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信息技术设备电磁兼容检测第三方测试项目CISPR 22解读

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2025-10-14
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奥创检测实验室

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CISPR 22是国际电工委员会(IEC)针对信息技术设备(ITE)制定的《无线电骚扰特性 限值与测量方法》标准,是第三方电磁兼容(EMC)检测中最核心的项目之一。其本质是通过规范ITE设备的电磁发射水平,避免设备运行时产生的电磁骚扰干扰无线电通信、医疗设备或其他电子系统,是设备进入全球市场(如欧盟CE、美国FCC、中国CCC)的必过门槛。

CISPR 22的适用范围与设备分类

CISPR 22的适用对象是“信息技术设备”,具体包括计算机(台式机、笔记本)、服务器、显示器、打印机、扫描仪、复印机、路由器、交换机等以处理或传输信息为主要功能的设备,也覆盖其外围设备(如键盘、鼠标、外置硬盘)。

标准将设备分为两类:Class A(工业环境用设备)和Class B(民用环境用设备)。Class A设备主要用于工厂、机房等专业场所,电磁环境相对复杂,因此限值较宽松;Class B设备面向家庭、办公室等民用场景,周围有更多敏感设备(如电视、收音机),限值更严格——这是测试前必须明确的核心参数。

CISPR 22核心测试项目:骚扰发射要求

CISPR 22的核心是“骚扰发射”测试,分为两类:传导骚扰发射(Conducted Emission)和辐射骚扰发射(Radiated Emission),二者共同覆盖设备电磁发射的主要路径。

传导发射是指设备通过电源线、信号线向电网或外部电路传导的电磁骚扰,测试频率范围为150kHz-30MHz。这类骚扰主要来自设备内部的开关电源、时钟电路或数字信号的谐波,会通过电源线干扰同一电网内的其他设备(如邻居家的电视雪花)。

辐射发射是指设备通过空间(空气)传播的电磁骚扰,测试频率范围通常为30MHz-6GHz(部分版本延伸至1GHz或2.7GHz,取决于设备类型)。这类骚扰由设备的外壳、电缆或内部电路的电磁泄漏引起,会干扰无线电通信(如手机信号、Wi-Fi)或卫星接收设备。

第三方测试中的样品准备要点

样品准备是测试准确性的基础,第三方实验室通常要求:

1、样品需处于“正常使用状态”——连接所有标配外围设备(如笔记本需连电源适配器、鼠标),安装常用软件(如办公软件、测试工具),并设置到“最大发射模式”(如CPU满载运行、硬盘持续读写、显示器调至最高亮度),因为此时设备的电磁发射最强;

2、提供设备的技术文档(如电路图、用户手册),说明关键部件(如电源适配器型号、屏蔽设计);

3、准备备用样品(若主样品测试中损坏,可快速替换)。

需注意:若设备有多种工作模式(如“节能模式”“高性能模式”),测试需覆盖所有可能产生高发射的模式——例如打印机需测试“打印中”“待机中”两种状态,避免遗漏潜在干扰。

测试环境与仪器的合规要求

CISPR 22对测试环境的要求极为严格:辐射发射测试需在“全电波暗室(ALSE)”中进行——暗室的墙壁、天花板覆盖吸波材料,地面为导电地板,模拟“自由空间”环境,消除外界电磁干扰(如手机信号、广播塔)的影响;传导发射测试需在“屏蔽室”或满足“电磁安静”要求的实验室进行,避免外界骚扰进入测试系统。

仪器方面,需使用符合IEC 61607标准的电磁兼容接收机或频谱分析仪,配合专用附件:传导测试需用“线路阻抗稳定网络(LISN)”——它能为电源线提供稳定的阻抗(通常为50Ω),确保测量结果的一致性;辐射测试需用“标准天线”(如双锥天线、对数周期天线),覆盖不同频率范围,并通过“天线塔”实现高度(1-4米)和角度(360度)的扫描。

测试过程中的关键操作细节

辐射发射测试的关键操作包括:

1、样品摆放——将设备置于暗室中央的“绝缘转台”上,转台距离天线3米或10米(取决于标准要求,如Class B常用3米法);

2、天线扫描——天线沿垂直方向从1米到4米移动,同时转台旋转360度,捕捉设备的“最大发射值”(因为电磁发射具有方向性);

3、频率扫描——接收机按规定的分辨率带宽(RBW)扫描整个频率范围(如辐射发射用120kHz RBW,传导发射用9kHz RBW),记录每个频率点的发射强度。

传导发射测试的关键:将设备的电源线插入LISN的“设备端”,LISN的“电网端”连接交流电源,“测量端”连接接收机;测试时需切换设备的“供电状态”(如AC供电、电池供电),并测量“火线(L)”“零线(N)”“地线(PE)”三个端子的骚扰值——因为不同端子的骚扰水平可能差异显著。

合规判定的核心依据

CISPR 22的合规判定基于“测量值≤限值”,其中限值分为“准峰值(QP)”和“平均值(AV)”两类——这是容易混淆的关键点。

准峰值用于评估“脉冲型骚扰”(如开关电源的开关动作),更接近人体对电磁干扰的感知(如电视的“噼啪声”);平均值用于评估“连续型骚扰”(如时钟电路的谐波),反映骚扰的长期强度。具体来说:Class A设备的传导发射需同时满足准峰值和平均值限值(如150kHz-500kHz,准峰值79dBμV、平均值73dBμV);Class B设备的传导发射在150kHz-30MHz范围内,准峰值限值更严格(如150kHz-500kHz为66dBμV),部分频率段仅需满足准峰值(如30MHz-1GHz的辐射发射)。

需注意:测量值需扣除“环境本底噪声”——若环境噪声过高(如超过限值10dB以内),需调整测试环境或采用“差值法”计算设备的实际发射值;若环境噪声超过限值10dB以上,则测试结果无效。

常见不符合项与整改方向

第三方测试中,CISPR 22的常见不符合项集中在“辐射发射超标”和“传导发射超标”,整改方向需针对“骚扰源”或“传播路径”:

1、辐射发射超标:常见原因是设备外壳屏蔽不良(如塑料外壳未做导电喷涂、金属外壳缝隙未接地)、电缆未做屏蔽(如USB线用非屏蔽线)或内部电路的时钟谐波泄漏。整改方法包括:给塑料外壳添加导电涂层(如喷银漆)、用屏蔽线替代普通电缆、在时钟电路旁加滤波电容或磁珠。

2、传导发射超标:常见原因是电源适配器未加EMI滤波器、滤波器参数不合适(如共模电感的电感量不足)或内部电路与电源线的耦合过强。整改方法包括:更换带EMI滤波器的电源适配器、在电源入口加共模电感、将信号线与电源线隔离(如用绝缘套管包裹)。

标签: 电磁兼容检测

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