CYBERTEK近場探頭套件主要用于電子產(chǎn)品的電磁場測量，實現(xiàn)干擾源快速位，多種形狀的探頭，寬頻率范圍，可以完成多種的電磁場測試任務(wù)。廣泛應用于檢測器件或者是表面的磁場方向及強度；機箱、線纜、PCB模塊等磁場泄露情況；甚至可以到IC引腳以及具體的走線，從而判斷干擾產(chǎn)生的原因，提高產(chǎn)品設(shè)計水平，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。

（EM8030 近場探頭+EM8020A/B 放大器）專為近場測試設(shè)計的探頭,適用于電子產(chǎn)品的電磁場測量。

一、為什么要近場測量

在EMC 測試認證標準中，是遠場測量，遠場測試只是能給出頻率信息。顯示各個頻點的輻射強度，但是沒有給出具體的位置信息。為了通過測試，如果沒有目的的對電路進行更改，將會花大量的時間，精力，經(jīng)費。加長了產(chǎn)品的研發(fā)周期。所以必須對產(chǎn)品的輻射根源進行排查，這樣就要用到近場探頭來具體定位干擾源，后級接放大器，可大大提高測試靈敏度。

二、CYBERTEK 近場探頭套件特點

1. 寬頻率范圍，多種形狀的探頭，可以完成多種的電磁場測試任務(wù)。

2. 通過移動探頭可以檢測出磁場的方向和分布，適用于機箱線纜電磁泄露，IC 引腳區(qū)域，EMC 器件等的磁場檢測。

3. 無源探頭，可以直接連到頻譜分析儀或者示波器的50 歐姆輸入端，方便檢查使用不同手段對磁場或者電流的變化。如果應用場合的信號比較弱，可在后級增加EM8020A/B 放大器，增益約20dB/30dB，提高系統(tǒng)測試靈敏度！

4. 探頭輕巧，使用方便。

三、測試示意圖

CYBERTEK EM8030 近場探頭測試頻率可達3G，在產(chǎn)品的開發(fā)期間可用探測PCB 的磁場變化情況。如電動機磁場輻射強度很強，可以不加放大器。示意圖如下：

四、測試方法

第一步利用EM8030-1 或者EM8030-2 檢測大概磁

第二步利用EM8030-3 或者EM8030-4 實現(xiàn)準確定位，示意圖如下：

五、應用案例（開關(guān)電源）

第一步：利用EM8030-1 探測PCB 某處磁場大概強度

從圖上可以看到：10MHz 附近70MHz 附近107MHz 附近有較強的磁場輻射

第二步利用EM8030-3 進一步定位（發(fā)現(xiàn)探頭附近有兩個很長的引線，探測這兩根線）

上圖看到探測到的這根線（該線為電池供電時的初級線圈）輻射比較強，頻率在10MHz 附近和70MHz 附近！

上圖看到探測到的這根線（電壓輸出線）在頻率107MHz 的輻射比較強（上圖中的10MHz 處點輻射也很強，后來發(fā)現(xiàn)是頻譜儀的問題）通過以上兩步基本查到了不同頻率點的輻射源，下面的問題相對就比較容易了！當然我們可以看到上圖的信號比較微弱，這時可以使用EM8020A/B 放大器，測試效果如下：

上圖看到加放大器后，看到測到的輻射強度明顯增加，靈敏度提高很多！

如果一個新產(chǎn)品在電磁干擾（EMI）預兼容測試或者標準兼容測試中失敗，進行故障診斷和改進是當務(wù)之急。西安普科科技PRBTEK在經(jīng)過多方面選擇過程中，了解到知用有一套完整的測試方案，知用接收機和知用近場探頭就可以查找干擾源，完成輻射干擾源定位測試。

一、推薦設(shè)備：

知用接收機EM5080B+知用近場探頭EM5030 系列

近場探頭產(chǎn)品圖

接收機產(chǎn)品圖二、輻射干擾源定位測試示意圖：

三、知用近場探頭規(guī)格：

EM5030/EM5030LF 系列探頭組包含了 7 個專門用來測試磁場（H）探頭，它有效地屏蔽了電場干擾（E），主要用于電磁兼容整改時定位干擾源的近場探頭。 EM5030 的頻率范圍是 30MHz-3GHz，共4 種探頭形狀； EM5030LF 的頻率范圍是 9kHz-50MHz，共 3 種探頭形狀。EM5030E 系列探頭組包含了 2 個專門用來測試電場(E)的探頭，覆蓋頻率范圍為 30MHz 到 3GHz，主要應用于查找電場干擾源，除了探頭其他部分均為屏蔽設(shè)計。

知用高壓差分探頭在各種應用中得到廣泛使用，可以為當今的高速功率測量、車載總線測量和數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計提供出色的通用差分信號測量，可以兼容任何品牌的示波器，受到廣大客戶的青睞，那購買了知用高壓差分探頭的工程師們，你們知道如何正確操作并保養(yǎng)好知用高壓差分探頭嗎？

一、操作步驟：

1、 測試前應估計被測電壓幅值，若超過電壓量程，可能會損壞探頭，造成產(chǎn)品損壞；

2、 輸入線和輸出線好探頭；探頭與示波器或者其它測量儀器連接。

3、 電源適配器接入電壓探頭，綠色電源指示燈亮。當測量電壓超過量程時，過載指示燈會亮，且有報警聲；

4、 設(shè)置示波器或者其它測量儀器的衰減比例為10：1，示波器輸入阻抗設(shè)置為50Ω(如果探頭輸出端口外接50Ω貫通式負載，那么示波器輸入阻抗設(shè)置為1MΩ)；根據(jù)被測電壓的大小，調(diào)整好示波器的靈敏度。

5、 根據(jù)需要連接探頭夾具，連接被測對象開始測量。測試時，探頭主體應盡量遠離高壓脈沖電路以減小對探頭的干擾。

6、 測試完畢后，先關(guān)閉被測電路電源，再關(guān)閉探頭電源，將兩個輸入端與被測點斷開，輸出BNC插頭從示波器上拔下。

二、保養(yǎng)及維護：

1、 保持探頭的清潔干燥。

2、 若需清潔，可用柔軟干布擦拭，不可使用化學藥劑清潔。

3、 不使用探頭時，請將其放入所配包裝內(nèi)，置于陰涼﹑潔凈和干燥處。

4、 運輸探頭時，務(wù)必放入本公司所配的包裝內(nèi)，可起防震作用

5、不可用力拽拉輸入線和輸出線，避免過度扭曲﹑折彎或打結(jié)。

安泰測試提醒使用探頭的工程師們，建議按照說明書操作，正確使用探頭，畢竟探頭是消耗品，一不小心就容易損壞。如果大家在使用高差分探頭過程中有什么問題，歡迎訪問安泰測試網(wǎng)站（www.agitek.com.cn）

實驗名稱：PZT4壓電陶瓷的溫度變化研究

研究方向：PZT4壓電陶瓷的強場下升溫變化研究

測試目的：探索大功率領(lǐng)域壓電陶瓷的應用，探索大功率情況下壓電陶瓷溫度變化對材料特性的影響，從而探尋合適的驅(qū)動方法降低由于壓電陶瓷升溫對器件特性的影響，這個大功率壓電陶瓷器件的應用有著至關(guān)重要的作用。

測試設(shè)備: 示波器、信號發(fā)生器、 ATA-2082高壓放大器 電腦（處理數(shù)據(jù)）溫度監(jiān)測儀（監(jiān)控溫度變化） DSP720(監(jiān)控電流)

實驗過程：

1. 將實驗儀器放置合適位置，將實驗儀器進行連接，檢查無誤后開機；

2. 將準備測試PZT4陶瓷壓電振子放置夾具中；

3. 通過信號發(fā)生器給高壓放大器提供一個激勵信號（正弦波），調(diào)整高壓放大器的放大倍數(shù)，進行輸出一定幅值的電壓施加在壓電振子上進行驅(qū)動；

4. 使用溫度監(jiān)測儀監(jiān)控該頻率，電壓幅值下的溫度；

5. 改變電壓幅值重復實驗，并記錄數(shù)據(jù)；

6. 處理記錄的數(shù)據(jù)；測試完畢整理儀器。

實驗結(jié)果：

根據(jù)實驗測試的PZT4壓電陶瓷振子的溫度變化情況，整理數(shù)據(jù)并進行畫圖，整理出升溫曲線，左圖是監(jiān)控的電流變化情況，右圖是PZT4壓電振子的升溫變化情況，隨著輸入功率的增加，壓電振子出現(xiàn)了明顯的升溫變化。

高壓放大器在該實驗中發(fā)揮的效能: ATA-2082 高壓放大器在整個實驗過程中為實驗測試提供了一個穩(wěn)定的電壓，為實驗能夠順利進行提供了必要條件。

ATA-2082高壓放大器具體指標：

通道：雙通道

電壓：zui大輸出電壓800Vp-p（±400V）

電流：zui大輸出電流 40mA

帶寬：帶寬（-3dB）高達DC~200KHz

壓擺率：壓擺率 250V/μs

安泰自主研發(fā)的高壓放大器可用于模擬電路仿真、壓電陶瓷驅(qū)動、換能器應用、無線充電應用、MEMS測試、無線通信等，可以匹配Tektronix、Keysight、Rigol等國內(nèi)外知名品牌的信號發(fā)生器，安泰測試可以免費為客戶提供樣機演示服務(wù)（西安本地可免費演示）。如需了解更多高壓放大器相關(guān)產(chǎn)品資料或者應用歡迎訪問安泰測試網(wǎng)。

如今的開關(guān)電源技術(shù)很大程度上依托于電源半導體開關(guān)器件，如MOSFET和IGBT。這些器件提供了快速開關(guān)速度，能夠耐受沒有規(guī)律的電壓峰值。同時在On或Off狀態(tài)下小號的功率非常小，實現(xiàn)了很高的轉(zhuǎn)化效率，熱損耗極低。

開關(guān)設(shè)備極大程度上決定了SMPS的整體性能。開關(guān)器件的損耗可以說是開關(guān)電源中zui為重要的一個損耗點，課件開關(guān)損耗測試是至關(guān)重要的。本文僅就開關(guān)損耗測試方案中的探頭應用進行介紹。

上圖使用MSO5配合THDP0200及TCP0030A等探頭。

以上方案中通過示波器專門的開關(guān)損耗算法，配合泰克探頭，補償探頭延遲，減少了開關(guān)損耗運算過程中產(chǎn)生的誤差。測試結(jié)果極為可靠。

TCP0030A及THDP0200參數(shù)：

探頭外觀圖

TCP0030A

THDP0200

附：常見參數(shù)介紹

1、帶寬，代表了探頭可測到的zui大信號頻率

2、共模YZ比，代表了探頭YZ共模干擾的能力，越大代表YZ能力越強

3、輸入電容，代表探頭對于被測系統(tǒng)的負載影響，輸入電容越低，影響越小測試效果越好。

如果您在選擇示波器探頭過程中有什么問題，歡迎咨詢安泰測試技術(shù)工程師。

EMC測試的理想工具

對于現(xiàn)代的電子系統(tǒng)，由于其復雜性，不僅限于AC-DC，DC-DC的紋波噪聲同樣非常重要。紋波及噪聲的存在會導致很多危害，影響電路正常工作。因故準確的測量電源紋波噪聲是不可或缺的。

紋波噪聲的常見測量工具是采用示波器+探頭的方式，安泰測試將關(guān)于紋波測試中的探頭進行介紹。

上圖為使用泰克示波器MDO3/MSO4配合TPP0502探頭的測試方案，主要針對工頻。開關(guān)頻率以及電路噪聲，可針對20MHz以下的情況進行測量。量程方面達到300Vrms，由于輸入電容低，可有效減少環(huán)境影響。根據(jù)需求本方案還可以對功率器件特性諸如SOA、損耗等進行測量。

TPP0502參數(shù)：

探頭外觀圖

TPP0502

附：常見參數(shù)介紹

1、帶寬，代表了探頭可測到的zui大信號頻率

2、共模yi制比，代表了探頭yi制共模干擾的能力，越大代表yi制能力越強

3、輸入電容，代表探頭對于被測系統(tǒng)的負載影響，輸入電容越低，影響越小測試效果越佳。

如需了解泰克示波器及探頭更多相關(guān)應用歡迎訪問安泰測試網(wǎng)。

在開發(fā)電子產(chǎn)品的過程中，電磁干擾 EMI（Electro Magnetic Interference）是工程師們

不得不考慮的問題。電磁干擾（EMI）可能會導致許多問題，尤其是在產(chǎn)品開發(fā)階段或產(chǎn)品

驗收階段。如果電路設(shè)計受到電磁干擾的影響，可能會出現(xiàn)亂碼顯示，數(shù)據(jù)接觸不良或者是

其他線路故障。

許多 EMC 兼容測試失敗的原因主要來源于電路中的射頻能量泄漏和電路板設(shè)計本身的

相互影響。引起這種干擾的電場和磁場肉眼是不可見的，并且當我們想要深究其原因以期能

最小化 EMI 影響時，往往會發(fā)現(xiàn)，問題是非常復雜的。

是什么導致了這個問題？ 造成輻射干擾的信號或能量來源在哪里？ 我該如何解決？

好在，我們可以通過一些簡單的工具和技術(shù)來幫助識別 EMI 干擾源。一旦確定了干擾

源，我們就可以開始著手解決問題。那么怎么去找出干擾源呢？我們需要用到一種技術(shù)，這

種技術(shù)不是嚴格意義上的標準 EMC 兼容測試，而是一種預測試，它可以幫助我們快速找到 干擾源可能存在的地方，并且不需要昂貴的專業(yè)設(shè)備和實驗室裝置。 例如使用近場探頭

和電流探頭來查找可能的 EMI 泄漏源。此項技術(shù)可以快速地識別問題，有效地節(jié)約時間和

經(jīng)濟成本。

需要注意的是，預一致性測試旨在于幫助識別和解決可能會阻礙 EMC 認證的問題，并

不能完全替代認證實驗室的 EMC 合規(guī)測試。

以下是一些用于近場故障排除的基礎(chǔ)設(shè)備清單：

頻譜儀/EMI 接收機：

測量相對于頻率的 RF 功率。頻譜儀的最高輸入頻率應該不低于 1GHz,

DANL 為-100dBm (-40dBuV)或者更小，RBW 不低于 10kHz。

近場探頭：購買或者手工自制。分為磁場近場探頭和電場近場探頭。

電流探頭：購買或自制。

50 歐姆同軸線纜：使用與近場探頭和頻譜分析儀 RF 輸入口相匹配的線纜。如果需要的

話，探頭，同軸線纜，連接器可以同時配套購買。

探頭：因為人類的肉眼無法直接看到電磁波，所以我們需要借助一些工具輔助測量?；叵?/p>

一下我們剛剛提到的，導體中的移動電荷產(chǎn)生輻射到整個空間的電磁場。我們可以通過測量

電磁場功率值來衡量電路中的感應電壓，從而間接地測量出源電場的強度。在 EMI 故障排

除的過程中，最常用到的兩種探頭是近場探頭和電流鉗。 

近場探頭和電流鉗具有類似的原理。 流過探針的“環(huán)路”區(qū)域的磁場會產(chǎn)生可測量的電

壓（圖 4）。環(huán)形區(qū)域越大，磁通量就越大，因此更適合尋找一些小信號。但是小的環(huán)形區(qū)域

提供更好的空間分辨率（從而可以更精確地找到問題點）。許多測試工具中的探頭都有多種

環(huán)尺寸（見圖 5），從而幫助用戶更好地實現(xiàn)靈敏度和空間分辨率之間的平衡。

電場探頭通常不會有一個環(huán)形的區(qū)域。用他們獲得電場信息的方法更像是單極天線。與

磁場探頭一樣，電場探針旋轉(zhuǎn)與否不影響測量結(jié)果，但與信號源的距離是非常重要的影響因

素。

以下是探頭的使用指南：

關(guān)閉被測設(shè)備，觀察頻譜儀的測量值，測出本底輻射。注意，任何可能由環(huán)境或者本底

輻射引起的的射頻干擾都要關(guān)注。如果在屏蔽良好的實驗室中，這個問題可能不是很大，但

在普通的實驗室中，一定要提前測得環(huán)境中存在的本底干擾。

探頭的擺放，通信端口終端，以及機器外殼的接縫、通風口等，這些都是在測試中容易

出現(xiàn)問題的地方。

電場或磁場的探頭離信號源近一點會測得更高幅值。

磁場探頭放置的方向垂直于磁場會比平行于磁場測得更高的數(shù)據(jù)。

因為在重復的實驗中探頭的位置是比較重要的，因此把一個不導電的夾具（如木頭，塑

料）固定在被測設(shè)備上，那么探頭就可以使用了。記住，探頭的位置和放置方向是十分重要

的，一點點的位置偏差或者一點點的角度偏差都會在對被測設(shè)備進行實驗時引起很大的誤差。

電子設(shè)備中的線纜和連接器都需要被屏蔽并且接地正確，因為它們是很好的天線，導體

外部的微小的電流變化就很容易造成探測到的輻射量超過電磁兼容測試設(shè)定的限值。電流鉗

和頻譜儀配合使用可以了解到線纜和連接器產(chǎn)生電磁輻射的原因。

電流鉗和近場探頭的原理類似我們可以直接從商家購買或把線圈纏在鐵夾和 BNC 連接

器上自己制作（如圖 7 所示）。把電流鉗靠近待測的線纜，同時把它連接到頻譜儀的輸入端 口，把頻譜儀的頻率調(diào)到設(shè)定的范圍。 

以下是探頭的一些使用指南：

如果不能確定輸入信號的大小，可以在測量之前給頻譜儀的 RF 輸入端加一個外置的衰

減器。電源線或者其它高功率的應用可能會影響頻譜儀 RF 輸入端口的靈敏度。

測量所有可能和被測設(shè)備連接的線纜。包括電源線，USB 線，網(wǎng)線等。（如圖 8） 

電流鉗，尤其是手工自制的，對環(huán)境中的 RF 信號特別敏感，這可能使得你測到的信號

是不準確或者是錯誤的。先連接所有的電纜，探頭等，然后通過關(guān)閉被測設(shè)備來測得環(huán)境中

的 RF 信號，然后把這個本底數(shù)據(jù)和打開被測設(shè)備時所測得的數(shù)據(jù)相比較，從而得到準確的 數(shù)據(jù)。這對于循環(huán)多次測試不斷變化的環(huán)境中的被測設(shè)備的 RF 信號來說也是一個好辦法。

如果你的 RF 測量實驗失敗了，那么從出現(xiàn)錯誤的頻率以及產(chǎn)生這些頻率的基波開始著

手尋找問題。

檢查和評價

在使用探頭檢測到的信號干擾可能并不是真實的干擾數(shù)據(jù)，但是通過觀察分析測量結(jié)果，

對比被測設(shè)備的前后狀態(tài)等方法，用戶可以更快的進行故障排除。

以下是一些可參的實驗技巧，可以幫助我們觀察更多實驗中的細節(jié)：

大多數(shù)的頻譜儀不具有預選器。如果你是用一個不配備預選器的頻譜儀，你觀察到的

峰值可能不是真實的。由于帶外信號和待測信號混合在一起，沒有預選器的頻譜儀很可能

會觀測到一個假峰。

你需要通過外加一個衰減器（可以 3dB 或者 10dB）測試一下這個峰值的有效性，真

實的峰值會隨著衰減量下降。如果峰值下降的量大于外加衰減的量，那么這個峰值很可能

是一個假峰。把這個假峰標注出來和兼容測試中得到的結(jié)果進行對比。你也可以使用預選

器或者 EMI 接收器，但是這些配件對于大多數(shù)快速測試來說是成本高昂的。圖 10 是一個典型的峰值測試實驗，黃色的軌跡是沒有使用衰減器得到的，紫色的則

是給頻譜儀的射頻輸入端外加了一個 10 dB 的衰減器得到的，這種情況下，峰值下降的量

和所添加的衰減量是一致的。這有助于確認該峰值是真峰而不是帶外信號的產(chǎn)物。

上圖 使用頻譜儀的標記功能對兩次掃描結(jié)果進行標記黃色的軌跡是沒有使用衰減器得到的，紫色的則 是給頻譜儀的射頻輸入端外加了一個 10 dB 的衰減器得到的

一些具有最大軌跡類型保持功能的頻譜儀將會連續(xù)的保存每次頻率掃描的最大值，你可

以把一個單軌作為“清除寫入”（你可以打開一條跡線為“清除寫入”狀態(tài)），來表現(xiàn)射頻信號，

然后把另一條設(shè)置為最大保持。這使得你可以比較被測設(shè)備在最壞的情況下的收集的數(shù)據(jù)的

變化，并且使用最大保持功能“固定”它們。

可以使用標記和峰值表功能去清楚的找出峰值頻率和幅值

結(jié)論 

1.磁場由流動的電流產(chǎn)生。使用磁場近場探頭靠近導線或回路去甄別電磁輻射。

2.電場由流動的電流或者靜電荷產(chǎn)生。使用電場近場探頭在金屬平面（例如散熱器，機

箱，顯示屏的邊界或者是機殼的縫隙等）去甄別電磁輻射。

3.使用電流鉗去甄別潛在的輻射和從線纜和連接器泄漏的諧振。

4.顯示屏，機殼的縫隙，帶狀線纜和通信端口及總線是最可能導致輻射泄漏的地方。

5.用導電帶或鋁箔包裹住可能產(chǎn)生電磁泄漏的部分，并確認包裹是接地的，再次掃描被

包住的地方的 EMI 干擾是否減輕了。

6.連接不良的電纜和連接器也會導致輻射問題。

7.通過給被測器件斷電并觀察頻譜儀上的輸出，可以多次測量環(huán)境對實驗的影響。在測

量中要標注出任何的變化以及它們所帶來的潛在的影響。

通過一些簡單的設(shè)備，你可以在室內(nèi)進行預兼容測試，

這會最大限度地減少產(chǎn)品開發(fā)

時間，降低設(shè)計成本，以及減少下一代產(chǎn)品研發(fā)過程中的反復測量次數(shù)。

想了解更多信息可以訪問安泰測試網(wǎng)www.agitek.com.cn

Alexey B. Kuzmenko, High sensitivity variable-temperature infrared nanoscopy of conducting oxide interfaces, Nat. Commun., 2019,10,2774.