一. 概述
為了使設備在其電磁環境中符合要求運行並且不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾，通常在產品生產前都需要通過 EMC 測試，EMC 分為電磁干擾（EMI） +電磁抗干擾（EMS） 兩大塊，如圖 1 所示。其中較為常見的電磁干擾測試項目是輻射發射（RE）和傳導發射（CE）。
傳導發射（Conducted Emission），簡稱 CE，也被稱為傳導騷擾，是指電子、電氣設備或系統內部的電壓或電流通過信號線、電源線或地線傳輸出去而成為其他電子、電氣設備或系統干擾源的一種電磁現象。幾乎所有具備電源線的產品都會涉及到傳導發射測試，本文將圍繞電源線測試來介紹傳導騷擾內容。
二. 傳導發射噪聲類型
傳導性 EMI 經由電源導線來傳遞噪聲，任何兩根電源線或通信線上所存在的干擾，均可用共模干擾和差模干擾來表示。因此傳導騷擾可以進一步分為兩種形式：差模噪聲和共模噪聲。噪聲主要以電流的方式傳輸到電源線進行干擾，傳導發射主要檢測就是這兩種噪聲，如圖所示是兩種噪聲電流傳輸的路徑。
圖 2 噪聲電流傳輸路徑
差模噪聲：產生在電源線之間，是噪聲源對於電源線串聯進入，噪聲電流與電源電流方向相同。由於電源的(+)端和(-)端流過的噪聲電流方向相反而被稱為“差模”。
共模噪聲：經雜散電容等泄漏的噪聲電流經由大地返回電源線線的噪聲。因電源的(+)端和(-)端流過的噪聲電流方向相同而被稱為“共模”。
三. 傳導測試方式
在電源線傳輸的差模噪聲電流和共模噪聲電流怎麼檢測出來呢？測試出的干擾到底是待測產品的問題，還是外界供電環境的問題？直接將待測產品連接到頻譜分析儀檢測噪聲肯定是不行的，我們需要一個儀器測出產品本身的噪聲，那就是 LISN。
如圖 3 所示是傳導測試的示意圖 ：
圖 3 傳導測試示意圖
LISN 的作用：
1. 給待測產品進行供電，並進行 L、N 的轉換。
2. 隔離被測設備以外的傳導發射而僅測量被測產品的傳導發射。
3. 在整個傳導發射測量頻率範圍內，給產品電源線提供一個穩定的阻抗。
如圖 4 所示是 LISN 的內部電路圖
圖 4 LISN 內部電路圖
1. 對於低頻 50Hz 的交流供電而言，電感形同短路，電容形同開路，因此可以對待測產品進行供電。
2. 對於電源端流入的非待測裝置產生的電流噪聲，電感、電容將其隔離，避免影響測量準確性。
3. 對於待測裝置產生的的噪聲電流，電感形同開路，0.1 uF 電容形同短路，噪聲電流將會傳入接收機，接收機內部阻抗 50 Ω，將噪聲電流轉換為噪聲電壓，傳導測試實質是測量 50 歐阻抗兩端的電壓，此噪聲電壓與最終傳導測試頻譜對應。為保持兩根線的對稱性，LISN 提供穩定的 50 Ω 輸入阻抗。
了解完傳導的測試方式，我們可以將 LISN 檢測與共模噪聲、共模噪聲結合起來看，以待測裝置為切換式電源供應器為例，如圖 5 所示是差模電流與共模電流的關係圖。
圖 5 共模電流與差模電流關係圖
在 L 上，共模噪聲電流和差模噪聲電流分別以向量和的關係結合。
在 N 上，共模噪聲電流和差模噪聲電流則是以向量差的關係結合。
所以在傳導測試有 L 和 N 兩種測試頻譜，無論是差模噪聲電流還是共模噪聲電流，都會在接收機中顯示出測試值，而接收機本身無法判斷是哪種電流引起的傳導騷擾，需要加輔助工具來區分。
四. 傳導測試數據解讀
如圖 6 所示為 CE 測試經典測試數據，不同應用鄰域的產品測試標準不同，本文數據依據的測試標準是 EN55014，歐洲的家用和類似電器的電磁兼容性標準。
EN55014 經典測試數據
圖中藍色曲線是准峰值，紅色曲線平均值，傳導測試通過的標準就是測量出的峰值和平均值完全低於測試標準的限制線。圖中橫坐標是測量的頻率範圍 0.15~30MHz，縱坐標是騷擾電壓的 -10~90dBμV。對於頻域的 dBμV 這個單位，可能沒有直觀概念，傳導測試實際上是測量 50 歐阻抗兩端的電壓，因此可以將 dBμV 轉換為時域電壓單位，dBμV以 1μV 作為參考標準，其公式為：
dBμV = 20LogV/Vref，其中 Vref=1μV，
例如：40dBμV=100μV，
根據該公式可以計算出測試標準中電源傳導限度值（dBuV）對應的電壓(mV)，如上圖 66 dBμV 的限度值實際上算出約為 2mV。
五. 總結
了解傳導噪聲類型、傳導測試的方式以及如何解讀傳導數據將有助於 EMI 的分析和整改。
六. 參考資料
1. 從傳導騷擾測試實質分析來解決傳導騷擾問題 - CSDN 博客
2. EMC - 傳導發射的共模和差模噪聲的有效處理方案 - CSDN 博客
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