電子產品EMC設計的完善依賴測試場地、測試設備、診斷設備、EMC設計輔助工具、EMC工程師的工程經驗，其中測試場地和設備又是關鍵的固定資產投入。目前大部分企業產品研發EMC都需要依賴第三方商業實驗室的測試能力，導致在研發成本中EMC測試診斷費用耗資巨大。部分企業基于降成本的目的自建電波暗室用于控制測試成本也由于巨大的一次性投入和持續的維護費用而降低了財務優勢。通過對基礎標準的測試原理的分析研究，一種基于開闊場原理引申出來的半屏蔽測試場地對于研發團隊解決EMC預測試資源問題有一定借鑒意義。

標準認證級EMC測試場地的分類和性能要求由基礎標準CISPR16-1-4定義，其中OATS(open area test site) 10米開闊場是標準定義的標準場地，替代場地(alternative test sites)包括氣候遮蔽的開闊場和帶吸波材料的屏蔽室(Absorber-lined shielded room),其中半電波暗室SAC( Semi-anechoic chamber) 是多數產品類標準引用的最常見的暗室。

輻射發射測試基本原理是使用接收天線測量受測設備的直接發射和地面反射的最大值，因此開闊場是天然的最標準的測試場地，而半電波暗室用吸波材料吸收五個面的輻射來模擬開闊場。標準測試場地的測試距離、邊界、天線高度、NSA(Normalized site attenuation)歸一化場地衰減等相關指標都在標準中做了規定。

輻射測試原理

標準測試場地距離和邊界定義

開闊場在電磁兼容早期發展階段性能優異而且造價低，是最佳測試場地。但隨著電子設備日益廣泛應用，已經越來越難以找到滿足背景發射電平在限值以下6dB即30dBuV/m的場地來建造認證測試開闊場了，昂貴的半電波暗室成為主流方案。

預測試的半屏蔽場地是作者在EMC研發活動實踐中逐漸設計開發并完善的一種非標準測試場地，相比開闊場和半電波暗室在便利性、可靠性、準確度和造價方面有獨特的優勢，在近10年的工程應用中發揮了很大的作用，在此對基本原理和使用方法進行簡要說明，供大家借鑒。

半屏蔽場地測試輻射預測試示意圖(藍色射線示意兩個墻面的反射)

預測試的半屏蔽場原理參考標準10米開闊場，但與標準場地有如下異同：

1.地面金屬板設計與開闊場相同，滿足天線接收直接發射和地面反射要求輻射測試原理;

2.相比開闊場，半屏蔽場地增加了兩面垂直金屬墻面，在一定程度遮擋天線主瓣空間環境中的噪聲源，同時保持了射頻空間的開放性，不會導致半電波暗室的腔體諧振問題;

3.相比開闊場僅測試EUT的直接發射和地面反射，半屏蔽場地增加了兩個互相垂直的墻面反射EUT發射從而增大天線接收到的EUT信號提高信噪比，保證測試結果不小于標準開闊場測試結果;

4.相比開闊場10米的測試距離，半屏蔽場地測試距離減小到3米或者1米以提高信噪比和限值;

5.相比開闊場輻射發射限值，半屏蔽場地需要按測試距離反比計算轉換限值，即3m測試距離限值比10m限值提高10dB，2m測試距離限值比10m限值提高14dB ，1m測試距離限值比10米提高20dB;

6.相比開闊場背景噪聲30dBuV/m的要求，半屏蔽場地背景噪聲要求3米距離40dBuV/m或1米距離50dBuV/m;

7.接收天線置于與三個面交角均為45度的延長線上，保證能接收3個面的反射和EUT直射;

8.相比開闊場的組合天線，半屏蔽場地使用雙錐和對數天線更緊湊靈活靈敏;

9.相比開闊場的低不確定度，半屏蔽場地300MHz以下6-10dB裕量在實踐中更為穩妥。

通過以上對比可以看出，半屏蔽場地借鑒了標準開闊場的原理，通過增加反射和減小測試距離將EUT信號從環境背景噪聲中凸顯出來，在不進行屏蔽和吸波設計的條件下實現了輻射信號的測量，是一種依托標準進行的實踐擴展，并非無源之水無本之木。半屏蔽場地不屬于開闊場，不能用于標準認證測試，僅可以應用于EMC研發工程實踐中的預測試，且該場地的預測試依賴經驗豐富的EMC工程師的進行設備操作、參數設置以及核查校準。但半屏蔽場地寬松的環境噪聲電平要求，靈活的場地設計以及極低成本天然適合大多數企業內部建設。依托經驗豐富的EMC工程師進行應用擴展可以在工程實踐中盡早發現EMC問題，在實踐中是很有意義的。

半屏蔽場地的應用既可以通過轉換限值和系數進行輻射預測試也可以擴展為子系統/PCB板級預測試診斷整改場地——通過使用天線測試遠場電場，近場探頭測量近場，電流探頭測量線纜發射，用顯示器放大頻譜曲線方便比對觀察等方法。 如上圖所示，硬件工程師對PCB板同時進行遠場1米處的電場測試和近場探頭的探測，通過兩者直觀的比較，可以在設計初期精確掌握初級研發樣品的EMC性能全景，以便直接評估和優化改善設計，有效減少了溝通成本和EMC檢視的工作量。

半屏蔽場地的應用并不依賴昂貴的接收機和自動化測試軟件，使用頻譜儀就能完成對輻射發射的預測試和診斷，因此預算成本投入非常小，但對EMC工程師的能力和經驗要求較高。

半屏蔽場地的深入擴展在配備頻譜儀、天線、傳導阻抗網絡 (用于傳導標準測試)、電流探頭( 用于線纜EMI診斷)、電壓探頭( 用于射頻電壓測試，頻譜測試)、近場探頭 (用于EMI診斷探測)、插損夾具 (用于探頭校準和插損測試)、ESD槍( 用于ESD標準測試)、傳導抗擾度測試系統 (用于傳導抗擾度測試)、SURGE/EFT組合波發生器及耦合網絡 用于浪涌和脈沖群標準測試，可以獲得大部分EMC測試診斷能力，尤其是標準測試暗室不具備的分析診斷能力。實踐中該場地在EMC的預測試和診斷分析中都取得很好的應用效果，在此推薦給大家。

審核編輯：湯梓紅