頻率管理對于蜂窩通信設備供應商具有兩種不同的意義。對于蜂窩網(wǎng)運行而言它可以使大量用戶(hù)共享有限的資源。然而也許更為重要的是需要防止由一種電子設備發(fā)射的信號干擾其它電子設備的工作。對電磁干擾（EMI）輻射的測量可以對元線(xiàn)設備所“傳輸”的能量值進(jìn)行規范從根本上防止干擾的產(chǎn)生。
　　測量輻射電磁發(fā)射可能采取兩種形式即相容性測試和預相容性測試。相容性測試通常是在產(chǎn)品設計周期結束時(shí)在已校準的測試實(shí)驗室中進(jìn)行。這種測試的時(shí)間較長(cháng)并且當發(fā)現產(chǎn)品超過(guò)政府制訂的輻射發(fā)射條例標準范圍時(shí)即便進(jìn)行重新設計克服電磁輻射問(wèn)題但卻往往延誤了產(chǎn)品的上市時(shí)間和銷(xiāo)售的“最佳”時(shí)機給產(chǎn)品銷(xiāo)售帶來(lái)巨大壓力。
　　預相容性測試是代表評估電氣產(chǎn)品輻射電磁發(fā)射的一種更實(shí)用的方法。電氣產(chǎn)品輻射發(fā)射的預相容性測試對由電子設備散發(fā)出的電磁輻射提供重要的初步檢查并幫助隔離和控制產(chǎn)品內部的各種電磁輻射源。與在經(jīng)仔細控制和己校準環(huán)境下進(jìn)行的相容性測試不同預相容性測試通常是在制造廠(chǎng)商自己的工廠(chǎng)內部、在不太嚴格的受控條件下進(jìn)行的當然進(jìn)行兩類(lèi)測試的測量設備也可能相類(lèi)似。
　　電磁干擾測試的傳統方法對一臺樣機進(jìn)行預相容性測試希望其輻射發(fā)射水平處在規定的極限之下。相容性測試成本相當昂貴：在獨立測試實(shí)驗室進(jìn)行相容性測試的產(chǎn)品費用每天可能達2000美元或更多還不包括排除電磁干擾問(wèn)題的附加產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費用。
　　相容性測試是按照由一些主管機構如美國的聯(lián)邦通信委員會(huì )（FCC）和設在瑞士日內瓦的國際無(wú)線(xiàn)電干擾專(zhuān)門(mén)委員會(huì )（CISPR）所制訂的技術(shù)指標來(lái)進(jìn)行。預相容性測試可能遵循相同的輻射發(fā)射規則以便在樣機階段和在產(chǎn)品進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)之前隔離和排除有關(guān)問(wèn)題。特別是隨著(zhù)計算機和其他微處理器驅動(dòng)的電子設備中時(shí)鐘頻率的提高在更高頻率處出現不需要的發(fā)射的可能性也相應增加。例如若在被測設備（EUT）中產(chǎn)生或使用的最高頻率處在108~500MHz（5次諧波）范圍則目前FCC要求測試到2GHz。若被測設備產(chǎn)生或使用500~1000MHz范圍的信號則輻射發(fā)射測試必須進(jìn)行到5GHz。測試的基礎是對最高基本工作頻率或40GHz兩者中較低的一個(gè)的5次諧波信號電平進(jìn)行分析。
　　由于相容性測試是在傳統設計過(guò)程的結束處開(kāi)始的故最終產(chǎn)品設計在首次測試期間不能達到電磁相容性（EMC）目標的概率很高而需要一些輔助工程手段如添加襯墊材料這是一種比較容易辦到的事情；也可能會(huì )遇到巨大困難如重新設計印制電路板（PCB）使起類(lèi)似天線(xiàn)作用的電路板布線(xiàn)重新設計繞行。
　　預相容性測試適用于評估主管機構制訂的規則未涉及到的電子設計并能以相容性測試一部分費用來(lái)完成。預相容性測試的目的是實(shí)現可能的最高精度以使十分接近相容性測試系統的性能。評估輻射發(fā)射的典型預相容性測試系統由EMC接收機或頻譜分析儀寬帶天線(xiàn)、近場(chǎng)探頭和測量軟件組成。必要時(shí)可以增加低噪聲放大器（LNA）以提高接收機/分析儀的靈敏度。此外對于傳導發(fā)射測試還需要使用線(xiàn)路阻抗穩定網(wǎng)絡(luò )（LISN）。USN可對來(lái)自交流電源輸入功率濾波防止線(xiàn)路傳導噪聲到達被測設備并傳導發(fā)射從被測設備行進(jìn)到測量接收機。
　　測量天線(xiàn)將人射電場(chǎng)或磁場(chǎng)強度變換成可由接收機加以測量的電壓。場(chǎng)強與天線(xiàn)輸出端的電壓之比稱(chēng)為天線(xiàn)因子。通過(guò)將天線(xiàn)因子（dB/m）追加到接收機讀數（dBμV）上結果得到如在天線(xiàn)輻射元上測得的電場(chǎng)強度（dBμV/m）。
　　選擇供EMI測試用的天線(xiàn)涉及到在天線(xiàn)增益與帶寬之間進(jìn)行折衷。給出高測量靈敏度的高天線(xiàn)增益只對有限帶寬才有可能。因此傳統上EMI測量使用了兩種天線(xiàn)即用于30~300MHz頻率的雙錐形天線(xiàn)和用于200~1000MHz頻率的對數周期天線(xiàn)。單一天線(xiàn)可以覆蓋頻率范圍30~1000MHz盡管這類(lèi)天線(xiàn)的設計往往比雙錐形天線(xiàn)對數周期天線(xiàn)的總價(jià)格更高。
　　由于天線(xiàn)相對于被測設備的移動(dòng)對檢測最壞情況的發(fā)射十分重要故用在屏蔽室中的EMI測試天線(xiàn)的安裝必須能旋轉到某個(gè)角度（通常為90°）以改變其極化性能。在屏蔽罩內天線(xiàn)則應升高到外罩的接地平面上方。高度應在1~4m之間可調以便遵從一些重要的EMI條例（如CISPR制訂的條例）。這些測試天線(xiàn)還應能以垂直極化和水平極化方式工作以便易于檢測最壞情況的電磁干擾信號。
　　除天線(xiàn)之外當試圖隔離和識別被測設備中的電磁輻射源時(shí)可以用近場(chǎng)探頭來(lái)進(jìn)行診斷。顧名思義近場(chǎng)探頭常用在離被測設備幾英寸范圍內以檢測高場(chǎng)強。近場(chǎng)探頭在規定頻率上以磁場(chǎng)強度單位dBμA/m/μV加以校準。它們還能評估EMI的抗擾度以及封裝和外罩的屏蔽效果。安捷倫科技公司生產(chǎn)的用于9kHz ~30MHz的11941A型以及用于30MHz~1GHz的11940A型近場(chǎng)探頭便是其中之一二。
　　用于輻射發(fā)射的EMI預相容性測試系統的最關(guān)鍵部分之一是測試接收機或頻譜分析儀。EMI測試接收機能顯示電壓隨頻率變化的關(guān)系。測量結果通常以對數值給出以便顯示對1μV歸一化（dBμV）的寬動(dòng)態(tài)范圍。按相應EMC主管機構所要求那樣EMC分析儀實(shí)質(zhì)上是一種具有濾波器和檢波器的無(wú)線(xiàn)電接收機。EMI接收機通常被調諧到固定頻率或以頻率步進(jìn)調節因而一般稱(chēng)之為固定調諧接收機或步進(jìn)調諧接收機。具有適當濾波器和檢波器的頻譜分析儀也能完成EMC測量。頻譜分析儀（也稱(chēng)為掃頻接收機）能在整個(gè)帶寬的頻率間隔內進(jìn)行快速模擬掃描。
　　無(wú)論EMI接收機或是頻譜分析儀均采用超外差結構。在這類(lèi)配置中頻率轉換（從高輸入信號轉換到較低的中頻（IF）是靠將輸入信號與來(lái)自接收機或分析儀內部精密本振LO的混頻來(lái)完成的。固定調諧方法則不具掃描接收機的速度。
　　在歐洲用于相容性測試的EMI接收機必須滿(mǎn)足CISPR Publication 16-1要求。這類(lèi)接收機必須具有足夠大的頻率范圍、供低電平測試的適當靈敏度以及足夠大的動(dòng)態(tài)范圍使能無(wú)失真地處理高電平信號。對濾波器帶寬和檢測方法也作了規定使得在給定的一組條件下用一臺CISPR-16EMI接收機對特定被測設備進(jìn)行的測量將與在類(lèi)似的一組條件下用另一臺CISPR-16EMI接收機對昆士被測設備進(jìn)行的測量相一致。
　　一臺優(yōu)良的頻譜分析儀可能增加CISPR濾波器和檢波器功能而不致于使成本有明顯地增加。這些濾波器必須配備CISPR16所規定的屏蔽罩。所需要的濾波器為9~150kHz、且具有用于CISPR頻帶A的200Hz適當隔離帶寬、150kHz ~30MHz且具有用于CISPR頻帶B的9kHz帶寬以及30MHz~1GHz且具有用于CISPR頻帶C/D的120kHz6dB帶寬的三類(lèi)濾波器。然后在沒(méi)有基于EMC的固化軟件時(shí)頻譜分析儀必須將測得的數據發(fā)送到外部計算機以繪制合適的極限線(xiàn)并考慮天線(xiàn)因子。
　　為了防止過(guò)載并按照CISPR的要求對信號進(jìn)行精確測量EMI接收機應具有某種形式的預選器。預選器是位于接收機前端混頻器之前的一系列不可調諧或可調諧濾波器。預選濾波器的帶寬比EMI接收機或頻譜分析儀中所用分辨帶寬濾波器更寬。
　　當接收機在整個(gè)頻率范圍內調諧預選器也調諧到相同的瞬時(shí)頻率。通過(guò)跟蹤接收機的頻率預選器將抑制掉在任何時(shí)候到達混頻器而接收機不進(jìn)行測量的那部分頻譜。預選通過(guò)減小混頻器上存在的脈沖信號的總能量（對這些脈沖信號的諧波進(jìn)行頻帶限制）以及可能使用較小的輸入衰減而提高了寬帶靈敏度。
　　安捷倫科技公司生產(chǎn)的8546A/8542E系列儀器是EMI測量接收機的一個(gè)實(shí)例。該類(lèi)儀器工作在2.6~6.5GHz頻率范圍內且滿(mǎn)足CISPR16-1要求直到2.9GHz具有±2dB的絕對幅度精度。分析儀的特點(diǎn)是在CISPR頻帶C/D對準峰值測量具有-4dBμV的低噪聲電平（曲型值）。多重屏幕顯示能同時(shí)顯示寬掃描間隔和窄掃描間隔。
　　檢波器是CISPR相容性接收機的主要部分。峰值檢波、準峰值檢波和平均值檢波均用來(lái)進(jìn)行輻射發(fā)射和傳導發(fā)射測量。某些技術(shù)要求包含了準峰值測量和平均值測量極限。當采用峰值檢波時(shí)檢波器的時(shí)間常數可以使其跟上中頻正弦波信號包絡(luò )的最快變化但不能反映中頻正弦波的瞬時(shí)值。峰值檢波器提供了三類(lèi)檢波方法的最佳測量速度同時(shí)能給出被測設備輻射發(fā)射的最壞情況讀數。當采用峰值檢波進(jìn)行測量時(shí)若被測設備的發(fā)射低于特定極限那么被測設備肯定能通過(guò)利用準峰值或平均值檢波測量的規定測試。在此被測信號出現在較低電平處。
　　準峰值檢波器的輸出電平將按照被測信號的脈沖速率而變化。準峰值檢波器由特定時(shí)間常數定義。在低重復頻率上準峰值檢波器具有適當的時(shí)間常數來(lái)對人射能量放電從而得到較小的輸出電壓讀數。在較高的重復頻率上檢波器不再對足夠多的入射能量放電這時(shí)檢波器的輸出電壓讀數較大。最終隨著(zhù)入射信號的重復頻率趨近于連續波信號的重復頻率準峰值檢波器的讀數也將趨于峰值檢波器的讀數。
　　雖然準峰值檢波器看上去似乎比峰值檢波器更有利但其響應時(shí)間卻比峰值檢波器慢得多。一般準峰值檢波的測量時(shí)間比峰值檢波測量可能要增加2~3個(gè)數量級。
平均值檢波器有助于測量可能被寬帶干擾淹沒(méi)的窄帶EMI信號。對于平均值檢波器而言經(jīng)峰值檢波的信號必須通過(guò)其帶寬遠小于分析儀的分辨帶寬濾波器帶寬的濾波器。濾波器對包絡(luò )檢波器輸出端頻率較高的信號分量（如噪聲）進(jìn)行積分或平均。
　　CISPR接收機實(shí)質(zhì)上是一臺調幅（AM）接收機在這種接收機中輸入信號經(jīng)準峰值檢波加權。接收機包括濾除掉非線(xiàn)性信號響應的預選。通過(guò)利用脈沖發(fā)生器建立符合CISPR規定的脈寬、重復頻率和幅度電平的測試信號來(lái)進(jìn)行準峰值測量可以證實(shí)EMI接收機是否滿(mǎn)足CISPR Publication 16的技術(shù)要求。
　　例如在150kHz ~30MHz范圍的CISPR頻帶B內幅度電平為+13VDc、脈寬為12ns的脈沖可以在EMI接收機輸入端提供參考測試信號。脈沖重復頻（PRF）范圍從單個(gè)脈沖到每秒1000個(gè)脈沖（1000Hz）。可以觀(guān)察到這個(gè)測試脈沖的正確EMI接收機幅度讀數。例如對于CISPR頻帶B的技術(shù)要求100Hz PRF脈沖在EMC接收機上應得到60dBμV的顯示幅度。若使用了1Hz PRF，KIC爐溫測試儀則對于相同的60dBμV讀數需要更大的22.5dB的脈沖幅度。
　　EMI測量系統的另一個(gè)關(guān)鍵部分是測試軟件。利用適當的儀器驅動(dòng)器可以對接收機編程和控制，進(jìn)行自動(dòng)調諧和數據獲取甚至調節被測設備（在旋轉臺上）和測量天線(xiàn)的位置。軟件應具有全自動(dòng)數據獲取和使用的功能以簡(jiǎn)化記錄有問(wèn)題的信號和生成實(shí)用EMI報告的任務(wù)使工程師可用來(lái)解決有關(guān)的輻射發(fā)射問(wèn)題。
　　一旦組建起EMI測量系統就必須確定選擇測試位置。 EMI的預相容性測量可以在許多不同的地點(diǎn)完成包括屏蔽罩、半屏蔽罩和露天測試場(chǎng)地（OATS）。屏蔽罩是由導電壁、底板和頂板做成的小室。通常屏蔽室由焊接或用螺栓連接的鋼板制成。當然也可以用金屬絲網(wǎng)甚至導電壁紙來(lái)制成。被測設備一般連同測試天線(xiàn)一起放在罩內而其余測試設備則放在屏蔽室外測試電纜和電源線(xiàn)的接人點(diǎn)經(jīng)良好屏蔽以將干擾減到最小。
　　屏蔽罩以適中成本提供一個(gè)穩定的環(huán)境且不受氣候的影響。然而由于表面導電效應故來(lái)自被測設備的信號在屏蔽室內可能產(chǎn)生多次反射而形成駐波。依據房間的大小以及測試設備和測試天線(xiàn)的位置反射波可能引起被測信號幅度發(fā)生重大變化。
　　露天測試場(chǎng)地不會(huì )受到屏蔽罩反射的損害。它利用金屬底板來(lái)模擬正常使用中的被測設備以保證測量可處處重復。然而由于測量是在室外進(jìn)行，所以將存在環(huán)境信號會(huì )被測試天線(xiàn)和EMI接收機檢拾問(wèn)題。因此測試操作人員必須會(huì )判定哪些信號應當被測量而哪些信號可以忽略不計。在露天測試場(chǎng)地被測設備所發(fā)射的信號可能會(huì )被一些環(huán)境信號很強的信號（如廣播電臺發(fā)射的信號）淹沒(méi)掉還有可能引起EMI接收機的過(guò)載。為了在露天測試場(chǎng)地中進(jìn)行長(cháng)年測試必須采用電磁傳導材料來(lái)防止不利氣候條件的影響。
　　成功的露天場(chǎng)地測試要求注意許多因素。露天場(chǎng)地必須滿(mǎn)足相應的EMC標準的要求。必須對信號的周?chē)�環(huán)境有全面的了解使之能有效地識別來(lái)自被測設備的可疑信號。在找出被測設備的最壞情況取向使信號幅度最大之后再將其與測試極限進(jìn)行比較。
　　部分無(wú)回波屏蔽室是一類(lèi)用來(lái)模擬露天測試場(chǎng)地的屏蔽罩。為了消除普通無(wú)回波屏蔽室的多重反射將電磁吸收材料添加到墻壁和天花板上而地板仍維持導電表面。在某些方面（如低頻性能）這類(lèi)屏蔽室也很難達到露天測試場(chǎng)地的效果。為了使部分無(wú)回波屏蔽室接近露天測試場(chǎng)地的良好低頻性能特別是在30~100MHz范圍的性能必須使用大量具有長(cháng)吸收圓錐或鐵氧體瓦片形式的吸收材料。
　　材料會(huì )對EMI測試場(chǎng)地帶來(lái)什么差異呢？在對存在和不存在吸收材料的房間內所完成的測試中未屏蔽的房間表現出反映駐波和反射波可能會(huì )大到30dB 。當安裝上屏蔽材料時(shí)屏蔽房間的響應性能要好得多盡管在30~8OMHz范圍仍存在某些反射。這是因為屏蔽房間的尺寸太小的緣故。為了減小低頻反射需要大約3米長(cháng)的圓錐形吸收材料才成。
　　露天測試場(chǎng)地的性能可能通過(guò)如ANSI C63.4中指出的現場(chǎng)衰減測試來(lái)檢驗。在這項測試中已知幅度的信號源激勵處于地面上方1米的發(fā)射天線(xiàn)在此通常也放置被測設備。接收天線(xiàn)的高度從1米變化到4米直到給出最大接收機讀數的位置為止。記錄下每個(gè)頻率的信號幅度并與發(fā)射（Tx）和接收（Rx）天線(xiàn)電纜連在一起時(shí)的幅度讀數進(jìn)行比較。對于可接受的露天場(chǎng)地性能現場(chǎng)衰減測量應處在理論響應的±4dB以?xún)取?br /> 　　若測試場(chǎng)地不是露天測試場(chǎng)地（如部分無(wú)回波屏蔽室）則必須在待測最大型設備或系統所探尋的測試區內進(jìn)行歸一化現場(chǎng)衰減（NSA）測試。TX天線(xiàn)放置在測試區的中心和四個(gè)正交邊緣上。因此對垂直和水平天線(xiàn)極化要進(jìn)行5次測量。
被測歸一化現場(chǎng)衰減（AN）可以從下式求出：
　　AN=VDIR-VSITE-ATX-ATR-ΔAFTOT
　　　=互阻抗修正系數
　　式中VDIR=發(fā)射天線(xiàn)處發(fā)射信號測量的最大值
　　ＶSITE=接收天線(xiàn)處發(fā)射信號測量的最大值
　　ATX=發(fā)射天線(xiàn)的天線(xiàn)因子
　　ATR=接收天線(xiàn)的天線(xiàn)因子
　　ΔAFTOT=互阻抗修正系數
　　NSA測量必須用處于水平極化和垂直極化的天線(xiàn)完成。在垂直極化的情況下天線(xiàn)的終端至少必須高于地面25米。
　　對基于CISPR的輻射發(fā)射測試將設備放置在可旋轉3600的、高80厘米的非導電臺面上。天線(xiàn)被安裝在天線(xiàn)桿上使之能在距離地面1~4米范圍升降。此天線(xiàn)桿一般距被測設備3米或10米遠視有關(guān)條例而定。天線(xiàn)座必須能旋轉900以便能在水平極化和垂直極化場(chǎng)合進(jìn)行測量。被測設備按通常方式與電氣產(chǎn)品一起使用的外圍設備進(jìn)行連接并以反映其典型應用的方式進(jìn)行工作。在有關(guān)頻率范圍進(jìn)行掃描而且還必須對環(huán)境信號或來(lái)自被測設備的可疑信號進(jìn)行識別。必須通過(guò)旋轉被測設備、升降天線(xiàn)和改變極化方向直到找出最大幅度的方式針對每個(gè)可疑信號尋找最壞情況的位置。