R&S EMS 測試系統解決方案
打造堅不可摧的電磁耐受力

從晶片到整車，從商業到軍規
以 R&S TS9982 為核心的客製化系統，為您的產品建立最強電磁免疫屏障

在現代電子生態系統中，設備不僅要「獨善其身」（不干擾他人，即 EMI），更要能「明哲保身」（不受他人干擾，即 EMS），電磁耐受性（Electromagnetic Susceptibility, EMS）或稱抗擾度（Immunity），是指電子設備在充滿電磁雜訊的環境中，仍能維持預期功能且不發生效能降級或故障的能力。

隨著無線通訊技術的普及（5G、Wi-Fi 6/7）、電動車（EV）高壓系統的引入，以及雷達應用在汽車與國防領域的激增，電磁環境變得前所未有的複雜，一個微小的電磁脈衝若導致汽車煞車系統誤動作、飛機導航儀表失靈，或是醫療維生設備停機，其後果將不堪設想；因此國際標準組織（如 IEC、ISO、MIL-STD）對於 EMS 的測試要求日益嚴苛，從早期的簡單連續波測試，演變為包含複雜調變、雷達脈衝以及高場強（High Field Strength）的綜合考驗；然而，建立一套合規的 EMS 測試系統面臨著巨大的技術挑戰：

場強與功率的極限挑戰

車用與軍規標準（如 ISO 11452, MIL-STD-464）往往要求高達 200 V/m 甚至更高的場強，這對功率放大器與天線的效能提出了極高要求。

測試環境的複雜性

EMS 測試必須在全電波暗室（Fully Anechoic Room）或半電波暗室中進行，以防止測試訊號干擾外界通訊，同時需確保測試區域（Uniform Field Area, UFA）的場強均勻性符合法規嚴格的校正標準。

多樣化的訊號調變

不同的標準要求不同的干擾訊號形式，商業標準通常使用 1 kHz 80% 的振幅調變（AM），而車用雷達波段則需使用脈衝調變（Pulse Modulation），這要求訊號產生器與放大器具備極高的靈活性。

奧創系統提供以 R&S TS9982 為核心的 EMS 測試系統解決方案，這不僅僅是儀器的堆疊，而是從「訊號產生」、「功率放大」、「路徑切換」到「場強監控」與「EUT 故障判讀」的完整（Turn-key）系統，我們的解決方案具備高度的可擴展性，能協助客戶從研發階段的預測試（Pre-compliance）一路走到最終的合規認證（Certification），解決因法規更新或產品迭代帶來的測試設備升級難題。

解決方案特色：R&S EMS 系統的技術優勢

R&S EMS 測試系統設計理念是「模組化」與「自動化」，為用戶提供最高的測試產能與最低的誤判率。

高度可擴展的模組化架構

核心系統 R&S TS9982 採用模組化設計，允許用戶根據當前的預算與需求進行配置，您可以從一個針對 IEC/EN 61000-4-3 商業標準的小型系統開始，隨著業務擴展至汽車或軍用領域，只需增加功率放大器模組（如 R&S BBA 系列）或更換天線，即可升級至 ISO 11452 或 MIL-STD-461 的測試能力，這種設計最大程度地保護了您的長期投資。

業界領先的寬頻功率放大技術

EMS 測試的心臟是功率放大器，R&S BBA 與 R&S BBL 系列寬頻放大器，提供了市場上最高的功率密度與線性度。

• 頻率覆蓋：
  支援從 4 kHz 到 6 GHz 甚至更高的頻段，涵蓋所有主流 EMS 標準。
• 靈活配置：
  放大器採用模組化設計，支援頻段切換與功率升級，例如 BBA150 系列可針對高場強需求進行功率擴充，且具備優異的失配（Mismatch）耐受能力，即使在 VSWR 高達 6:1 的情況下仍能穩定輸出，這對於推動電感性或電容性負載（如某些類型的天線或 CDN）至關重要。

全自動化校正與測試流程

根據 IEC 61000-4-3 等標準，EMS 測試前必須進行嚴格的均勻場域（Uniform Field Area, UFA）校正，這涉及在 1.5m x 1.5m 的平面上對 16 個點進行量測，並計算所需的驅動功率，R&S ELEKTRA 測試軟體能自動執行這一耗時的校正過程，並在實際測試中自動調用校正數據，確保施加在待測物（EUT）上的場強精準無誤，軟體還支援自動化的路徑切換（透過 R&S OSP），無需人工插拔電纜，大幅提升測試效率。

創新的 EUT 監控技術

在 EMS 測試中，判斷 EUT 是否「故障」往往比量測本身更困難，傳統依賴人工觀察儀表板燈號或螢幕畫面的方式既耗時又容易出錯，R&S 引入了 R&S AdVISE 視覺檢查軟體，利用攝影機與影像辨識技術，自動監控 EUT 的狀態（如燈號閃爍頻率、指針位置、螢幕文字變化 OCR），一旦偵測到異常，系統會自動標記時間點並記錄，實現真正的無人值守測試。

解決方案應用：涵蓋傳導與輻射的全方位防護

本解決方案涵蓋了電磁耐受測試的兩大支柱：傳導抗擾度（Conducted Susceptibility, CS）與輻射抗擾度（Radiated Susceptibility, RS）。

輻射抗擾度測試 (Radiated Susceptibility, RS)

這是模擬電子設備暴露在空間電磁波環境下的情況。

• 標準依據：
  主要依據 IEC/EN 61000-4-3（商業）、ISO 11452-2（汽車 ALSE）、MIL-STD-461 RS103（軍用）。
• 測試方法：
  在電波暗室中，訊號產生器產生的訊號經由功率放大器放大後，透過寬頻天線（如 R&S HL562E 或 HL046E）輻射至 EUT，測試距離通常為 1 米或 3 米。
• 關鍵技術：
  系統需在 EUT 所在位置產生均勻的電磁場（UFA），R&S 系統利用高效能天線與精確的功率控制，確保在 80 MHz 至 6 GHz（甚至 18 GHz/40 GHz）的頻率範圍內，場強誤差控制在標準允許的範圍內。

傳導抗擾度測試 (Conducted Susceptibility, CS)

這是模擬干擾訊號透過電源線、訊號線等線纜直接傳導進入設備的情況。

• 標準依據：
  主要依據 IEC/EN 61000-4-6（商業）、ISO 11452-4（汽車 BCI 法）、MIL-STD-461 CS114（軍用）。
• 測試方法：
  • CDN 法：
    使用耦合/去耦合網路（CDN）將干擾訊號直接注入線纜。
  • BCI 法 (Bulk Current Injection)：
    使用電流注入探棒（Current Injection Probe）夾在線束上，透過磁感應將干擾電流注入，特別適用於汽車線束測試。
• 關鍵技術：
  R&S 全系列的 CDN 與 BCI 探棒，並配合 BBA 系列放大器（支援低頻段 4 kHz - 400 MHz），精確控制注入的電流與電壓位準。

推薦方案：R&S TS9982 EMS 測試基座系統

我們推薦 R&S TS9982 作為您的核心 EMS 測試平台，它不是單一功能的設備，而是一個可以無限擴充的「母平台」。

• 系統定位：
  高適應性 EMS 測試基座系統 (Base System)，可同時支援傳導 (CS) 與輻射 (RS) 抗擾度量測。
• 核心組件推薦：
  • 訊號產生器：
    R&S SMB100B 或 SMBV100B（支援向量調變），提供極高的頻譜純度與精確的調變能力（AM, FM, Pulse），確保干擾源符合法規定義。
  • 功率放大器：
    R&S BBA150（針對 9 kHz - 6 GHz）與 R&S BBL200（針對高功率需求），這些放大器具備極高的線性度與抗失配能力，保護系統免受 EUT 反射功率的損壞。
  • 功率計：
    R&S NRP 系列 USB 功率感測器，直接連接至系統，無需昂貴的主機，提供高達 90 dB 的動態範圍，精確監控前向與反射功率。
  • 切換單元：
    R&S OSP 開放式切換平台，作為系統的神經中樞，自動切換不同的放大器、天線與傳感器路徑，實現全自動化測試序列。
  • 軟體：
    R&S ELEKTRA 為新一代 EMC 測試軟體，以流程為導向，內建所有主流標準的測試模板（Templates），讓複雜的 EMS 測試變得像勾選清單一樣簡單。

產業應用與客製化矩陣

R&S TS9982 的強大之處在於其針對不同產業法規的客製化能力，以下矩陣展示了我們如何根據您的產業需求配置系統：

其他關鍵解決方案內容介紹

為了打造一個功能完整的 EMS 測試實驗室，除了核心系統外，以下周邊解決方案同樣不可或缺：

寬頻 EMS 天線技術

在 EMS 測試中，更換天線意味著中斷測試並重新校正，這是效率的殺手。

• R&S HL046E：
  高增益對數週期天線，專為 EMS 設計，覆蓋 80 MHz 至 3 GHz，提供優異的場強均勻性。
• R&S HL562E ULTRALOG：
  超寬頻天線，覆蓋 30 MHz 至 6 GHz，其獨特之處在於可同時用於 EMI 發射量測與 EMS 抗擾度測試（10 V/m 以上），實現「單天線解決方案」，無需在不同測試項目間更換天線，大幅縮短測試時間。

EUT 自動化監控：R&S AdVISE

在進行抗擾度測試時，設備可能會出現螢幕閃爍、儀表指針抖動或指示燈錯誤亮起等暫態故障，依靠人眼長時間盯著監視器既不人道也不可靠。

• 功能：
  R&S AdVISE 透過攝影機捕捉 EUT 畫面，利用圖像處理技術自動偵測數值變化、顏色變化、圖形移動或 LED 狀態。
• 優勢：
  它能與 ELEKTRA 軟體同步，當偵測到故障時，自動記錄當前的頻率與場強，並生成包含故障影片的測試報告，為除錯提供確鑿證據。

整體暗房規劃與基礎設施

EMS 測試必須在隔離環境中進行，以避免干擾外界並確保人員安全，我們不僅提供儀器，更提供包含電波暗室 (Anechoic Chamber) 的完整服務。

• 規劃服務：
  我們協助客戶規劃從吸波材佈局、屏蔽效能設計到轉桌與天線塔的配置。
• 系統整合：
  針對空間受限的實驗室，我們能規劃緊湊型暗室（Compact Chamber），同時確保符合 IEC 61000-4-3 的均勻場域要求。

服務與支援 (Service & Support)

奧創系統提供從系統定義、安裝除錯、UFA 現場校正到定期維護的一站式服務（SLA），我們的全球服務網路確保您的測試系統始終處於最佳狀態，並符合最新的國際標準。

實際系統配置將因應您的測試應用、規範、場地限制及待測物特性而有所不同，如需深入規劃與搭配建議，請聯繫「奧創團隊」，我們擁有豐富的系統整合經驗，隨時準備為您提供最專業的配置建議與技術支援。