EMI全稱為Electromagnetic Interference,常指電子設備對外產生的電磁干擾。 當電子設備存在突然變化的電壓或電流,便會產生交變的電磁場,從空間輻射或導體傳導傳輸出去,影響到周邊其他的電子設備。電磁干擾的測量通常分為傳導干擾測量和輻射干擾測量。
通過輻射干擾的實測科普頻譜儀EMI模式的使用。
此次測量,除了頻譜儀之外,還會用到近場探頭,探頭的頂端有一個圈,當電磁場通過這個圈時,就會產生電磁感應作用,使電磁場的能量轉換為電信號,并最終在頻譜儀上顯示出該信號的頻率與幅值,聽起來和天線的原理有一點接近。事實上,近場探頭與天線的Max區別就在于它專門用于近距離測量電磁場,可以實現干擾源的定位。并且由于電場和磁場在近場同時存在,近場探頭會分為磁場探頭與電場探頭。
試驗使用最常見的磁場探頭來捕捉信號。首先點擊頻譜儀上的【Mode】按鍵—選中EMI測量——點擊流程——選擇掃描模式,可選僅掃描、僅搜索峰值和僅測量等多種模式。通常選擇這個名字最長的掃描、搜索和測量模式、全部進行的模式即可。然后需要設置測量的頻率范圍,點擊【Scan】配置,可以自定義選擇起始頻率和終止頻率,也可以直接點擊【Cispr】頻帶,在里面選擇特定的頻帶。實驗使用的是30MHz到300MHz這一個頻段。然后是設置分辨率帶寬,設置為默認的120KHz即可,下方還可以設置X軸的刻度模式:默認為對數格式。點擊右上角的藍色箭頭,返回上一級菜單,可以先直接進行一次掃描了。
將近場探頭。置于想要測量的電磁場的位置,注意:即使是在同一個測試點位,近場探頭的旋轉角度不同,捕捉到的信號幅值也會有差異!建議先在頻譜模式下,相同的頻段內,旋轉近場探頭,找到信號幅值最大時對應的近場探頭角度,然后再進入EMI模式進行測量。
點擊【開始】按鍵,可以看到信號沒有被檢測出來,這是因為頻譜儀的底噪太大,信號被淹沒在了底噪之中。因此可以嘗試將頻譜儀內部的衰減關閉,使信號與底噪區分的更加明顯。點擊【Amplitude】按鍵,選中衰減設置為0dB,然后點擊【Measure】按鍵,再進行一次掃描。這樣輻射信號的圖像就顯示出來了,并且會有光標標出幅值最突出的10個頻點的信號。在下方的表格中按照頻率順序計算出它們的峰值、準峰值和平均值,從圖像也可以看出,信號的幅值與噪聲還是比較接近,并且距離頻譜儀可接受的信號幅值上限還有一段距離,大于20dB。
可以繼續點擊【Amplitude】按鍵,打開預知放大器,然后再進行一次掃描。此時可以看到信號圖像被進一步的放大,更多的細節可以被展示出來。
而如果我們想要得到信號與原始環境中噪聲信號的對比圖,可以這樣操作:先將近場探頭依然置于原定測量位置,關閉被測物,先進行一遍掃描。此時在屏幕上顯示的跡線A即為周圍環境噪聲與頻譜儀底噪疊加的圖像。點擊【Trace】按鍵,選中查看,使跡線A接下來一直處于靜止狀態,然后切換至跡線B,點擊清除寫入,使其成為當前的掃描曲線。從屏幕左側的狀態信息欄可以得知,當前曲線B處于連續波掃描狀態,但檢波方式依然是QPK,也就是準峰值檢波。
因此點擊【Detect】按鍵,選擇峰值檢波,接下來就可以開啟被測器件,待其穩定工作后,點擊【開始】進行掃描。掃描完成后,就可以直觀的看到哪些輻射是真實的由被測器件產生的了。
在EMI測量菜單當中還有幾個小功能。首先是搜索配置,在里面可以設置峰值閾值,只搜索滿足閾值條件的峰值。例如設置閾值為50dBμV,然后設置流程為僅搜索,點擊【開始】,下方的表格就會僅保留峰值大于50dBμV幅的信號。
搜索配置中的峰值偏移,指峰值與左右兩邊極小值幅度的差值,差值大于峰值偏移的峰值才會被選中。最下方是峰值的數量,最多可以設置為50個。
Measure配置用于設置檢波器狀態,一般讓三種檢波器都打開即可。列表操作用于標記特定信號。Meter測量表示的是掃描一個固定頻點,例如設置Meter頻率為50MHz,屏幕上就會出現一條藍色豎線,它會掃描與測量50MHz這個頻點上的信號的峰值、準峰值和平均值。測量結果顯示在屏幕上右側。
因為在Meter功能中我們設置了掃描模式為連續掃描,因此測量結果是實時更新的,最多可以設置3個Meter。并且在【BW】按鍵當中,我們可以設置Meter的分辨率帶寬。
接下來教大家如何添加Limit限制線,點擊【Limit】按鍵,打開限制1,選中編輯限制1,我們可以通過編輯限制來自定義設計1條限制線,也可以點擊加載標準限制,從頻譜儀內置的多個常用標準限制中選擇自己所需要的標準限制。
這里選擇EM文件夾下的55032,選中這一條30MHz—1GHz的標準限制,點擊加載,可以看到一條藍色的限制線就已經加載成功了。在Limit的限制限制1當中,可以看到限制線1的具體參數,在下方的表格中,在有限制線的條件下再進行一次掃描,可以看到在測量出的表格當中,LL1?這一個位置—會顯示出峰值與限制值的差值,不滿足限制條件的數據都會被標紅。例如這第一個點就是對應這個點,它已經超出了限制性的范圍,因此會被紅色標記出來。
審核編輯 黃宇
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