德国 Langer 近场探头完整选型攻略

一、前言

在 PCB 电磁兼容预兼容、射频芯片辐射排查、开关电源干扰定位、毫米波器件调试场景中，Langer 无源近场探头是行业标准诊断工具，通过电场探头（E）+ 磁场探头（H/R/U/B）组合，精准捕捉 PCB 表层电磁场热点，快速定位共模辐射、走线串扰、芯片内核泄露、电源环路干扰。很多工程师选型易踩坑：带宽不足、分辨率与灵敏度失衡、电场 / 磁场探头混用、毫米波场景选错探头系列。本文从测试原理、五大系列参数、典型型号、应用场景、选型步骤、配套方案完整拆解，覆盖 100kHz～40GHz 全频段选型逻辑。

LF系列探头

RF系列探头

XF系列探头

二、基础认知：电场探头 vs 磁场探头，什么时候用哪种？

1. 磁场探头（H/R/U/B）

原理：法拉第电磁感应，线圈捕捉交变电流产生的磁场，对应 PCB 电流环路、共模辐射、电源走线、IC 引脚电流

大环 R 型：灵敏度高、远距离粗扫整机干扰

微型 U/B 型：高分辨率，对准单根走线、SMD 引脚、差分线路精准测电流

2. 电场探头（E）

原理：电容耦合，感应电位变化，对应高阻抗信号线、芯片表层辐射、未匹配射频走线、电缆电场泄露

大面积 E02：远距离扫描模块整体电场

微型 E10/HR-E40-1：0.2mm 超高分辨率，单根微米走线、BGA 引脚定位

核心取舍规律

探头尺寸越大→灵敏度越高、分辨率越低；尺寸越小→分辨率越高、灵敏度越低。标准排查流程：大环粗扫定位区域→微型细探头精准锁定热点

三、Langer 五大系列探头全参数对比（选型核心依据）

1. LF 系列｜低频磁场 100kHz～50MHz

适用：开关电源、DC-DC、电机驱动、低压低频传导干扰、电源环路噪声接口：SMB 公头核心型号：

LF-R400：大环形，远距离整机粗扫，灵敏度最高

LF-U2.5：0.5mm 缺口，SMD、走线高精度电流测量

LF-K7/LF-R3：微型高分辨，小电感、MOS 管引脚定位套装：LF1 Set（4 支磁场探头）限制：无电场探头，仅覆盖低频磁场，不适用 30MHz 以上射频

2. RF 系列｜通用射频 30MHz～3GHz（消费电子、电源主流）

适用：消费电子、适配器、2.4G 蓝牙 / WiFi、主板 EMI 预测试、3GHz 以内开关电源接口：SMB磁场探头：

RF-R400-1（Φ25mm）：整机远距离粗扫，灵敏度天花板

RF-R50-1（Φ5mm）：折中灵敏度与分辨率

RF-U2.5/RF-B3：0.5mm 缝隙，单根 PCB 走线、差分线测共模电流电场探头：

RF-E02：大面积电极，模块整体电场扫描

RF-E03/RF-E04：微型电极，IC、细走线定位套装：RF1 Set、RF2 Set（行业入门标配）

3. XF 系列｜宽频中高频 30MHz～6GHz（5G Sub6G、高速数字总线）

适用：USB3.0、LVDS、DDR、5G Sub-6GHz、高速射频板卡、6GHz 以内射频电路接口：SMA，内置阻抗匹配，屏蔽抗外皮电流干扰Langer EMV磁场：XF-R400-1（粗扫）、XF-U2.5-1（走线高精度测电流）电场：XF-E09s（侧屏蔽，抑制侧面杂散电场）、XF-E10（0.2mm 极限分辨率，单根细走线）套装：XF1 Set（4 磁场 + 1 电场，6GHz 主流研发标配）

4. SX 系列｜超高频 1GHz～20GHz（毫米波前传、雷达、高速射频）

适用：20GHz 以内射频收发、高速 SerDes、微波模块、射频滤波器、24GHz 雷达前级接口：2.92mm K 型，适配 20GHz 频谱仪核心型号：

SX-R3-1：20GHz 磁场探头，微型环形

SX-E03：20GHz 电场探头，4×4mm 感应电极套装：SX1 Set（2 磁场 + 1 电场）

5. HR 系列｜毫米波旗舰 8GHz～40GHz（5G 毫米波、77G 雷达、SiC 高频测试）

40GHz 探头全型号接口：2.92mm (K 型)，全屏蔽射频结构，抑制高频线缆辐射干扰

1.电场探头：HR-E 40-1

带宽：DC～40GHz

分辨率 0.2mm，尖端电极距 PCB 仅 0.5mm，可单独扫描单根毫米波微带线、芯片焊盘

2.磁场探头：HR-R 8-1

带宽：8GHz～40GHz

屏蔽环形结构，消除外层共模电流干扰，毫米波微带环路、射频芯片电流泄露定位标准套装：HR1 Set（HR-E40-1 + HR-R8-1 + 40GHz 2.92mm 射频线缆 + 校准曲线 U 盘 + 铝箱）适用场景：28GHz/39GHz 毫米波射频、77GHz 车载雷达、第三代半导体高频功率器件、高速射频收发芯片

四、分场景快速选型对照表

五、电场 / 磁场探头选型判断标准（实操落地）

1. 优先选磁场探头（H/R/U）的场景

PCB 电源环路、电感、MOS 管、变压器磁场泄露

信号线共模电流辐射（EMI 测试超标最常见根源）

差分走线、高速总线电流分布测量

开关电源低频磁辐射排查

2. 优先选电场探头（E）的场景

芯片表层、BGA 引脚、射频微带线电位辐射

高阻抗输入走线、未端接射频电缆电场泄露

整机外壳缝隙、连接器静电与射频辐射

毫米波单根微带线单点电场扫描（HR-E40-1 专用）

3. 分辨率怎么选？

整机 / 模块粗扫：大环 R400 系列（25mm 大线圈，远距离快速锁定热点区域）

元器件级定位：R50、R3 中等尺寸探头

单根走线 / IC 引脚精准定位：U/B 微型缝隙探头、E10/HR-E40-1 微型电场探头（0.2mm 分辨率）

六、40GHz HR 系列毫米波探头专项说明

很多毫米波研发工程师仅需 40GHz 带宽，直接选用 HR1 套装即可，无需搭配 SX/XF：

1.HR-E 40-1（电场）无源无损耗，K 型 2.92mm 接口，支持 40GHz 全频段电场扫描，尖端极细，可贴近毫米波微带线、裸芯片焊盘，无侧面电场串扰，适合自动扫描台 ChipScan 自动化测绘。

2.HR-R 8-1（磁场）专为 8GHz 以上高频磁场优化，内置多层屏蔽，杜绝同轴线外层共模电流干扰，解决毫米波测试中常见的线缆假干扰问题，精准捕捉射频环路电流泄露。配套配件：HR SF550S 40GHz 射频线缆、原厂校准曲线文件（导入频谱仪自动修正频响误差）、便携金属防护箱。

七、配套放大器选型（微弱信号提升灵敏度）

高分辨率微型探头信号弱，搭配前置放大器提升动态范围：

1.LF/RF 系列（≤3GHz）：PA203（20dB，100kHz～3GHz）、PA303（30dB 高增益）

2.XF 系列（≤6GHz）：PA306（30dB，100kHz～6GHz）

3.SX/HR 毫米波系列（最高 40GHz）：PA2522（25dB，10MHz～22GHz），更高频段选用毫米波专用前置放大器配套偏置器 BT706：给有源微探头 ICR 系列供电，支持自动化扫描台使用

八、选型避坑 5 大要点

1.带宽不冗余：被测器件最高频率 ×1.2 倍选探头，毫米波 40GHz 场景不可用 SX (20GHz) 替代 HR，高频衰减会遗漏辐射点

2.电场磁场不可替代：仅测电场无法定位共模电流，仅测磁场无法捕捉芯片表层电位辐射，研发必须搭配使用

3.分辨率与灵敏度平衡：整机排查先用大环粗扫，再换微型探头定点，不要直接用最小探头大范围扫描，信号过低易误判

4.接口匹配：LF/RF 为 SMB，XF 为 SMA，SX/HR 毫米波为 2.92mm K 型，跨系列测试需匹配射频转接头，避免驻波损耗

5.校准文件必须配套：每套探头自带原厂频响校准曲线，测试前导入频谱仪，消除探头自身频率衰减误差，保证对比测量准确

九、采购套装推荐（按研发需求分级）

1.入门基础款（消费电子、电源 3GHz 内）：RF1 Set

2.主流研发款（高速数字、5G Sub6G 6GHz）：XF1 Set

3.微波射频款（20GHz 以内雷达、SerDes）：SX1 Set

4.毫米波旗舰款（40GHz 5G 毫米波、车载雷达）：HR1 Set（HR-E40-1+HR-R8-1）

5.全频段综合实验室：LF1+XF1+HR1 三套组合，覆盖 100kHz～40GHz 全场景 EMI 诊断

十、总结

Langer 近场探头选型核心三步：

1.确定被测最高频率，匹配 LF/RF/XF/SX/HR 五大系列；

2.根据测试目标选择电场探头或磁场探头；

3.按 “大环粗扫 + 微型细扫” 搭配不同分辨率探头，微弱信号搭配前置放大器提升灵敏度。针对毫米波 40GHz 测试需求，固定选用HR-E 40-1 电场探头、HR-R 8-1 磁场探头成套 HR1 套装，是目前 Langer 唯一覆盖至 40GHz 的无源近场探头组合，满足毫米波射频、第三代半导体高频器件 EMC 预兼容诊断需求。

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