引言：
市面上有很多各种测试频率和形状的EMC近场探头，很多客户联系EUTTEST在咨询近场探头时不知道如何选择适合自己需求的近场探头，我们都知道近场探头的作用是为了探测和解决EMC辐射发射干扰超标的问题，本文就从近场测量和远场测量的原理和区别出发，说明使用近场探头测量的必要性，并分别介绍了磁场近场探头和电场近场探头的测量原理，还提供了一些推荐的近场探头选型，希望对如何选择近场探头有疑问的客户有所帮助。如何您阅读完本文还是不清楚如何选型，联系我们，获得更多信息。
在介绍近场探头之前，我们需要先了解近场和远场测试的区别，然后我们才能明白近场测量为什么可以替代远场测量。
近场和远场测量的区别：
测量距离对辐射场的影响：
不同辐射源的场形状虽然不一样，但是它们都证明了一个原则，只要是辐射干扰都是随距离增大岁数减小的。所以近场测量和远场测量会分别得到不同的测试结果。全国科学技术名词审定委员会事务中心的电气工程名词审定委员会发布了几种不同的非电离辐射源：
- 当辐射源为一个点时，点辐射源的辐射场是球型散发的，也就是一个全向天线，这时无论我们从点辐射源的任意距离位置处都能测量到辐射值，区别仅仅是近距离的干扰电平大，而远距离则是干扰电平逐渐减小。
- 当辐射源为一条线时，线辐射源的辐射场是圆柱型的，和点辐射源的区别是没有平行于线缆的矢量场，而对于垂直于线缆的方向，干扰电平依然是随测量距离的增大而对数减小的。
- 当辐射源为一个面时，面辐射源的辐射场永远从辐射源平面垂直指向外部空间，干扰电平依然是随测量距离的增大而对数减小的。
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近场测量：
近场测量就是在比较靠近辐射源的位置测量干扰电平的大小，我们一般可以选用近场探头、电流探头等辅助工具搭配频谱分析仪或示波器来完成辐射干扰的测量。当辐射源的发射电平很大时，近场能测量到更大的数值，所以我们要在近场探头后端增加一个脉冲限幅器保护我们的接收机；而当发射电平很小时，近场测量就能测量到远场测量无法获得的数据，因为此时辐射电平在远场是很小的。
近场测量的缺点是无法保证每次测量的位置是固定的，或者说换一个EMC测试人员来测量时，又会产生不同的测量距离，所以近场测量一般来说都不会是一种标准的测量方法。
远场测量：
近场测量就是在远离辐射源的位置测量干扰电平的大小，一般选用各种形状的天线搭配频谱分析仪或EMI接收机来完成辐射干扰的测量。在EMC行业的产品认证测试标准中，我们都会采用1米法、三米、10米法等固定距离的测试方法，比如汽车电子零部件和军用电子设备都是采用1米法测量，当大家都固定在一个位置测试时，测量数据才有可比性，才能满足标准要求的可重复性测试要求。
远场测量的典型测试配置图
这也说明远场采用固定距离测量的方法弥补了近场测量的不可重复性的问题。并且实践证明，就算天线的距离不是稳定的1米法，例如因为安装的原因，不能保证天线测量距离绝对是1米，可能偏差几毫米甚至厘米，这时它们的测量结果是有可预见性的改变的，所以EMC测量标准也考虑到了这一点，所以给了一些测量不确定度的指导意见。
近场测量的必要性：
从产品认证角度来看，近场测量是不需要存在的。那为什么还要发明近场探头这个设备？这里我们就简单来说，当您用远场测量后得到一个测试数据，我们都能在远场测量报告里看到部分频率点有超过或靠近限值线的情况，然而仅仅如此，没有别的了，您无法判断这些频率点的干扰电平是从产品哪里出来的？对于EMC整改工程师来说，这等于无从下手，还可能会质疑是不是测量仪器有问题，我的产品就使用电池供电，怎么会有这么多干扰？
远场测量数据
要解决以上问题，我们就引入了近场探头测量的方法，也就是近场测量。我们上面介绍近场测量时提到了它的缺点是距离不固定，导致近场测试不能作为标准的认证测试方法，但这从另外的一个方面来说反而是它的优点所在，例如，电子产品PCB上元件很多，近场探头可以距离这些电子元件远一些，也可以近一些，这样我们就能让近场探头在PCB板表面任意游走，测量不同位置的干扰电平。您可能会说那测量距离怎么办？我们前面也介绍了辐射干扰电平是随距离的增大对数减小的，所以近距离我们反而能测量到更大的数值，也就是说只要远场有的，近场也能测量到，而且数值更大更容易测到。
当您根据EUTTEST的指导使用不同分辨率的近场探头找到了辐射干扰的具体位置，再加上我们提供的一些EMC整改方法和您的工作经验，对于EMC辐射发射超标的问题不就解决了吗？这就是近场测量为什么可以替代远场测量的原因。
近场探头的类型：
在搞清楚以上知识点后，我们就可以学习如何选择近场探头了，根据电磁场的原理，辐射源只有电场和磁场，所以近场探头分为了电场近场探头和磁场近场探头两种，要注意的是，电场和磁场是互相衍生存在的，并且电场和磁场的传播方向垂直正交。
电场近场探头
电场近场探头只能测量电场，因为它是采用单点或平面结构，所以它只能接收垂直于被测物表面的电场，当被测物上有干扰电流流过时，将会在垂直方向上产生电场线，根据物理学原理，干扰电流将在导线周围聚集电荷，让电场线永远从高电平指向低电平。
电场近场探头测量原理
磁场近场探头：
磁场近场探头只能测量磁场，因为它采用环形结构，所以它只能接收穿过磁场环的磁场线，典型的磁场近场探头测量原理如下所示，辐射源自身有干扰电流，根据右手定则，通电导线周围会有磁场线的存在，我们只需要将磁场近场探头靠近辐射源即可接收到下图中线缆产生的磁场干扰的大小。
磁场近场探头的测量原理
在使用频谱分析仪获取近场探头的数据后，我们就可以使用以下公式来计算辐射源上的干扰电平有多大。
近场测量的干扰电平计算公式
如何选择近场探头：
我们在EUTTEST网站里用产品分类列出了我们在销售的近场探头产品，详情点击以下链接查看：
总结：
了解了以上如何选择近场探头的知识点，选择近场探头测量辐射干扰是一种经济和快速的检测方法，现在已经被广大硬件研发设计工程师和EMC工程师认可和使用，使用近场测量方法替代远场测量，让您能在自己的办公桌上就可以解决EMC问题。