电磁干扰（EMI）是电子设备在运行中产生的不必要电磁辐射，可能会影响其他设备的正常工作。为了识别和定位EMI源头，进行近场测试是一个有效的方法。近场测试主要是通过靠近设备表面或内部电路的探测来定位并分析干扰源。本文将详细介绍如何使用频谱仪进行EMI近场测试。

一、准备工作

1.     了解测试要求： 在进行近场测试之前，需要了解相关的EMI标准和目标设备的设计规范。这有助于确定测试的关键区域和可能的干扰源。

2.     选择合适的频谱仪： 频谱仪的选择应根据待测设备的特点和所需的频率范围来决定。通常要求频谱仪具有较宽的频率范围、高灵敏度和良好的分辨率带宽（RBW）。

上图为普源精电频谱仪RSA5065N，带宽范围9KHz-6.5GHz

3.     配置近场探头： 近场探头是进行EMI近场测试的重要工具，常见类型包括电场探头（E-Field Probe）和磁场探头（H-Field Probe）。电场探头适用于高频信号，而磁场探头则更适用于低频信号的检测。

上图为普源精电NFP-3近场探头，频率范围30MHz-3GHz

二、设置测试环境

1.     选择测试场地： EMI近场测试通常在实验室环境中进行，但要尽量减少环境中的其他电磁干扰。确保测试区域内没有强电磁发射源，如Wi-Fi路由器、手机等。

2.     摆放被测设备（EUT）： 被测设备（Equipment Under Test, EUT）应按照实际工作状态运行，所有连接线缆应按实际应用场景布置。确保设备在其典型的操作模式下工作，以便捕捉到真实的干扰信号。

三、频谱仪参数设置

各家频谱仪厂家在进行EMI测试的设置过程可能会有所区别，下面将以普源精电的RSA5065N为例介绍频谱仪的相关参数配置；

1、 选择工作模式：RSA5065N具有GPSA、RTSA、EMI、VNA、VSA以及ADM六种工作模式。切换到EMI模式后，频谱仪会自动调用准峰值检波器。

2、 调用限制线：在EMI测试中，测试标准至关重要。在RSA5065N中，内置了多种不同法规要求的限制线参数，用户可以快速的对其进行调用。除此之外，用户可以根据自己需求对限制线进行自由编辑。

上图为普源RSA5065N内置欧标限制线数据

3、 配置扫描表：在扫描表中，可以对扫描频率范围、扫描点数、扫描时间、分辨率带宽、衰减器和放大器的参数进行设置。

四、执行近场测试

1.     初步扫描： 使用近场探头对EUT进行初步扫描，覆盖设备的各个区域。记录下所有超出限制的频点和信号强度，这一步有助于快速识别潜在的EMI问题。

2.     详细测量： 对初步扫描中发现的异常频点进行详细测量，调整RBW和VBW以获得更高的频率分辨率。逐步移动探头，并观察频谱仪上的信号变化，记录每个频点的峰值功率、电平和频率。

3.     定位干扰源： 通过逐步缩小探头的扫描范围，可以精确定位干扰源的位置。对于复杂电路板，可以利用电场探头和磁场探头交替测量，以判断干扰信号的性质和源头。

4.     远近结合： 如果找到了一些明显的干扰源，可以进一步结合远场测试数据进行分析，以确认这些干扰是否会传导到设备外部，并最终影响到周围环境。

五、分析和整改

1.     数据整理： 将所有测量数据进行整理和归类，将超标的频点和相应的信号特征记录下来。这些数据将作为后续整改的依据。

2.     原因分析： 根据测量结果，分析可能的干扰源。例如，开关电源、时钟电路和高速数字接口往往是主要的干扰来源。通过电路仿真和理论计算，可以进一步确认问题所在。

3.     整改措施： 针对不同的干扰源，采取相应的整改措施。如增加滤波器（LC滤波器、铁氧体磁珠）、优化PCB布局、提高屏蔽效果、调整地线走向等方式。

4.     复测验证： 整改完成后，再次进行全面的近场测试，以确认问题是否得到有效解决。反复的测量和调整，直到EUT的所有局部辐射符合规定的标准。

六、总结

使用频谱仪进行EMI近场测试，是定位和解决EMI问题的关键步骤。通过系统化的测试流程，从前期准备到详细测量，再到深入分析和整改，能够有效地识别和解决潜在的EMI问题。频谱仪和近场探头作为主要的测试工具，其精确性和灵敏度对测试结果的准确性至关重要。通过不断积累测试经验和改进方法，我们可以逐步提升产品的电磁兼容性能，确保其在复杂电磁环境中的稳定运行。