無線電產品的數量早已超過地球上人口數量的許多倍，并還在持續快速的增長。大量電子產品的無干擾共存是人類面臨的重要問題，只有采取針對性的電磁兼容 (EMC) 措施，才能保證心臟起搏器不會受到干擾，確保飛機將乘客平安送達目的地。

先讓我們了解一下能量強大的電磁場力

目前已知的最嚴重的一次 EMC 事件發生在1859年，本來會引發全球性災難，但卻風靜浪平，沒有造成嚴重后果。這是因為會受到影響的電氣設備在當時還未出現。但是，當時電報系統的反應卻是一種警告，預示在高場強下電磁現象將迸發出強大的威力。電線桿火花四射，電報員觸電而猛然從設備上彈開，電報紙燃燒，電報機打出無人發出的奇怪訊息。

據測算，這種超強電磁風暴大約每 500 年才會出現一次。專家確信，如果再出現一次和 1859 年一樣強烈的太陽磁暴，人類社會所有高科技基礎設施都將會受到災難性影響。因為無法抵御自然災害，過去100年來，人類普遍采取的做法是保護電氣設備免受其他設備的干擾。鑒于無線網絡無處不在，因此滿足所有無線RF共存測試與測量，在未來將變得更加重要。

問題變得有聲可循

人類社會在1900 年發現無線電，并迅速將其用于通信之前，沒有任何感測系統可以使人類能夠感知到電磁頻譜的低頻部分。在長達數十年的時間里，人們并不清楚電氣設備（尤其是電機）產生多少電子煙霧，或其他問題。直到 20 世紀 20 年代出現無線電廣播，并持續“監測”部分無線電頻段，問題才逐漸顯露。強烈的噪聲嚴重影響了原本愉悅的收聽樂趣。由此社會產生了對于多人共用一個電磁頻譜，需要加以妥善管理的討論和各種行動。

1937 年，羅德與施瓦茨（以下簡稱“R&S公司”）推出第一臺射頻場強計。如此一來，電子制造商便能夠提前在設備受到干擾的無線電頻段中測量設備，并采取抗干擾對策。R&S公司不斷研發并豐富著EMC 測試與測量產品組合。目前，這些產品組合可以滿足工業和測試機構從天線到交鑰匙測試系統的所有電磁兼容測量需求。無線服務持續繁榮，讓 EMC 測試與測量設備也變得更加重要。

電磁波不分國界

讓國際機構來負責制定技術保護建議，是一個必然而有遠見的決策。國際無線電干擾特別委員會 (CISPR) 成立于 1934 年，是國際電工委員會 (IEC) 的下屬委員會，也是發布電磁兼容標準的權威機構。歐洲電工標準化委員會 (CENELEC)、歐洲電信標準協會 (ETSI)、美國聯邦通信委員會 (FCC) 和美國國家標準學會 (ANSI) 等其他委員會與 CISPR 相輔相成，確保不得銷售未經監管部門批準的含電氣元件的產品。這些非營利性公共服務組織的委員會吸引了所有市場參與者和國家指定機構委派的代表，所發布的建議通過法定決議而具有法律效力。作為領先的測試與測量設備制造商，R&S公司同樣投身于標準化工作，因為如果不能以合理的成本通過測量來檢查合規性，那么即使是最佳規則也將百無一用。

在歐盟地區，產品上的 CE 標志表示其符合所有相關標準（包括 EMC 標準）的要求。這和美國的 FCC 合規性標簽作用相當。但是，由于產品數量眾多且相關成本高昂，無法正式批準每個產品，因此確保產品合規成為制造商的責任。制造商必須確保產品符合標準，違者嚴懲，一經發現，產品將被禁止銷售。例如，幾年前德國知名消費者組織商品檢驗基金會對電動自行車進行了一項測試并得到媒體的高度關注，因為測試證實一些自行車是干擾源。即使是現在，許多產品的 EMC 特性仍有不足之處。2019 年，德國聯邦網絡管理局的一項研究發現，21.5% 的被調查產品并不符合規定。

從麻煩問題到危險事故

EMC 標準旨在確保不應發出干擾信號的產品（例如電機或微波爐）符合要求，或者批準用于無線電或廣播操作的產品（例如 WLAN 設備）符合應用標準的要求，并且不會中斷服務或干擾其他無線服務。此外，所有產品必須不受規定限值范圍內外部電磁干擾的影響。如果不符合這些條件，可能會產生麻煩問題，甚至造成重大事故。

德國 Tornado 飛機曾發生的墜毀事故，真實原因就在于當飛機從一臺短波發射機上方低空飛過的時候，機載航空電子設備對發射機發出的強無線電信號做出了響應。據日本媒體報道，某工廠工業機器人曾受到工廠輻射發射的影響，突然在工人面前無規則移動，導致數人死亡。而我們生活中，各種小型事故也層出不窮，例如遙控無鑰匙進入系統由于信號被同頻電磁干擾掩蓋而突然停止運作，導致駕駛員被鎖在車外。

以車輛為試金石

受到干擾的無鑰匙進入系統是個麻煩問題，但通常并不會帶來危險。然而隨著汽車產業的快速發展，汽車內部集成大量的電氣和電子元件，并支持越來越多安全相關功能，這就要求所有車載系統的電磁兼容必須符合標準。一些 EMC 標準專門針對汽車電子行業（例如規定對電線相關干擾的抗擾度），旨在確保車輛的電磁兼容。其他法規同樣適用于車輛中日漸增多的無線電設備。除了常規的 EMC 標準，各種無線通信服務的平和共存也變得日益重要，而這不僅限于車輛。Wi-Fi 和 Bluetooth 等移動通信和短程技術，以及車輛中的 GPS、無線電、遙控功能和雷達，通常會集成在一個產品中，協同工作而不相互干擾是必須的。如果無線技術實施不當，有用信號很容易成為干擾信號。即使只是為了履行責任，供應商和車輛制造商也需要重視這個問題，并操作復雜的測試設施。

生命危在旦夕

在過去的幾年中，對無線醫療應用的需求顯著增長，例如遠程患者監護、實時診斷分析、智能手術系統和植入式傳感器。雖然無線產品給最終用戶帶來了許多益處，但也給設計者帶來了諸多挑戰。而EMC 是其中最嚴重的挑戰之一，因為設備或植入物需要可靠運行，才能保障人員生命和健康。

醫療行業曾發生過許多事故。當時醫療行業尚未要求必須審慎考慮無線電信號，因此早期的心臟起搏器對外部干擾就非常敏感，有時會漏拍。任天堂在 DS 游戲機的安全使用說明中明確指出：在啟用無線功能時，游戲機與裝有心臟起搏器的人應保持至少 9 英寸的距離。無論早前，還是現在，都有類似的對移動電話與醫療器械必須保持安全距離的建議。雖然現代植入物被視為可抵抗此類干擾，特別是考慮到目前的制造商已具有危險意識，但在產品開發中仍須相當謹慎。正是出于這一充分理由，美國食品藥品管理局保留批準含無線接口的醫療器械的權利，而這通常由 FCC 負責。醫療器械制造商必須詳細展示如何應對潛在危害，以及已使用哪些測試方法來證明設備的電磁兼容。如果創新設備尚無任何適用標準，制造商必須主動確保設備可以在預期應用領域內不受干擾地運行，必要時必須制定合適的測試方法。今天，R&S公司的 EMC 專家正在與全球權威測試機構合作，聯手為眾多醫療設備制造商開發面向下一代醫療產品的EMC測試與測量方法和程序。

醫院（尤其是重癥監護室）必須能夠依賴患者護理和監護設備的抗干擾性。出于安全原因，醫院通常會徹底禁止在手術室使用移動通信設備。此外，由于數據傳輸方式正由有線連接轉向 Bluetooth 等無線連接，越來越多的醫療器械也會發出無線電信號。遠程醫療依賴于R&S公司的各種集成式測試解決方案，不僅重視被測設備的 EMC 和共存能力，還關注設備的功能性參數（無線電和數據性能）。這些方案可以快速地測試日益復雜的技術，并降低了成本。

保護我們的數字生活方式

自世紀之交以來，無線電產品的數量呈爆炸式增長，遠遠超過了地球上的人口數量。智能的云服務和無線服務正滲透到生活的各個方面。在可預見的未來，無線家庭網絡成為主流趨勢，車路協同需要在限制的條件下利用有限的頻譜資源。標準定義了技術可以運行的頻率范圍，但只有使用特殊的測試與測量設備，才能驗證設備是否正常。

R&S的測量儀器和系統

一直在不斷樹立行業標準

關于羅德與施瓦茨

羅德與施瓦茨是測試與測量、系統與方案、網絡與網絡安全領域的領先供應商。公司成立已超過85年，總部設在德國慕尼黑，在全球70多個國家設有子公司。作為一家獨立的科技集團，羅德與施瓦茨創新性的產品和解決方案為全球工業及政府客戶提供了一個更安全與互聯的世界。截至2021年6月30日，羅德與施瓦茨公司在全球擁有約13000名員工。

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審核編輯:湯梓紅