第4章：辐射发射(RE)测试与限值
4.1 什么是辐射发射？
辐射发射，说白了就是设备无意中向空间“广播”的电磁能量。你想想看，每根线缆、每个过孔、每段走线，都可能成为一根小天线。我刚开始做EMC的时候，总觉得辐射发射是玄学，后来被一个47MHz的窄带尖峰折磨了两周，才明白——它压根不是玄学，是实实在在的物理规律。
辐射发射测试的目的很简单：确保你的设备不会干扰其他设备。合规的门槛，就是CISPR 32（信息技术设备）或FCC Part 15（美国市场）里那些密密麻麻的限值曲线。别被“dBμV/m”吓到，它本质就是一个电压除以距离的对数表达。
经验之谈： 大多数工程师第一次看RE限值表都会懵。我个人习惯把表格转成频谱图贴在暗室操作台上，一眼就能看到哪里超了。CISPR 32 Class B比Class A严格6～10 dB，很多消费电子都跑在Class B上。
4.2 测试环境与设备
辐射发射测试必须在标准场地进行，否则测出来的数据没人认。最常见的两种场地：
- 半电波暗室（SAC）—— 墙壁和天花板贴满吸波材料，地面是金属反射面。模拟开阔场地（OATS）条件。我见过很多小公司用全电波暗室测辐射，结果低频偏低，高频偏高，最后被认证实验室打了回来。
- 开阔测试场地（OATS）—— 现在越来越少用了，但仍然是基准参考。
设备核心配置：
| 设备 | 作用 | 我踩过的坑 |
|---|---|---|
| 接收机/频谱仪 | 测量辐射信号强度 | RBW设错！CISPR标准要求120kHz（30 MHz～1 GHz），用1MHz带宽读数会偏高3～6 dB |
| 天线 | 感应电场/磁场 | 双锥天线（30～200 MHz）和LPDA（200 MHz～1 GHz）别搞混 |
| 转台 | 旋转EUT寻找最大辐射方向 | 忘记了高度扫描（1～4 m），结果遗漏了极化最大值 |
| 电缆 & 滤波器 | 减小共模干扰对测试的影响 | 电源线用铁氧体夹住，但信号线也要套磁环 |
4.3 测试方法的核心：检波器与扫描
为什么同一个频率点，峰值、准峰值、平均值读数能差10 dB？
检波器是接收机内部的“解读器”：
- 峰值（PK）—— 最快，抓到信号最大值；用于预扫描，快速找超标点。
- 准峰值（QP）—— 模拟人耳对脉冲噪声的主观感受；限值主力，慢得要命（驻留时间1秒以上）。
- 平均值（AV）—— 更贴近语音通信噪声；许多无线共存标准用AV限值。
**注意：** CISPR标准规定最终判定必须用QP，但如果PK都不超，QP肯定过。我在项目中就经常先扫PK，只对PK超标点再花时间测QP——这样能省一半测试时间。
核心口诀： “PK探路，QP定位，AV收尾” —— 多用于整改阶段的精确定位。
4.4 限值速查与关键频段
以CISPR 32 Class B为例（30 MHz～1 GHz）：
| 频率范围 | QP限值 (dBμV/m) | 测量距离 | 常见干扰源 |
|---|---|---|---|
| 30～230 MHz | 30 (3 m) / 40 (10 m) | 3 m 或 10 m | 时钟谐波、开关电源 |
| 230～1000 MHz | 37 (3 m) / 47 (10 m) | 3 m 或 10 m | DDR、HDMI、CPU总线 |
| 1～6 GHz | 见相应标准（如EN 55035） | 3 m | USB 3.0、以太网、无线模块 |
为什么会降低限值？FRL（全反射透镜）训练时，图像信号就是靠高频差分对传播的，任何共模电流都会变成天线辐射。我遇到过一次HDMI线没做好屏蔽，85MHz整数倍谐波狂飙，直接超标12 dB。
避坑指南： 我曾经把一个EUT放在转台上，测试前忘了拧紧接地铜带，结果辐射值波动很大，以为设备有问题。折腾半天才发现是接地不良导致共模电流乱跑。接地必须用宽铜编织带，长度小于1/20波长（30 MHz时≈ 0.5 m），千万别用细线！
4.5 辐射发射测试流程（SVG图）
下面这张图总结了辐射发射测试的完整流程，从布置到判定：
4.6 如何通过RE测试（精简逻辑）
我把辐射发射的问题归纳为三大类，每个都有对应的“第一刀”：
- 共模电流辐射—— 线缆是主角。套铁氧体磁环（合适阻抗+谐振频率）是最快的降压方式，但要注意磁环不能饱和。
- 差模回路辐射—— 回路面积是元凶。缩短信号回流的路径，增加去耦电容，或在PCB上铺地平面。
- 机箱屏蔽泄漏—— 缝隙和开孔就是天线。用导电衬垫封闭缝隙，屏蔽通风孔用波导蜂窝板。
我自己的习惯是：先看线缆，再查PCB，最后动屏蔽。因为线缆整改的成本最低，一把钳子和几个磁环就够了。
核心原则： 辐射发射的根源永远是“高频电流 + 尺寸匹配的天线”。找到电流，切断或包住它，你就赢了。