解析美国EMC法规 FCC PART15
解析美国EMC法规 FCC PART15
FCC概述
FCC：美国联邦通讯委员会，主要是对于进入美国市场的电子产品，其工作频率在9KHz以上的ITE资讯产品、科学和医疗设备、家电产品及通讯产品等电磁干扰（EMI）的要求。
FCC PART15规定了所有射频设备的要求，该技术法规是射频设备进入美国的必须条件。包括技术范围，行政要求以及将设备投放市场应该遵循的其他条件。
FCC（Federal Communications Commission，美国联邦通信委员会）于1934年由COMMUNICATIONACT建立是美国政府的一个独立机构，直接对国会负责。FCC通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信。涉及美国50多个州、哥伦比亚以及美国所属地区，为确保与生命财产有关的无线电和电线通信产品的安全性，FCC的工程技术部（Office of Engineering and Technology）负责委员会的技术支持，同时负责设备认可方面的事务。许多无线电应用产品、通讯产品和数字产品要进入美国市场，都要FCC的认可。FCC委员会调查和研究产品安全性的各个阶段以找出解决问题的最好方法，同时FCC也包括无线电装置、航空器的检测等等。
FCC认证种类
根据美国联邦通讯法规相关部分(CFR 47部分)中规定，凡进入美国的电子类产品都需要进行电磁兼容认证（一些有关条款特别规定的产品除外），其中比较常见的认证方式有三种：Certification、DoC、Verification。这三种产品的认证方式和程序有较大的差异，不同的产品可选择的认证方式在FCC中有相关的规定。其认证的严格程度递减。针对这三种认证，FCC委员会对各试验室也有相关的要求
1. 自我验证：（VOC）制造商或进口商确保其产品进行了必要的检测，以确认产品符合相关的技术标准并保留检测报告，FCC有权要求制造商提交设备样品或产品的检测数据。适用于自我验证的设备包括商用计算机、TV和FM的接收器及FCC Rule Ｐart 18 的非大众消费者使用的工业、科研和医疗设备。做Verification的产品不能申请ID
2. 符合性声明：（DOC）设备负责方（一般为制造商或进口商）在FCC指定的合格检测机构对产品进行测试，以确保设备符合相关的技术标准并保留检测报告，FCC有权要求负责方提交设备的样品或产品的检测数据。适用于符合性声明的设备包括家用电脑及外设、民用广播接收器、超再生接收器、FCC Rule Part 15的其它接收器、电视机接口设备、电缆系统终端设备和Ｐart 18 的大众消费者使用的工业、科研和医疗设备。FCC的DOC报告证书需由认定实验室才可出具，否则报告视为无效。
NVLAP国家实验室自愿认可计划（美国）
A2LA 美国实验室认可协会
做DOC的产品也可以申请ID。负责方应使设备上有如下标记：
3. ID认证：FCC对申请者提交的样品（或照片）及检测数据进行审核，如果符合FCC规则的要求则给设备授权一个FCC ID号码。适用于认证的设备包括低电发射器如无绳电话、自动门的遥控器、无线电遥控玩具和安全警报系统，Part 15的故意性发射无线电频率能量的设备，Part 18的大众消费者使用的工业、科研和医疗设备，自动变频接收器和超再生接收器，电视接口设备，以及家用电脑及其外设。负责方应使设备上有FCC ID的标记：
注：如果某设备适用于两种认可种类，则由负责方选择。
FCC测试方法：
低压电子电器设备在9KHZ-40GHZ无线电噪声发射测量方法。与CISPR的测量方法基本相同。
Subpart A – General（一般要求）
Subpart B - Unintentional Radiators（无意辐射体）
Subpart C - Intentional Radiators（有意辐射体）
辐射分有意辐射与无意辐射。我们做的最多最常见的产品就属于无意辐射。无线产品属于典型的有意辐射。
有意辐射体和无意辐射体的定义
Intentional radiator（有意辐射体）－定义. A device that intentionally generates and emits radio frequency energy by radiation or induction. 通过辐射或感应的方式有意产生和发射RF（射频）能量的装置。
注：红外线设备（比如：红外线遥控器）因为红外线不属于RF（射频），所以它不属于有意辐射体。另外，如果红外线设备的clock frequency（时钟频率）小于9KHz，那么它也不需要FCC Doc测试；如果clock frequency（时钟频率）大于9KHz，那么它需要FCC 测试，必须符合FCC Part 15.209（Radiated emission limits.－辐射测试）
Unintentional radiator（无意辐射体）－定义. A device that intentionally generates radio frequency energy for use within the device, or that sends radio frequency signals by conduction to associated equipment via connecting wiring, but which is not intended to emit RF energy by radiation or induction.有意产生射频能量供给装置内部使用或通过连线将射频信号传送给有关设备使用，但不是有意辐射或感应的方式来发射射频能量的任一装置
Subpart B - Unintentional Radiators（无意辐射） 1．Equipment authorization required（设备授权要求）
2。传导限值
Class A和Class B的定义：
Class A digital device－A级数字装置.
.投放市场供在商业、工业或商务环境中使用的数字装置，但不包括投放市场供一般公众或家庭使用的装置。
Class B digital device－B级数字装置.
.投放市场不仅供在商业、工业或商务环境中使用而且要在居住环境中使用的数字装置。这类装置的例子包括（但不限于）：个人计算机、计算器以及其它投放市场供一般公众使用的类似电子装置。注：职责部门也可以把投放市场以供商业、工业或商务环境中使用的装置定义为B级装置.
3．辐射限值
Limit 3m(dbuv)=Limit 10m(dbuv) + 20 log(10m/3m)
EMC试验讲解
学习、实践、提高 EMC试验讲解
概述 电磁兼容性（EMC）：设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力 EMC包括EMI和EMS两个方面 电磁干扰（EMI）：电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降 电磁敏感性（EMS）：在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低的能力
EMC试验项目 EMI试验：辐射发射测试（RE） 传导发射测试（CE） EMS试验：静电放电抗扰度试验（ESD） 浪涌抗扰度试验（Surge） 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（EFT） 电压瞬时跌落和短时中断抗扰度试验 射频场感应传导抗扰度试验（CS） 射频电磁场辐射抗扰度试验（RS） 工频磁场抗扰度试验 电力线接触和电力线感应试验
辐射发射测试 参考标准GB9254-1998（idt CISPR 22:1997) 测试目的：检查被测设备以辐射方式向外发出 的电磁骚扰水平是否在规定的限值范围内 测试方法：被测设备和宽带天线置于电波暗室中，用天线接收被测设备各个方向的对外辐射骚扰，通过测量接收机扫描测出骚扰值
辐射发射测试注意事项 应尽量保证环境噪声电平至少比标准规定的限值低6dB EUT要放在一个可360度旋转的转台上，天线应可以在1m与4m高度范围内升降，天线应测量水平和垂直两种极化，EUT必须在30－1000MHz频带内满足准峰值限值的要求 EUT的配置、安装、布置和运行应与典型应用情况一致，应将接口电缆、负载或装置与EUT中的每一种类型的接口端口中的至少一个端口相连。如果可能，应按照设备实际应用 中的典型情况端接每一根电缆 如果存在同一类型的多个接口，依据预试验的结果，可能有必要对EUT添加互连电缆、负载或装置。添加电缆的数目会受限于：电缆增加的结果不会使预试验中相应于限值的余量有明显的降低（如2dB），有关端口的配置和负载的选择，其理由应在试验报告中注明 互连电缆应符合具体设备要求中所规定的型号和长度，如果规定的长度可变，则应选用会产生最大发射的长度 如果在测试期间使用了屏蔽的或特殊的电缆以满足限值的要求，则应在使用说明书中注明建议使用这种电缆 电缆超长部分应在电缆的中心附近折叠后捆扎起来，折叠长度为30cm—40cm。如果由于电缆体积过大或不易弯曲，或由于在用户安装场所所进行测试而无法这样做，则应在测试报告中准确注明对电缆超长部分所做的安排 对于通常带有多个模块的设备应按典型应用中的模块数目和组合情况进行试验，实际使用的附加的插卡数量受限于：添加的线路板或扩充卡的数量不会使其相应限值和余量有明显的下降（如2dB），选择模块的数量和类型的理由应在试验报告中注明
EMC测试与理解心得
EMC测试与理解心得 均为个人理解，或许与传统资料教材有差异，请自己斟酌。EMC产生以及测试时测得的结果如何去理解：简单来说就是如何对症下药，很多情况拿到第一轮测试结果，怎么将结果和电源去对照分析；主题思路如下： 1、针对传导，测试范围标准15K-30M，常见的EN55022是150K起。传导的源头是怎么产生的呢？针对低频，主要是开关频率以及其倍频（后续有图解），这种从源头是无法解决的，开关频率是无法消除的，当然你可以改变开关频率，那也只是将测试结果移动了，并没有真正意义上消除。只能通过滤波器来解决，一般来说对于低频采用R10K这种高磁通材质有很好的效果，磁环大小跟你功率有关系，一般达到10MH感量，甚至更大到20MH，配合Y电容一般能很好解决，低频不是难点；真正的难点是高频，个人认为，高频的起因就复杂多了，有开关导致，有变压器可能，也有电感的可能，也就就是一切存在开关状态的地方都可能存在(怎么判断具体位置，后续讲解），这里需要一番摸索；找到源头未必源头能解决，可能有改善，还是的配合滤波器。针对高频，采用低磁通材质，如镍锌环，感量一般都是UH级别的，配合合适Y电容（比较复杂的电源，建议布板时多留几个Y电容位置，方便整改）； 2、一些配合手段，很多教材都提到增大X电容判断差模还是共模，有一定意义可能现实帮助不大，设计时一般我们X电容都会放到合适的值。并且增大X电容就能解决差模问题，也是瞎扯，所以很多教材都是提供一定意义指导，个人觉得没什么用。我觉得比较好的手段有几个：1.对照接地和不解地总结差异，不接地可能更差，原因是系统构造的传导途径少了；也可能有改善，说明是通过地回路传导到端口。具体解决措施，针对电路接地的点Y电容进行调节以及加磁珠。2.在输入端口套磁环，若套低U环有改善，调节第一级滤波电感。3复杂的系统注意EMI电路的屏蔽措施。若措施都没什么效果，反省PCB 设计，这方面在PCB设计中会涉及。 3、针对辐射：必须找出源头去解决，观测第一次测试结果，若是30M附近超出，跟接地相关，系统上找接地，并且要判断测试时是
EMC测试总结
1.1 什么时候需要电磁兼容整改及对策 对一个电子、电气产品来说，在设计阶段就应该考虑其电磁兼容性，这样可以将产品在生产阶段出现电磁兼容问题的可能性减少到一个较低的程度。但其是否满足要求，最终要通过电磁兼容测试检验其电磁兼容标准的符合性。 由于电磁兼容的复杂性，即使对一个电磁兼容设计问题考虑得比较周全得产品，在设计制造过程中，难免出现一些电磁干扰的因素，造成最终电磁兼容测试不合格。在电磁兼容测试中，这种情况还是比较常见的。 当然，对产品定型前的电磁兼容测试不合格的问题，我们完全可以遵循正常的电磁兼容设计思路，按照电磁兼容设计规范法和系统法，针对产品存在的电磁兼容问题重新进行设计。从源头上解决存在的电磁兼容隐患。这属于电磁兼容设计范畴。 而目前国内电子、电气产品比较普遍存在的情况是：产品在进行电磁兼容型式试验时，产品设计已经定型，产品外壳已经开模，PCB板已经设计生产，部件板卡已经加工，甚至产品已经生产出来等着出货放行。 对此类产品存在的电磁兼容问题，只能采取“出现什么问题，解决什么问题”的问题解决法，以对产品的最小改动使其达到电磁兼容要求。这就属于电磁兼容整改对策的范畴，这是我们这次课程需要探讨的问题。 1.2 常见的电磁兼容整改措施 对常见的电磁兼容问题，我们通过综合采用以下几个方面的整改措施，一般可以解决大部分的问题： 可以在屏蔽体的装配面处涂导电胶，或者在装配面处加导电衬垫，甚至采用导电金属胶带进行补救。导电衬垫可以是编织的金属丝线、硬度较低易于塑型的软金属(铜、铅等)、包装金属层的橡胶、导电橡胶或者是梳状簧片接触指状物等。 在不影响性能的前提下，适当调整设备电缆走向和排列，做到不同类型的电缆相互隔离。改变普通的小信号或高频信号电缆为带屏蔽的电缆，改变普通的大电流信号或数据传输信号电缆为对称绞线电缆。 加强接地的机械性能，降低接地电阻。同时对于设备整体要有单独的低阻抗接地。 在设备电源输入线上加装或串联电源滤波器。 在可能的情况下，对重要器件进行屏蔽、隔离处理，如加装接地良好的金属隔离板或小的屏蔽罩等。在各器件电源输入端并联小电容，以旁路电源带来的高频干扰。 下面，我们分别就电子、电器产品在传导发射、辐射发射、谐波电流、静电放电、电快速脉冲、浪涌等电磁兼容测试项目试验过程中较常出项的问题及解决方案和补救措施与大家共同探讨。 我们根据各项目的特点，将这些内容分为三大类分别进行讨论： 电磁骚扰发射类：传导发射、辐射发射 谐波电流类
EMC主要测试项目及测试方法详解
EMC主要测试项目及测试方法详解 第一篇：传导发射(Conducted Emission) 传导发射（Conducted Emission）测试，通常也会被成为骚扰电压测试，只要有电源线的产品都会涉及到，包括许多直流供电产品，另外，信号/控制线在不少标准中也有传导发射的要求，通常用骚扰电压或骚扰电流的限值（两者有相互转换关系）来表示，灯具中的插入损耗测试（直接用dB表示）也属于传导测试范畴。 1. 测试标准：有CISPR22（ITE），CISPR14-1（家电和工具），CISPR13（A V），CISPR15（灯具），CISPR11（ISM），其他产品及产品类标准都是引用以上标准的测试方法，以引用CISPR22居多。 2. 测试方法： 1) 仪器和设备：接收机、LISN（线路阻抗稳定网络，或叫AMN人工电源网络）、模拟手、被动电压探头、电流探头（与电流探头配合使用的CDN，容性电压探头）、DIA（断续干扰分析仪，用于测试CISPR14-1中的断续干扰）、测插入损耗的一整套设备等，当然，PC也不可少，DIA需要遵循CISPR16-1-1的要求，其他辅助设备需要遵循CISPR16-1-2的要求。 2) 测试布置：分台式与落地式，台式设备离LISN 80cm，离接地平板40cm（这里的接地平板可以是水平接地板，也可以是屏蔽室的垂直接地内墙），落地式设备离接地平板距离随不同标准有不同的偏差允许，CISPR14-1,15里面是10cm +/- 25%，13里面是up to 12mm，22里面是up to 15cm, 11里没有明确距离，只说了需要与接地板用绝缘材料隔开。辅助设备的布置也随测试标准的不同有出入，CISPR22中辅助设备离主设备10cm，相互之间的互联线至少离接地平板40cm。手持II类设备需要包模拟手。CISPR15中自镇流荧光灯需要罩在一个辅助锥形金属罩里。 3) 测试频段：大多是150kHz-30MHz，CISPR15是例外（骚扰电压9kHz-30MHz，插入损耗150kHz-1,605kHz）。 4) 测试限值：随不同标准，不同的产品分类（Group 1/2, Class A/B）而限值不同。xc [8UV {l 5) 测试过程： a) 交/直流电源端骚扰电压：这个最常见，将电源插头连到LISN上，接收机RF输入连到LISN的RF输出（可能中间会插入RF衰减器或脉冲限幅器），切换LISN的L/N开关来选择测试电源线的对地共模骚扰电压。 b) 断续干扰：CISPR14-1及一些引用CISPR14-1的标准有要求。通常使用断续干扰分析仪，配合LISN测量。标准也允许用示波器与接收机的组合来替代。示波器观察骚扰持续时间，接收机观察骚扰电平幅度。 c) 负载端骚扰电压：CISPR14-1、CISPR15和CISPR11中有要求。使用被动电压探头，将需要测试的负载线绝缘剥开，直接用探头连接收机测量负载线导线端子对地的骚扰电压。补充一句，如果设备额定电流过大，没有合适的LISN可用，也可以直接用电压探头来测量电源端的骚扰电压。 d) 通讯线骚扰电压/骚扰电流：CISPR22中提及。针对不同类型的通讯线有不同的测试方法。Annex C有详细描述，Annex F有各种方法的优缺点分析。主要是依靠电流探头与CDN、150欧姆接地电阻、容性电压探头的不同组合来测试不同类型的通讯线缆，需要保证的前提是测试线缆的对地阻抗是150欧姆。结果可以直接用骚扰电流dBuA表示，也可以换算成骚扰电压dBuV表示，换算阻抗是150欧姆，也就是两者量值相差44dB。 e) 插入损耗：CISPR15提到。使用RF正弦波发生器经过平衡/不平衡转换器、模拟灯、LISN，最后用接收机测量比较电压来得出插入损耗的数值。 3. 结果判定：这个简单，接收机检波器的测量值（QP/A V）分别与限值线比较，低于限制线PASS，高出FAIL。 4. 注意事项：传导测试因为是对地的共模骚扰测量，因此关键在测试布置上，布置没问题了用接收机测就行了，而布置上的差异会导致结果的出入。悬而未决的问题：接收机RF输入端脉冲限幅器的使用：有些测试机构使用，保护接收机；有些抵制，认为限幅器中包含非线性元件对脉冲进行限
EMC主要测试项目及测试方法
第一篇：传导发射(Conducted Emission) 传导发射（Conducted Emission）测试，通常也会被成为骚扰电压测试，只要有电源线的产品都会涉及到，包括许多直流供电产品，另外，信号/控制线在不少标准中也有传导发射的要求，通常用骚扰电压或骚扰电流的限值（两者有相互转换关系）来表示，灯具中的插入损耗测试（直接用dB表示）也属于传导测试范畴。 1. 测试标准：有CISPR22（ITE），CISPR14-1（家电和工具），CISPR13（AV），CISPR15（灯具），CISPR11（ISM），其他产品及产品类标准都是引用以上标准的测试方法，以引用CISPR22居多。 2. 测试方法： 1) 仪器和设备：接收机、LISN（线路阻抗稳定网络，或叫AMN人工电源网络）、模拟手、被动电压探头、电流探头（与电流探头配合使用的CDN，容性电压探头）、DIA（断续干扰分析仪，用于测试CISPR14-1中的断续干扰）、测插入损耗的一整套设备等，当然，PC也不可少，DIA需要遵循CISPR16-1-1的要求，其他辅助设备需要遵循CISPR16-1-2的要求。 2) 测试布置：分台式与落地式，台式设备离LISN 80cm，离接地平板40cm（这里的接地平板可以是水平接地板，也可以是屏蔽室的垂直接地内墙），落地式设备离接地平板距离随不同标准有不同的偏差允许，CISPR14-1,15里面是10cm +/- 25%，13里面是up to 12mm，22里面是up to 15cm, 11里没有明确距离，只说了需要与接地板用绝缘材料隔开。辅助设备的布置也随测试标准的不同有出入，CISPR22中辅助设备离主设备10cm，相互之间的互联线至少离接地平板40cm。手持II类设备需要包模拟手。CISPR15中自镇流荧光灯需要罩在一个辅助锥形金属罩里。 3) 测试频段：大多是150kHz-30MHz，CISPR15是例外（骚扰电压9kHz-30MHz，插入损耗150kHz-1,605kHz）。 4) 测试限值：随不同标准，不同的产品分类（Group 1/2, Class A/B）而限值不同。 5) 测试过程： a) 交/直流电源端骚扰电压：这个最常见，将电源插头连到LISN上，接收机RF输入连到LISN 的RF输出（可能中间会插入RF衰减器或脉冲限幅器），切换LISN的L/N开关来选择测试电源线的对地共模骚扰电压。 b) 断续干扰：CISPR14-1及一些引用CISPR14-1的标准有要求。通常使用断续干扰分析仪，配合LISN测量。标准也允许用示波器与接收机的组合来替代。示波器观察骚扰持续时间，接收机观察骚扰电平幅度。 c) 负载端骚扰电压：CISPR14-1、CISPR15和CISPR11中有要求。使用被动电压探头，将需要测试的负载线绝缘剥开，直接用探头连接收机测量负载线导线端子对地的骚扰电压。补充一句，如果设备额定电流过大，没有合适的LISN可用，也可以直接用电压探头来测量电源端的骚扰电压。 d) 通讯线骚扰电压/骚扰电流：CISPR22中提及。针对不同类型的通讯线有不同的测试方法。Annex C有详细描述，Annex F有各种方法的优缺点分析。主要是依靠电流探头与CDN、150欧姆接地电阻、容性电压探头的不同组合来测试不同类型的通讯线缆，需要保证的前提是测试线缆的对地阻抗是150欧姆。结果可以直接用骚扰电流dBuA表示，也可以换算成骚扰电压dBuV表示，换算阻抗是150欧姆，也就是两者量值相差44dB。 e) 插入损耗：CISPR15提到。使用RF正弦波发生器经过平衡/不平衡转换器、模拟灯、LISN，最后用接收机测量比较电压来得出插入损耗的数值。 3. 结果判定：这个简单，接收机检波器的测量值（QP/AV）分别与限值线比较，低于限制线PASS，高出FAIL。 4. 注意事项：传导测试因为是对地的共模骚扰测量，因此关键在测试布置上，布置没问题
三种EMC测试方法介绍
三种EMC主要测试项目测试方法介绍 第一篇：传导发射(Conducted Emission) 传导发射（Conducted Emission）测试，通常也会被成为骚扰电压测试，只要有电源线的产品都会涉及到，包括许多直流供电产品，另外，信号/控制线在不少标准中也有传导发射的要求，通常用骚扰电压或骚扰电流的限值（两者有相互转换关系）来表示，灯具中的插入损耗测试（直接用dB表示）也属于传导测试范畴。 1. 测试标准：有CISPR22（ITE），CISPR14-1（家电和工具），CISPR13（AV），CISPR15（灯具），CISPR11（ISM），其他产品及产品类标准都是引用以上标准的测试方法，以引用CISPR22居多。 2. 测试方法： 1) 仪器和设备：接收机、LISN（线路阻抗稳定网络，或叫AMN人工电源网络）、模拟手、被动电压探头、电流探头（与电流探头配合使用的CDN，容性电压探头）、DIA（断续干扰分析仪，用于测试CISPR14-1中的断续干扰）、测插入损耗的一整套设备等，当然，PC也不可少，DIA需要遵循CISPR16-1-1的要求，其他辅助设备需要遵循CISPR16-1-2的要求。 2) 测试布置：分台式与落地式，台式设备离LISN 80cm，离接地平板40cm（这里的接地平板可以是水平接地板，也可以是屏蔽室的垂直接地内墙），落地式设备离接地平板距离随不同标准有不同的偏差允许，CISPR14-1,15里面是10cm +/- 25%，13里面是up to 12mm，22里面是up to 15cm, 11里没有明确距离，只说了需要与接地板用绝缘材料隔开。辅助设备的布置也随测试标准的不同有出入，CISPR22中辅助设备离主设备10cm，相互之间的互联线至少离接地平板40cm。手持II类设备需要包模拟手。CISPR15中自镇流荧光灯需要罩在一个辅助锥形金属罩里。 3) 测试频段：大多是150kHz-30MHz，CISPR15是例外（骚扰电压9kHz-30MHz，插入损耗150kHz-1,605kHz）。