发布时间:2026-06-05
Part.01
前言
电磁兼容(EMC)作为电子信息类专业的核心实践课程,是衔接学术理论与产业应用的关键纽带,其教学价值在当前电子产业转型升级与就业市场需求变革中愈发凸显。随着消费电子、新能源汽车、5G通信、高端医疗电子等领域的迅猛发展,电子设备向高频化、集成化、小型化迭代,电磁环境日趋复杂,EMC已成为产品进入全球市场的强制准入门槛,欧盟CE、美国FCC、中国CCC等权威认证均将其列为核心必测项目,企业对产品EMC合规性的严苛要求,直接倒逼高校强化相关人才培养。
大学阶段开展系统的EMC教学,通过理论讲解与实操训练相结合的模式,既能帮助学生掌握电磁干扰抑制、EMI测试认证、滤波器选型等核心技能,熟悉行业标准与专业仪表操作,又能培养其工程合规意识与问题解决思维,为企业输送兼具理论功底与实践能力的复合型人才。这不仅能有效破解产业EMC人才缺口,为学生搭建高质量就业通道,更能助力我国电子产业突破核心技术瓶颈,提升产品国际竞争力,彰显高校服务产业发展的核心使命。
罗德与施瓦作为EMC行业的领导者,除了能为企业提供完整的认证与预认证测试方案外,还能够与各个大学院校深度合作推广EMC教学课程,包含理论课程和实训实验,帮助学校培养高素质EMC人才,提高院校毕业生的就业率。
Part.02
罗德与施瓦茨EMC教学方案
由于EMS抗干扰测试系统的复杂程度高,不利于院校开展试验课程,因此罗德与施瓦茨提供的EMC测试方案主要以EMI测试教学为主,以EMI的产生及测试原理作为教学的理论依据,搭配入门级别的测量仪表及测试附件,以最简单易懂的方式对学生进行交互式授课,以下是教学实验课程的简单介绍。
实验课程一:脉冲频谱测试
实验目的:本实验课程旨在使学生掌握脉冲信号频谱特性的测试原理与方法,核心是明确脉冲信号与 EMI的内在关联 — 脉冲信号的瞬态特性易产生宽频带电磁骚扰,是电子设备 EMI 超标的主要源头之一。通过搭建脉冲信号源、频谱分析仪等测试系统,测量不同参数(幅值、宽度、重复频率)脉冲的频谱分布,分析脉冲参数对骚扰频段、强度的影响规律。从而帮助学生理解脉冲骚扰的产生与传播机制,学会识别脉冲信号引发的 EMI 风险,建立 “脉冲参数优化可抑制 EMI” 的工程思维,为后续电子设备抗干扰设计、EMI 合规性优化奠定实践基础。
实验设备:信号源 SMCV100B + 频谱分析仪 FPC1000/FPC1500

图1 脉冲频谱测试布置

图2 脉冲频谱测试结果
实验特点:利用信号源SMCV100B可以产生不同周期和脉宽参数的脉冲,通过RF线缆直接连接到频谱分析仪FPC,设置对应的扫频参数就能够得到清晰的脉冲频谱分布图,可通过频谱仪的标记功能快速读取测量结果。SMCV00B功能强大能够生产连续波信号以及模拟/数字调制信号,而FPC作为入门级别的频谱仪在性能上完全满足脉冲信号分析的测试,而且操作界面清晰,学生上手容易。
实验课程二:EMI骚扰电压/电流测试
实验目的:本实验课程旨在使学生了解 CISPR 系列标准中 EMI 骚扰电压、电流的测试原理与方法,熟悉传导发射测试系统的搭建流程,包括人工电源网络(LISN)、电流钳及 EMI 接收机(频谱仪)的操作。通过测试典型电子设备的骚扰信号,学生可理解电磁骚扰的产生机制与传播路径,学会将测试数据与标准限值比对,培养电磁兼容合规性分析能力。
实验设备:频谱分析仪 FPC1000/FPC1500 + 人工电源网络 AMN 6500 + 电流探头 EZ-17

图3 EMI 骚扰电压测试布置

图4 EMI骚扰电流测试布置

图5 EMI骚扰电压测试结果
实验特点:FPC频谱分析仪具有EMI测试接收机模式,通过软件选件K43可以激活该功能。EMI接收机模式具备符合CISPR标准的测量带宽及检波器设置,可以最大程度上还原标准EMI测试的流程,通过搭配附件人工电源网络与电流钳,让学生更好地掌握骚扰电压及电流的测量方法。
实验课程三:EMI近场辐射测试
实验目的:本实验课程旨在使学生掌握近场电磁骚扰的测试原理与实操方法,明确近场探测在 EMI 诊断中的核心价值。通过频谱仪与近场探头(电场探头、磁场探头)的组合,对电子设备的 PCB 板、元器件引脚、线缆等关键部位进行近场扫描,捕捉设备工作时辐射的近场电磁信号,分析其频谱分布特征与强度量级。
实验核心是建立近场骚扰与设备 EMI 超标的关联认知:让学生理解近场信号是远场辐射骚扰的源头,通过定位近场强辐射区域,可精准识别开关电源、时钟电路、高频总线等 EMI 干扰源。同时掌握探头类型、扫描距离对测试结果的影响规律,学会利用测试数据指导滤波电路选型、接地优化、屏蔽结构设计等 EMI 整改方案。
实验设备:频谱分析仪 FPC1000/FPC1500 + 近场探头 HZ-15

图6 EMI 近场辐射测试
实验特点:FPC 频谱分析仪搭配近场探头做 EMI 诊断,具备高性价比、高灵敏度、精准定位、便捷操作、灵活拓展等核心优势,能高效完成 EMI 诊断调试与干扰源定位。搭配 HZ-17 等近场探头,可从概览测量到精准定位,最小 RBW 达 1Hz,能清晰分辨板级微小干扰信号,快速锁定芯片、走线、接口等辐射源头。同时FPC100底噪低至 - 150dBm/Hz,加前置放大器可选件后可达 - 165dBm/Hz,轻松捕捉微弱近场信号,同时可耐受 +30dBm 大功率输入,覆盖宽动态范围干扰场景。
实验课程四:EMI 滤波器测试
实验目的:本实验课程围绕 EMI 滤波器的性能验证、测试方法及仪器操作展开,旨在达成四项核心目标:一是明确EMI 滤波器的测试目的,验证滤波器对差模、共模干扰的衰减能力,评估其是否满足电磁兼容标准规定的限值要求;二是掌握滤波器的测试方法,学习传导干扰测试、插入损耗测试等关键流程,理解测试环境搭建、测试点选取对结果的影响;三是深入了解滤波器元器件的特性,分析电感磁芯的频率特性、电容的寄生参数对滤波性能的制约机制,建立元件选型与滤波效果的关联认知;四是熟练网络分析仪和阻抗分析仪的基本使用操作,掌握仪器校准、参数设置、数据读取与分析的方法,为后续 EMC 测试与设计夯实实操基础。
实验设备:频谱分析仪 FPC1500 + 阻抗分析仪LCX + 测试夹具

图7 EMI 滤波器特性测试布置
实验特点:FPC频谱分析仪(FPC1500) 与阻抗分析仪 LCX 系列仪器搭配,可实现 EMI 滤波器从元件特性分析到整机性能验证的全流程测试。FPC1500 集成频谱分析、矢量网络分析功能(K42选件),宽频覆盖 5kHz-3GHz,支持插入损耗、回波损耗、驻波比等测试,测量带宽100Hz至100kHz可调,能精准捕捉滤波效果差异,利用巴伦可测量四端口滤波器(差分模式);LCX 阻抗分析仪以 ±0.05% 高精度、包含DC及4Hz-10MHz 的宽频,快速测量电感、电容的寄生参数与频率特性,为滤波器元件选型提供数据支撑。二者协同,大幅提升滤波器测试效率与设计可靠性。
实验课程五: EMI 屏蔽测试
实验目的:本实验课旨在帮助学生掌握电磁屏蔽的核心原理与工程应用方法,建立电磁兼容设计的实操认知。通过实验让学生理解电磁屏蔽的基本机制,明晰屏蔽材料的导电 / 导磁性能、屏蔽体结构与屏蔽效能的关联,区分电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁场屏蔽的适用场景;其次是掌握屏蔽效能的测试方法,学习使用频谱分析仪、天线、近场探头等设备,搭建标准测试环境,完成屏蔽前后辐射干扰的对比测量,量化屏蔽材料或结构的防护效果;最后可通过调试屏蔽体的接缝处理、接地方式、通风口设计等关键参数,分析实际工程中影响屏蔽性能的因素,解决屏蔽失效问题。
实验设备:频谱分析仪 FPC1000/FPC1500 + 信号源 SMCV100B + 定制屏蔽箱(含收发天线)

图8 EMI 屏蔽性能测试布置

图9 定制屏蔽箱设计
实验特点:通过信号源SMCV100B产生不同频率的连续波信号,射频电缆连接到宽带发射天线进行发射激励,频谱分析仪FPC则通过屏蔽箱体内的接收天线进行信号接收,调节频谱仪的衰减器和RBW设置可以在有屏蔽盖与无屏蔽盖的条件下测量发射信号的幅度,从而计算出箱体的屏蔽效能。同时可替换可拆卸的屏蔽盖为专门设计带孔缝的盖子,观察屏蔽失效的现象。整个测试设计简单而高效,操作简单极易上手。SMCV100B的高功率发射与FPC的低底噪搭配为整个操作实验提供完美的硬件基础。
实验课程六:EMI差共模分离
实验目的:本实验课程旨在帮助学生掌握差模、共模干扰的分离原理与测试方法,建立电磁兼容干扰源分析的核心认知。通过实验明晰差模干扰与共模干扰的本质区别,理解两类干扰的产生机理、传播路径及对电子设备的不同影响;同时掌握差共模分离测试的关键技术,学会使用电流探头,差共模分离装置,频谱分析等设备搭建测试平台;最后通过对比分离前后的干扰频谱数据,量化分析差模、共模干扰的占比,掌握针对不同干扰类型的抑制策略,培养学生依据 CISPR、GJB 等标准开展实验设计、数据采集与结果评估的能力,为后续 EMI 滤波器选型、电路抗干扰优化等实践应用夯实理论与实操基础。
实验设备:频谱分析仪 FPC1000/FPC1500 + 单线人工电源网络 ESH3-Z6 + 电流钳EZ-17 + 差共模信号分离装置

图10 干扰电压差共模分离测试布置

图11 干扰电流差共模分离测试布置
实验特点:本实验课程可使用2种方法进行差共模干扰信号分离,第一种是干扰电压的分离方式,使用2个单线的人工电源网络ESH3-Z6,待测线缆分别连接到网络之中。ESH3-Z6耦合并输出干扰信号到差共模信号分离装置,差共模分离装置最后输出到频谱仪FPC的输入端口,通过切换开关即可测量差模与共模信号的幅度。同样频谱仪FPC搭配电流钳EZ-17可以直接测量共模与差模的干扰电流,需要通过不同的绕线方式达到测量目的,两线同向穿过EZ-17则测量共模干扰,两线反方向穿过EZ-17则测量差模干扰。
实验课程七:谐波电流测试
实验目的:本谐波电流测试教学实验旨在帮助学生掌握谐波电流的产生机理以及测试方法,建立电力电子设备电磁兼容的工程认知。通过实验课程明晰谐波电流的成因,理解整流电路、开关电源等非线性负载对电网电流波形的畸变影响,掌握谐波次数、谐波含量等核心参数的定义;掌握谐波电流的标准测试方法,学会使用功率分析仪依据 IEC 61000-3-2 等标准完成负载不同工况下的谐波电流采集与分析。
实验设备:功率分析仪 NPA701

图12 功率分析仪谐波电流测试布置
实验特点:NPA701 功率分析仪通过电流 / 电压探头接入被测电路,选择谐波测量模式后,可自动采集电压、电流信号并进行 FFT(快速傅里叶变换)分析,分离出基波与各次谐波分量;支持设置谐波次数(通常至 50 次)、谐波含量阈值,直接读取总谐波畸变率(THD)、各次谐波幅值与相位,还可对比不同负载工况下的谐波数据,生成测试报告。NPA701具备非常高的测量精度,电压 / 电流测量精度达 0.1%,谐波分析分辨率高,能捕捉微弱谐波信号;其次NPA701具备宽频覆盖(高达100kHz),适配工频至高频谐波测量,满足电力电子设备测试需求;同时设备操作便捷,内置谐波分析算法,无需额外软件,大屏直观显示谐波频谱与总谐波失真。
Part.03
总结
罗德与施瓦茨提供的EMC实验课程,围绕 EMI 诊断、滤波器设计、屏蔽效能、差共模分离与谐波测试等核心主题,构建了从理论认知到工程实践的完整学习闭环。课程通过 FPC频谱分析仪、SMCV100B射频信号源、LCX 阻抗分析仪、NPA701 功率分析仪等专业仪器的实操,让学生掌握了近场探头定位干扰、滤波器插入损耗测试、屏蔽效能量化、差共模电流分离及谐波失真分析等关键技能;从元件级的阻抗特性测量,到系统级的 EMI 抑制验证,再到电网侧的谐波治理,形成了全链条的工程认知。
实验课程不仅深化了对电磁干扰产生、传播与抑制机理的理解,更培养了依据 CISPR、IEC 等标准开展实验设计、数据采集与结果评估的能力,为后续电子产品的 EMC 合规设计与优化筑牢了实践基础,也让学生建立了解决复杂电磁兼容问题的工程思维。
罗德与施瓦茨业务涵盖测试测量、技术系统、网络与网络安全,致力于打造一个更加安全、互联的世界。 成立 90 多年来,罗德与施瓦茨作为全球科技集团,通过发展尖端技术,不断突破技术界限。公司领先的产品和解决方案赋能众多行业客户,助其获得数字技术领导力。罗德与施瓦茨总部位于德国慕尼黑,作为一家私有企业,公司在全球范围内独立、长期、可持续地开展
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