经验之谈：医用电子设备整改之电磁兼容EMI检测与设计初探

EMI定义：

电磁兼容(EMC) 包括电磁干扰(EMI) 和电磁抗扰度(EMS) 两部分。简而言之，EMI是电子设备对外部电磁环境的干扰，EMS 是电子设备抵抗外部电磁环境干扰的能力。无论是EMI还是EMS，都包括辐射和传导两部分。EMC 认证是任何电子设备必须遵从的，EMI是EMC 中的重要部分。

EMI测试包括

1. EMC 认证机构在EMC 实验室进行认证测试；

2. 企业质检部门利用EMI接收机或高指标频谱仪进行EMI预认证测试；

3. 产品研发、调测部门利用频谱仪进行EMI诊断；

4. 产品研发调测部门利用示波器测试电源纹波、时钟抖动等特性，因为它们是产生EMI的因素之一。

EMI诊断

在电子设备设计、调试阶段，随时进行EMI诊断是保证电子设备通过EMC 认证行之有效且费用最低的手段。如果最终产品EMC 认证不合格，设计者需要重新进行EMI诊断，找出EMI问题的根源，但此时可用的整改手段已经不多，进行重新设计，费用将倍增。由此可见EMI诊断是日常工作中经常进行的，而EMI预认证以及认证测试只有在电子产品定型阶段才进行。有关EMI诊断预EMI预认证或认证的区别见下表。

峰值检波与准峰值检波：

EMI 认证机构通常按照EMI标准的准峰值检波进行测试，而EMI诊断中往往用峰值检波，两者不匹配，EMI诊断是否还有意义？由于EMI诊断的目的是为了找出EMI的根源，并不需要绝对精确的测试，而是需要相对的重复性好的测试。准峰值检波用来检测信号包络加权后的峰值( 准峰值)，它根据时长和重复率对信号加权。准峰值检波的平均过程需耗费时间，测试时间长，不利于日常诊断。由于准峰值检波测试幅度结果永远小于或等于峰值检波的测试结果，因此在进行EMI诊断时，用峰值检波可以快速发现EMI问题。

EMI测试中工程师的“痛点”：

1. 从电路板设计开始就应该考虑EMI问题，但受资金限制，EMI诊断设备往往不能配备到位。

2. 电子产品设计定型后去进行EMC 认证测试，认证机构给出不合格报告，仅指出辐射还是传导EMI不合格，虽然给出干扰频点，但并不指出电子设备中EMI不合格的具体位置或原因，需自行进行EMI诊断，耗费时间与资金。

3. 某些设备受环境制约无法进行屏蔽，需找出EMI根源从设计上解决。频谱仪是发现EMI问题的基本测试仪器，但某些情况下难以追踪EMI的根源。

4. 某些EMI问题可以通过屏蔽方式解决，虽然可以通过EMC 认证，但EMI影响该设备自身性能，必须从根源上解决，或找出问题所在加以回避。在此种情况下，频谱仪存在与3 同样的问题。

5. 随着数据速率的加快，周期性突发的EMI问题日益增多，必须通过对EMI周期的分析找出问题的真正根源，这需要调制域分析。

6. 传导类EMI可以用示波器追踪，同时需要用频谱仪测试，需要两种仪器结合运用。

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