EMI 측정 기초 가이드 | 개발실 Pre-EMI 측정법
EMI 측정 기초 가이드 - 개발실에서 시작하는 Pre-EMI 측정
EMI 측정은 합격·불합격을 가리는 시험이 아니라, 문제 주파수를 찾고 개선 효과를 확인하는 도구입니다. 본 자료는 세미나에서 안내드린 전도(Conducted) EMI와 방사(Radiated) EMI 두 가지 측정을 개발실에서 재현할 수 있는 구성 방법과, 스펙트럼분석기 EMI Mode를 활용하는 실전 절차를 정리한 후속 자료입니다.
이 가이드에서 다루는 내용
Pre-compliance EMI 측정을 처음 구성하는 엔지니어를 위해, 실제 장비 사진과 화면 캡처를 바탕으로 아래 내용을 순서대로 안내합니다.
- 전도(Conducted) 측정 시 Pre-EMI 솔루션 구성 (LISN, Transient Limiter)
- 방사(Radiated) 측정 시 Pre-EMI 솔루션 구성 (Near-Field Probe, TEM Cell)
- 스펙트럼분석기 EMI Mode 설정 방법 (Scan Table부터 Report 출력까지)
- Pre-EMI 측정에 도움이 되는 실무 팁 3가지
- 부록 - 용어 정리, 측정 조건 기록 시트, 관련 제품
01. 전도(Conducted) EMI 측정 기본 구성
전도 EMI Pre-compliance 측정은 DUT → LISN → Transient Limiter → 스펙트럼분석기(EMI Mode) 순서로 구성합니다. LISN은 전원 임피던스를 규격대로 안정화해 재현성을 확보하고 전원선 노이즈를 RF Output으로 분리하는 역할을 합니다. Transient Limiter는 DUT ON/OFF 순간의 서지성 과전압으로부터 분석기 입력단을 보호하는 필수 구성 요소이며, 입력 보호 없이 LISN을 바로 분석기에 연결하는 것은 실무에서 자주 발생하는 실수이므로 유의해야 합니다. 스펙트럼분석기는 LISN의 RF Output을 받아 150 kHz ~ 30 MHz 대역의 노이즈를 EMI Mode로 측정합니다.
02. 방사(Radiated) EMI 측정 기본 구성
방사 EMI Pre-compliance 측정은 Near-Field Probe 또는 TEM Cell → 스펙트럼분석기(EMI Mode) 구성으로 진행합니다. Near-Field Probe는 PCB에 근접시켜 E-field·H-field를 탐색하는 용도로, 절대 방사값이 아니라 어느 위치에서 어떤 주파수가 강한지 찾는 데 사용합니다. TEM Cell은 소형 DUT를 내부에 넣고 비교적 재현성 있게 방사 노이즈 경향을 확인하는 밀폐형 챔버입니다. 신호가 약할 경우 Preamplifier를 추가로 사용할 수 있습니다.
E-field Probe와 H-field Probe 구분
| 구분 | 주요 용도 |
|---|---|
| E-field Probe | 전압이 빠르게 변하는 Switching Node, High-impedance 지점 탐색 |
| H-field Probe | 큰 전류가 흐르는 Power Loop, Inductor, Clock Return Path 탐색 |
정식 인증(챔버, Far-field)에서 확인된 Fail 주파수를 먼저 확정한 뒤, Near-Field Probe로 해당 주파수를 중심으로 PCB를 스캔하며 원인 위치를 좁혀가는 방식을 권장합니다. 프로브 위치·높이·방향, DUT 동작 모드, 케이블 상태를 동일하게 유지해야 Before/After 비교가 의미를 가집니다.
03. 스펙트럼분석기 EMI Mode 설정 절차
가이드 본문에서는 실제 화면 캡처를 기준으로 아래 8단계 절차를 순서대로 안내합니다. 메뉴 명칭·위치는 모델(RSA3000 / RSA5000 / RSA6000 / RSA800 등)에 따라 다소 차이가 있을 수 있습니다.
| 단계 | 설정 내용 |
|---|---|
| ① Scan Table 설정 | 측정 주파수 구간, RBW, Sweep Time, Scan Sequence(SCAN→SEARCH→MEASURE) 지정 |
| ② Limit 설정 | 규격별 EMI Limit Import 및 필요 시 Edit Limit으로 수정 |
| ③ 소자값(Corrections) 설정 | Antenna, Cable 등 소자의 주파수별 감쇄값·이득값 반영 |
| ④ Sweep 시작 | Single/Cont Scan Mode 선택 후 Start Sequence 실행 |
| ⑤ Trace 설정 | Peak/Quasi-Peak/Average Detector를 Trace별로 지정 |
| ⑥ Limit·RBW 연동 변경 | Detector에 맞춰 Limit과 Scan Table의 RBW·Sweep Time 확인 |
| ⑦ Meter 설정 | 특정 주파수·RBW 기준 실시간 신호 레벨 모니터링 |
| ⑧ Report 출력 | 측정 환경, Limit, Scan Table, Signal List 포함 HTML/PDF Report 생성 |
일반적으로 Pre-EMI 단계에서는 Peak Detector로 대부분의 EMI 문제를 빠르게 찾고, 실제 시험소 판정에 사용되는 Quasi-Peak와 Average 값은 시험소에 가기 전 최종 확인 용도로 측정하는 것이 효율적입니다.
04. Pre-EMI 측정에 도움이 되는 실무 팁
Tip 1. DUT OFF Baseline을 먼저 측정하세요
측정을 시작하기 전, DUT를 끈 상태에서 Baseline Trace를 먼저 저장해두세요. Wi-Fi, BT, FM 방송, 이동통신 등 외부 환경 신호는 DUT를 꺼도 그대로 남아 있습니다. DUT ON 이후 새로 나타나거나 레벨이 뚜렷하게 올라간 신호만 DUT와 관련된 노이즈로 판단할 수 있습니다.
Tip 2. Before/After 비교 시 동일 조건을 유지하세요
필터·설계 변경 전후를 비교할 때는 동작 모드·부하·케이블 배치·프로브 위치를 동일하게 유지해야 순수한 개선 효과인지, 측정 환경 차이인지 구분할 수 있습니다. Pre-compliance의 가치는 절대값 재현이 아니라 상대적 변화 확인에 있으며, 인증 시험소의 값과 정확히 같을 필요는 없습니다.
Tip 3. 자주 하는 설정 실수를 피하세요
| 실수 | 왜 문제가 되는가 |
|---|---|
| RBW를 임의로 설정 | 규격은 대역별로 RBW가 정해져 있어, 임의 값으로 측정한 결과를 Limit과 직접 비교하면 오판할 수 있습니다. |
| Peak Detector만 신뢰 | 규격 판정에는 Quasi-Peak·Average가 필요합니다. Peak는 빠른 선별용이며 후보 주파수는 규격 Detector로 재확인해야 합니다. |
| 감도를 최대로 높임 | 입력이 과부하되면 실제로는 없는 Harmonic이나 Intermodulation이 생겨 잘못된 신호를 문제로 오인할 수 있습니다. |
| 환경 신호와 DUT 신호 미구분 | Wi-Fi·이동통신·FM 신호는 DUT를 고쳐도 줄지 않습니다. OFF/ON 비교, 거리·동작 모드 변경으로 구분해야 합니다. |
| 측정 조건 미기록 | 날짜·Revision·부하·Analyzer 설정·프로브 위치를 함께 기록해야 이후 반복 비교가 가능합니다. |
이런 분들께 추천합니다
- 인증 시험 전 개발실에서 EMI 문제를 미리 파악하고 싶은 하드웨어/RF 엔지니어
- 필터·레이아웃 개선 효과를 정량적으로 확인하고 싶은 개발 담당자
- 스펙트럼분석기의 EMI Mode를 처음 사용해 보는 연구자 및 학생
- Pre-compliance 측정 구성을 검토 중인 계측기 구매 담당자
자주 묻는 질문 (FAQ)
Pre-EMI 측정이란 무엇인가요?
Pre-EMI 측정은 인증 시험소에 가기 전 개발실에서 미리 EMI 문제 주파수를 찾고 개선 효과를 확인하는 사전 측정입니다. 절대값을 인증 시험소와 똑같이 재현하는 것이 목적이 아니라, 상대적인 변화(Before/After)를 확인하는 데 의의가 있습니다.
전도(Conducted) EMI 측정에는 어떤 장비가 필요한가요?
DUT, LISN, Transient Limiter, EMI Mode를 지원하는 스펙트럼분석기가 필요합니다. LISN은 전원 임피던스를 규격대로 안정화하고 노이즈를 분리하며, Transient Limiter는 DUT ON/OFF 시 발생하는 서지성 과전압으로부터 분석기 입력단을 보호하는 필수 구성 요소입니다.
방사(Radiated) EMI 측정은 어떻게 구성하나요?
Near-Field Probe 또는 TEM Cell을 EMI Mode 스펙트럼분석기와 연결해 구성합니다. Near-Field Probe는 PCB에 근접시켜 어느 위치에서 어떤 주파수가 강한지 찾는 용도이며, TEM Cell은 소형 DUT의 방사 노이즈 경향을 비교적 재현성 있게 확인하는 밀폐형 챔버입니다.
Peak, Quasi-Peak, Average Detector는 어떻게 다른가요?
Peak Detector는 구간 내 최대값을 빠르게 표시해 문제 주파수를 선별하는 용도이며, Quasi-Peak는 신호의 반복 발생 정도를 반영한 가중 Detector로 규격 판정에 사용됩니다. Average는 신호의 평균 레벨을 평가하는 Detector로 Quasi-Peak와 함께 실제 시험소 판정 기준이 됩니다.
Pre-EMI 측정 시 자주 하는 실수는 무엇인가요?
RBW를 임의로 설정하거나 Peak Detector 결과만 신뢰하는 경우, 감도를 과도하게 높여 없는 신호를 만들어내는 경우, Wi-Fi·이동통신 등 환경 신호와 DUT 신호를 구분하지 않는 경우, 측정 조건을 기록하지 않는 경우가 대표적인 실수입니다.
EMI 측정 기초 가이드 (PDF) 다운로드
전도·방사 EMI 측정 구성 사진, EMI Mode 설정 화면 캡처, 실무 팁, 용어 정리, 측정 조건 기록 시트까지 담은 전체 가이드는 아래 첨부파일에서 확인하실 수 있습니다.
EMI Mode를 지원하는 RIGOL 스펙트럼분석기
본 가이드의 EMI Mode 설정 절차는 Scan Table·Signal Table·Limit·Meter·Report 기능을 지원하는 RIGOL RSA 시리즈(RSA6000/RSA5000/RSA3000/RSA800) 스펙트럼분석기를 기준으로 작성되었습니다. 대역·옵션 등 상세 사양과 견적은 기술지원팀으로 문의해 주세요.