3. R&S测试系统组成与连接
辐射发射测试系统并不是“把天线接到接收机上”这么简单。它是一条从空间电磁场到接收机读数、再到软件记录的完整信号链，任何一环的阻抗、增益、损耗或接地处理不当，都会直接改变最终测得的场强值。本节以R&S的ESW、ESRP、FSW三类接收/分析设备为核心，梳理一套典型辐射发射测试系统的组成、连接关系与上电自检方法。
一、系统由哪些设备构成
一套完整的辐射发射测试系统通常包含以下部分：
- 接收机/分析仪：ESW是R&S专为EMI认证测试设计的EMI接收机，具备准峰值、CISPR平均、RMS平均等多种检波器；ESRP是较早一代的EMI测试接收机，常用于预测试和整改；FSW是高性能信号与频谱分析仪，配合EMI测量选件后也可用于辐射发射的预测试与诊断。三者定位不同，但都承担“把射频电压转换为频谱幅度读数”的核心任务。
- 天线：按频段选择。9 kHz～30 MHz常用有源环天线（如HFH2-Z2）；30 MHz～200 MHz常用双锥天线（如HK116）；200 MHz～1 GHz常用对数周期天线（如HL223）；1 GHz以上常用喇叭天线（如HF907）。天线的作用是把空间电场或磁场转换为50 Ω传输线上的射频电压。
- 前置放大器：当天线输出信号较弱、电缆损耗较大时，在靠近天线的位置接入低噪声放大器（如R&S的TS-EMF系列配套放大器），以改善系统噪声系数。注意：放大器会同时放大有用信号和噪声，必须结合接收机本底噪声评估是否真正提升信噪比。
- 电缆：射频电缆连接天线、放大器与接收机，其插入损耗随频率升高而增大。测试前必须知道每根电缆在关注频段的损耗值，否则测得的读数无法正确换算为场强。
- 转台与天线塔：转台承载被测设备（EUT）并绕垂直轴旋转，天线塔调整天线高度，两者配合寻找最大辐射方向。转台和天线塔通常由EMC32通过控制器驱动。
- 控制软件EMC32：负责设备寻址、测试序列编排、转台/天线塔控制、数据采集与报告生成。
二、信号链与连接关系
从空间到场强读数的信号流向是：EUT辐射 → 天线接收 → （可选）前置放大器 → 射频电缆 → 接收机射频输入 → 接收机内部检波与测量 → EMC32读取结果。这条链路上每一级的增益或损耗都必须已知，才能把接收机读到的dBμV换算为dBμV/m。
图中右侧给出了场强换算的基本关系：接收机读数为V（dBμV），天线系数为AF（dB/m），前置放大器增益为G_amp（dB），电缆损耗为L_cable（dB），则场强E = V + AF + G_amp − L_cable。注意这里G_amp取正、L_cable取负，是因为放大器提升信号而电缆衰减信号。若放大器接在天线端，则AF通常已包含天线与放大器的组合特性，需以天线校准证书为准。
三、实际连接步骤与注意事项
以ESW接收机搭配双锥天线、前置放大器和EMC32为例，连接顺序建议如下：
- 确认所有设备断电。将转台控制器、天线塔控制器通过GPIB或LAN接入控制计算机，EMC32中先建立设备列表并分配地址。
- 把天线固定在天线塔上，天线输出经短电缆接到前置放大器输入端，放大器输出再经长电缆接到ESW的RF输入口。放大器尽量靠近天线，以减少天线到放大器之间的电缆损耗。
- 检查所有接头是否拧紧。N型接头未拧紧会引入几dB的额外反射损耗，且随频率变化，难以修正。
- 上电顺序：先开接收机，再开放大器，最后开转台/天线塔控制器。关机顺序相反，避免放大器在无负载时受冲击。
- 在EMC32中新建测试模板，选择对应天线、电缆和放大器的修正因子文件，确认频率范围与检波器设置符合测试标准。
四、上电自检与基础验证
连接完成后，不要直接开始正式测试，应先做三项基础自检：
- 接收机自检：ESW/ESRP/FSW通常内置校准信号源。执行内部校准，确认幅度读数在允许偏差内。若偏差超过约0.5 dB，应检查是否需要外部校准。
- 链路通断检查：用信号源在接收机端注入一个已知幅度（例如80 dBμV、100 MHz）的信号，观察EMC32读数是否与注入值一致。若不一致，逐段排查电缆、放大器和接头。
- 本底噪声扫描：天线端接50 Ω负载，执行一次全频段扫描，记录本底噪声曲线。这条曲线是后续判断“测到的是EUT辐射还是系统噪声”的基准。
自检通过后，建议保存一份“系统状态记录”，内容包括：接收机型号与序列号、天线型号与校准有效期、放大器增益、电缆编号与损耗表、EMC32版本与测试模板名称。这份记录在后续复测或结果异常时，是快速定位问题的关键依据。
五、常见连接问题与判断
实际工作中，连接问题往往表现为“读数异常”而非“设备报错”。例如：全频段读数整体偏低约20 dB，通常是前置放大器未供电或电缆接错端口；某几个频点出现尖峰，可能是接头松动或电缆屏蔽层破损；低频段正常而高频段读数偏高，可能是天线系数文件选错或电缆损耗未修正。遇到异常时，先回到信号链逐段验证，而不是急于调整EUT或测试布置。
掌握系统组成与连接关系，是后续进行辐射发射测试和问题定位的基础。只有确认信号链每一级的增益、损耗和修正因子都正确，接收机上的读数才能真实反映EUT的辐射场强。