EMC（Electromagnetic Compatibility，電磁兼容性）電磁兼容是指電子設備在電磁環境中能夠正常工作而不產生不良影響或不受其他設備干擾的能力。國際上有專業針對輻射測試的法律法規標準，例如，國際標準Cispr 32、歐洲的EN 55032、美國的FCC Part 15B、中國的GB 9254.1、日本的VCCI等，都是評估電子電器產品對環境的電磁干擾問題。

輻射近場測試和輻射遠場測試是電磁兼容性（EMC）測試中用于評估電子設備電磁輻射特性的兩種方法。它們的差異主要在于測試距離、測量方式和應用領域：

輻射近場測試：
這種測試涉及在設備周圍的較近距離內測量電磁場。近場測試通常針對距離設備較近的范圍進行測量，用于確定設備在近距離內的電磁場分布和輻射特性。通過近場測試，可以識別設備內部可能存在的電磁問題，并定位需要改進的區域。在近場范圍內，電磁場可能呈現復雜的分布模式，這些模式可以提供更詳細的信息，有助于解決設備的電磁兼容性問題。

輻射遠場測試：
相反，輻射遠場測試是在設備遠離測試儀器的地方進行的測試，通常在設備產生的電磁輻射傳播到遠離設備的區域時進行。遠場測試的主要目的是評估設備在較遠距離處產生的電磁輻射情況，以確認其是否會對其他設備或系統產生干擾。這種測試能夠評估設備對遠處環境的影響，以及其在大范圍內的輻射特性。

差異點：
測試距離和范圍： 近場測試通常在設備周圍較近的范圍內進行，而遠場測試則是在設備遠離測試設備的地方進行。

波阻抗和波長：波阻抗和波長通常隨著距離的變化而變化。在近場測試中，由于距離相對較近，電磁波的波長可能與遠場相比較短，而波阻抗可能受到設備和測試環境的影響。

分析和解釋：
近場測試提供了更詳細的電磁場信息，有助于識別設備內部的電磁問題。遠場測試更關注較遠距離處的電磁輻射特性，對設備的環境影響進行評估，因此需要不同的分析和解釋方法。

在emc測試中，這兩種測試方法通常結合使用，以全面評估設備的電磁兼容性，從而確保其在實際應用中不會干擾其他設備或受到外部干擾的影響。

實際工程中，我們為了評估設備的電磁兼容性，是需要進行輻射發射測試、標準規定的是10m法電波暗室、3m法電波暗室測試，通常標準會同時給出這2個測試距離的的測試限值，他們之間通常是差異10dB。10m法的測試數據與3m法暗室的測試距離的限值也是可以自由轉換的。

如下圖所示，在電波暗室里面的測試我們測試通常是遠場測試，例如，我們通常測試輻射發射頻率為30MHz~1000MHz，這個波長就是10m，所以標準里面通常優先給出10m法電波暗室測試限值，包括現在很多大廠都是需要10m法電波暗室測試。

輻射測試10m法 - 電波暗室

另外，實際工程中，3m法電波暗室確實普遍，因為，包括美國FCC、國內的CCC等都是用3m法電波暗室測試就可以了，特別是標準里面確實也是給出了3m限值。只要符合了這個3m法，那就是符合標準的法律法規了。

輻射測試 3m法 - 電波暗室

輻射測試-遠場測試數據

輻射測試-近場測試數據

輻射測試中，遠場（Far-field）區域通常是指測試距離大于天線最大尺寸對應的波長距離的位置。在電磁兼容（EMC）和天線測量領域，為了確保測試結果能夠反映真實工作條件下的輻射特性，通常要求測試距離滿足遠場條件。遠場的數學定義為：

對于一個輻射源（如EUT設備或天線），當測試接收點與輻射源之間的距離 r 滿足以下條件時，可以認為該接收點位于遠場區：

其中

r ≥ 2D2/λ

其中：

r 是測試接收天線與輻射源間的距離；

D 是輻射源的最大物理尺寸；

λ 是工作頻率對應的波長。

在這個距離下，到達接收天線的電磁波可被視為平面波，且電場和磁場強度之間的相位關系穩定，同時感應場的影響可以忽略不計。因此，在遠場條件下進行的輻射測試結果更具有一致性和代表性。

為什么近場測試數據差異很大？

近場測試數據差異較大，主要原因在于：

空間非均勻性：在天線的近場區域（包括感應區和輻射近場區），電磁場分布是高度非均勻的，這導致了波阻抗（即電磁場比值E/H）隨空間位置的變化而顯著改變。在某些區域，波阻抗可能與自由空間中的377歐姆相去甚遠，這種快速波動的波阻抗會導致接收探頭在不同位置采集到的數據具有較大的差異。

邊緣效應：尤其是在天線邊緣附近，由于天線結構的影響以及衍射、反射等現象的存在，波阻抗會發生劇烈變化，使得測得的電場和磁場強度及其相對相位關系復雜多變，從而增加了測試數據的不確定性。

極化失真：近場測量中，隨著距離和角度的變化，入射波的極化狀態可能發生改變，這也會影響波阻抗的值。對于線性或圓極化天線來說，在近場區域可能會出現橢圓極化或者旋轉極化，進一步加大了測試結果的差異。

頻率響應不均勻：如果天線存在諧振或其他頻域特性問題，那么其在近場范圍內的頻率響應也會是非均勻的，這會反映在波阻抗的變化上，進而影響到近場測試數據的精確度和一致性。

因此，在進行近場測試時，需要充分考慮到波阻抗的空間變化特性，并采用合適的近場到遠場轉換算法來處理這些復雜的變化，以獲得準確的輻射性能評估。同時，合理選擇測試點布局、精細化校準及優化測量方法也是減小近場測試數據差異的重要手段。

所以，我們在近場測試中的數據，不能確定一個準確的值判定在標準規定的3m法、10m法電波暗室中就一定合格。這中間很難找出一個確定的關系，特別是在具體的工程經驗中。我們的在進行近場掃描時，探頭的位置和指向角度的微小變化都可能導致測量結果顯著不同。同時，探頭與實驗室的天線的校準系數完全不一樣，我們很難找出其中的對應關系的。即使，我們通過通過算法將近場數據轉化為遠場輻射數據，這一轉換過程中涉及的計算方法、采樣密度以及邊界條件等因素都會引入誤差。另外，因為天線近場區域受天線邊緣效應的影響較大，特別是在短基線上，天線的邊緣衍射和極化失真現象較為明顯，這些都會造成近場數據復雜且難以解析。

審核編輯 黃宇