PART-01

衛星EMC測試概述

電磁兼容性（EMC）作為一門研究電磁干擾以及抗擾度的系統科學，已成為衛星設計、制造和測試中的關鍵環節。對于現代衛星系統而言，電磁兼容性意味著兩個核心能力：一是在復雜的電磁環境中保持正常工作而性能不降級的能力（抗擾度）；二是不對其他電子設備產生有害電磁干擾的能力（發射控制）。衛星EMC測試即是驗證衛星系統達成這兩種能力的全過程，它貫穿于衛星的整個生命周期，從元器件選擇、電路板設計到系統集成和在軌運行。

電磁干擾是EMC研究的核心，對于衛星來說，絕大多數電磁干擾是由星上干擾源引起的。這些干擾通過傳導耦合或輻射耦合途徑在衛星系統內傳播，當達到敏感設備容忍極限時，便會導致性能下降甚至功能失效。衛星EMC測試的核心挑戰在于，衛星平臺集中了X頻段載荷天線和數傳天線、Ka頻段中繼天線、S頻段測控天線、L頻段導航接收機等多種無線設備，這些設備往往同時包含高功率發射機和高靈敏度接收機，形成了極為復雜的內部電磁環境。

衛星EMC測試的特殊性還源于太空任務的不可維修性。一旦衛星進入軌道，幾乎無法對硬件進行修復或更換，這要求地面測試必須盡可能全面地模擬太空環境中可能遇到的各種電磁場景。同時，衛星必須經受發射階段極端力學環境與在軌階段嚴酷空間環境（高真空、溫度交變、粒子輻射等）的雙重考驗，這些環境因素會改變材料的電磁特性，進而影響系統的EMC性能。因此，衛星EMC測試往往與環境應力試驗（如振動、沖擊、熱真空循環）結合進行，以驗證在真實環境下的兼容性。

PART-02

行業背景與現狀

隨著商業航天的迅猛發展和低軌衛星星座的大規模部署，衛星EMC測試正面臨前所未有的挑戰與機遇。全球太空經濟預計在2040年突破1萬億美元，這一宏偉前景吸引了大量商業資本和技術力量進入航天領域，催生了以星鏈為代表的低軌通信衛星星座，開啟了全新的衛星研發和制造模式。在這些商業星座中，衛星的制造模式從傳統的定制化、高成本向標準化、低成本轉變。衛星的快速迭代已成為行業的常態，商業貨架器件和組件已逐步進入衛星產業鏈，這給電磁兼容測試帶來了更多挑戰，如何高效、有效的開展衛星器件和整星的EMC測試成為行業亟待解決的問題。

PART-03

標準體系解讀

衛星EMC測試遵循嚴格的標準體系，這些標準確保了測試結果的可比性和可靠性。目前國際上通用的兩大標準體系分別是AIAA(美國航空航天局)和ECSS（歐洲空間標準化合作組織）。這兩個標準雖然針對的都是空間設備，且測試要求都已MIL461G為主體，但在測試要求和性能判據上存在細微差別，反映了不同組織對空間電磁環境理解的差異。在國內，是以標準GJB151B-2013以及GJB151C-2024為主體要求。針對標準中的空間設備，開展對衛星的EMC測試，當然了，根據通訊頻段和測試要求的增加，測試頻率的擴展，已經逐漸成為新的測試要求。

隨著北斗衛星導航系統的發展，我國也制定了針對北斗終端的相關標準。GB/T 44182-2024《支持北斗的移動終端性能技術要求及測量方法 電磁兼容性能》于2024年發布，填補了支持北斗的移動終端設備的電磁兼容性能指標空白。這一標準規定了支持北斗的移動通信終端的電磁兼容性要求，包括試驗條件、限值、性能判據和測量方法，適用于在固定位置使用的、便攜和車載使用的支持北斗的移動終端電磁兼容檢測工作。

同時，隨著商業航天的高速發展，衛星運營企業也會根據實踐和商業需求，修訂企業自己的相關測試方法和標準。這就要求EMC測試系統提供商的專業支持和高質量測試能力。

PART-04

測試方案

衛星EMC測試遵循分層次、全周期的驗證策略，從設備級、分系統級到整星級逐級驗證，確保在早期發現并解決大多數電磁兼容問題。這種金字塔式的測試架構既能有效控制研發風險，又能在系統集成前排除大部分潛在干擾，是經過數十年航天實踐驗證的高效方法。

01 設備級測試

設備級測試是EMC驗證的基礎，針對衛星上的單機設備進行。根據GJB151B-2013以及GJB151C-2024標準，設備級測試通常包括傳導發射、輻射發射、傳導敏感度和輻射敏感度四大類。傳導發射測試測量設備通過電源線和信號線發射的噪聲；輻射發射測試測量設備通過空間輻射的電磁噪聲；傳導敏感度測試驗證設備對電源線和信號線上干擾的抵抗能力；輻射敏感度測試則驗證設備對抗空間電磁干擾的能力。

02 分系統級測試

分系統級測試關注衛星內功能相關的設備組之間的兼容性，例如電源子系統、遙測跟蹤與指令子系統、有效載荷子系統等。這一級別的測試通常在代表性配置下進行，使用真實的分系統電纜網絡，但可能使用模擬負載代替部分設備。分系統測試的重點是驗證接口兼容性，確保各設備間不會通過接口電纜產生傳導干擾。

03 整星級測試

整星級EMC測試是衛星發射前的最終驗證，旨在確認所有分系統集成后，衛星作為一個整體滿足電磁兼容要求。整星測試包括輻射發射、輻射敏感度、靜電放電和雷電間接效應等項目，具體測試項目需根據衛星任務特點和運行環境進行裁剪。

羅德與施瓦茨公司（下稱R&S公司）在EMC測試領域深耕多年，在航空航天和衛星測試方面建立了非常多的EMC測試系統，大力支持了中國的航空航天和衛星業務。

R&S公司EMC測試的系統優點：

01 主要設備由 R&S 制造

R&S公司在中國是唯一的系統集成商同時也是系統的核心設備制造商。R&S公司所生產的設備包括EMI測試接收機、信號發生器、開關單元、功率計、功率放大器等。以EMI接收機為例，R&S公司于1962年首次推出帶有準峰值檢波的接收機ESH，在至今六十多年的時間里，R&S公司不斷優化產品，引領測試和標準，推動測試效率的提升和測試技術的擴展。目前，業界內的頂級接收機ESW具有最高970MHz的FFT帶寬，相較于傳統的點頻掃描測試，其測試效率得以極大的提升。根據測試頻段的不同，測試效率有百倍，甚至千倍的提升，為很多極限條件下的測試提供了可能。

02 優良的測試儀器

EMI測試系統的核心設備是EMI測試接收機。R&S的R&SESW系列 EMI測試接收機正是處于業界領先地位。其超低測量不確定性和領先業界的掃描點數，使得R&S的EMI測試接收機能夠提供無與倫比的測試精確性。同時，我們的測試接收機還具有快速傅立葉變換(FFT)功能，允許快速測量，從而節約時間，極為高效地完成測試。

EMS測試系統的核心設備是功率放大器。R&S的R&SBBA和R&SBBL系列功率放大器在EMS測試，覆蓋4kHz 到6GHz頻段，處于固態放大器的業界領先地位。R&SBBA與R&SBBL運用模塊化設計理念。當任何模塊發生故障時，可現場更換。模塊化理念同時也使得升級頻率或功率提升變得簡單易行。

R&S的測試設備大多采用模塊化的設計理念，這就意味著這些設備是可升級的。尤其是放大器等設備，在相關的頻率范圍，可便捷地完成輸出功率的升級，以達到更高級別的測試要求。

R&SESW 測量接收機

R&SBBA 功率放大器

03 與第三方廠商之間的合作伙伴關系

對于我們不生產制造的儀器和附件，R&S已與多家EMC測試設備領先制造商形成戰略合作伙伴關系。以便提供給我們的客戶一個完整的EMC系統以及交鑰匙的系統工程。

04 EMC項目經驗

R&S中國已經向各界提供EMC系統長達近30年之久。我們的許多工程師已加入公司多年，伴隨公司成長，在EMC系統方面的項目經驗極為豐富。

我們不僅僅是只關心為客戶提供一個測試系統，而是更關注系統的品質，穩定性和可重復性，基于我們在EMC系統的知識和經驗，確保了我們能夠為我們的客戶提供最佳的系統配置。實現我們所承諾的數據與結果。

PART-05

創新測試技術與優勢

隨著衛星技術的不斷發展，EMC測試技術也需要持續創新。以衛星間高速中繼的核心頻段為例，其工作頻率在60GHz附近，以支撐全球高效、低延時通行的要求；另外，60GHz器件工藝為未來更高頻率的衛星通信奠定技術基礎，未來的工作頻段可能會擴頻至100GHz；且射電天文保護頻段（59.3GHz-60GHz）與氣象衛星的工作頻段存在共存問題，基于上述的要求和存在的問題，推進衛星高頻的EMC測試，包括測試頻率的擴展以及測試場強的提升。目前，R&S為中國的衛星客戶提供了40GHz-70GHz的輻射發射測試系統，以及40GHz-70GHz，200V/m的輻射抗擾度測試系統，為業界內首次交付。

面對大規模低軌星帶來的顛覆性產業變革，R&S公司愿與產業鏈的合作伙伴在低軌終端、衛星器件組件、整星等方面的EMC測試為基礎，共同推動產業鏈高質量發展，進一步提高EMC測試的自動化水平，實現更加智能的測試愿景。

羅德與施瓦茨業務涵蓋測試測量、技術系統、網絡與網絡安全，致力于打造一個更加安全、互聯的世界。成立 90 多年來，羅德與施瓦茨作為全球科技集團，通過發展尖端技術，不斷突破技術界限。公司領先的產品和解決方案賦能眾多行業客戶，助其獲得數字技術領導力。羅德與施瓦茨總部位于德國慕尼黑，作為一家私有企業，公司在全球范圍內獨立、長期、可持續地開展業務。