1. 测试定义与目的
辐射发射（Radiated Emission, RE）测试是评估电子设备通过空间辐射的电磁能量是否符合电磁兼容性（EMC）标准的过程，旨在防止设备对周边无线通信、医疗设备等造成干扰。
2. 适用标准
商用设备：IEC 、EN 55032（Class B 级，针对住宅、商业环境）。
工业设备：IEC 、EN 55011。
测试频段：通常覆盖 30MHz~1GHz（部分标准扩展至 18GHz），关注峰值和平均值辐射强度。
二、自动售货机 RE 测试常见超标场景1. 电机驱动系统的电磁干扰源
开关器件动作：功率 MOSFET、IGBT 开关时产生的高频瞬变（dV/dt、dI/dt）。
电机绕组切换：步进电机或直流电机换向时的电流突变，形成谐波辐射。
电源谐波：驱动电路电源滤波不足，导致谐波通过电缆或机壳辐射。
2. 典型超标频段与原因
| 30~100MHz | 开关电源高频噪声、电机换向瞬变 | 驱动板、电机线缆附近 |
| 100MHz~1GHz | PWM 调制谐波、PCB 走线谐振 | 驱动 IC、功率器件区域 |
1. 硬件层面整改措施
滤波与去耦优化：
在电机电源输入端并联 π 型滤波网络（电感 + 电容），如 100μH 电感搭配 10μF/100nF 电容组合，抑制共模和差模干扰。
驱动 IC 电源引脚就近放置 0.1μF 陶瓷电容 + 10μF 电解电容，降低高频噪声。
接地与屏蔽设计：
电机金属外壳通过短粗导线直接连接至设备接地平面（阻抗 < 0.1Ω），减少接地环路辐射。
电机线缆使用双层屏蔽线（铝箔 + 编织网），屏蔽层两端接地（高频场景）或单端接地（低频场景）。
功率器件缓冲电路：
在 MOSFET/IGBT 两端并联 RC 缓冲电路（如 100Ω+0.1μF），降低开关瞬变的 dV/dt，或采用 TVS 二极管抑制电压尖峰。
2. PCB 设计优化
走线布局原则：
功率线与信号线分离≥5mm，避免交叉；驱动 IC 的 PWM 输出线长度 < 10cm，且包裹接地回流线。
大电流回路（如电机绕组）面积最小化，减少环形天线效应。
分层与接地平面：
采用 4 层 PCB 时，内层分别作为电源平面和接地平面，驱动电路区域的接地平面完整无割裂。
功率器件下方铺设过孔阵列，增强接地连接。
3. 软件与控制策略调整
PWM 频率优化：
避免将 PWM 频率设置为 30MHz、40MHz 等易超标频段的整数倍，可采用频率抖动技术（±5% 波动）分散频谱能量。
软启动与换向控制：
电机启动时逐步提升电压（如 0~**** 斜坡时间 > 50ms），减少电流突变；步进电机换向时插入延时（10~50μs），降低换向尖峰。
四、RE 测试整改验证与注意事项1. 测试验证流程
预测试定位：使用频谱分析仪 + 近场探头（如环形天线、磁场探头）扫描驱动板和电机区域，定位辐射热点。
整改后测试：针对超标点优化后，在标准 EMC 暗室中进行全频段扫描，确保峰值≤标准限值（如 EN 55032 Class B 在 30~230MHz 峰值限值为 40dBμV/m）。
2. 常见误区与注意事项
避免仅依赖屏蔽而忽视源头抑制：屏蔽层需配合良好接地，否则可能成为二次辐射源。
电机与驱动板的距离控制：两者间距应 > 10cm，且线缆避免缠绕，减少电磁耦合。
散热与 EMC 的平衡：功率器件散热片需与 PCB 接地平面电气连接，避免成为辐射天线。
五、案例参考：步进电机驱动 RE 超标整改问题描述：某自动售货机在 80MHz 频段辐射超标 10dBμV/m，近场测试显示步进电机驱动板为主要干扰源。
整改方案：
在驱动芯片电源端增加 LC 滤波（10μH+10μF），并并联 1nF 陶瓷电容。
电机线缆更换为双绞屏蔽线，屏蔽层两端连接至金属机壳接地柱。
将 PWM 频率从 80MHz 调整为 75MHz，并启用频率抖动（±3%）。
整改效果：80MHz 频段辐射降低 12dBμV/m，符合 EN 55032 Class B 标准。
通过从硬件设计、PCB 布局、软件控制多维度优化电机驱动系统，可有效降低自动售货机的辐射发射水平。整改过程中需结合预测试数据精准定位问题源，避免盲目增加元件导致成本上升或功能异常。