如何使用EMC測試軟件執(zhí)行輻射抗擾度測試？（三）軟件檢查及手動模式

一、前言

之前的文章為大家介紹了使用EMC測試軟件執(zhí)行輻射抗擾度測試的測試方法、頻率變化模式測試方法、校準(zhǔn)方法及調(diào)制。本期文章繼續(xù)為大家介紹軟件檢查和手動模式兩部分內(nèi)容。 前文回顧：

如何使用EMC測試軟件執(zhí)行輻射抗擾度測試？（一）測試方法

如何使用EMC測試軟件執(zhí)行輻射抗擾度測試？（二）測試、校準(zhǔn)方法及調(diào)制

二、軟件檢查

為了防止意外使用錯誤的校準(zhǔn)文件和/或設(shè)備，RadiMation ?檢查校準(zhǔn)文件是否是使用與當(dāng)前配置的測試相同的設(shè)備和相同的條件制作的。每次開始測試時都會檢查以下項目：

1. 檢查天線極化是否正確

2. 檢查放大器是否正確

3. 檢查信號發(fā)生器是否正確

4. 檢查功率計是否正確

5. 檢查電流傳感器是否正確

6. 檢查 EUT 和天線之間的距離是否正確

7. 檢查所選的測試起始頻率是否高于最低校準(zhǔn)頻率

8. 檢查所選的測試停止頻率是否低于最高校準(zhǔn)頻率

9. 供電測試

進(jìn)行功率傳輸測試是為了確保放大器和功率計已連接，并且還可以用于確定天線是否已連接（基于反射功率）。功率傳輸測試是在當(dāng)前測試頻段的中間進(jìn)行的。將信號發(fā)生器設(shè)置為“信號發(fā)生器起始電平”，然后執(zhí)行+4 dB的步進(jìn)。如果功率計讀數(shù)也增加+4 dB，我們將增加-3 dB。如果功率計讀數(shù)也測量到-3 dB的步長，我們可以確定放大器和功率計已連接，并且放大器處于或多或少的線性范圍內(nèi)。如果功率計讀數(shù)沒有遵循預(yù)期的步驟，我們只需再進(jìn)行+4 dB增量，直到功率計讀數(shù)也以+4 dB增加。供電測試成功的信號發(fā)生器電平也會記錄在測試的事件日志中。 如果系統(tǒng)檢查期間發(fā)生錯誤，用戶會通知該錯誤并提供附加信息，以便糾正錯誤原因。

（一）放大器保護(hù)

在EMC測試過程中，存在三種不同的情況需要放大器保護(hù)：

● 如果向輸入端提供高于放大器最大輸入電平的信號，則放大器的輸入級可能會損壞。僅當(dāng)考慮信號發(fā)生器和放大器之間的電纜損耗（與頻率相關(guān)）時，限制信號發(fā)生器的輸出以保護(hù)放大器的輸入才是正確的。否則，放大器的最大輸入在低頻時會更高。

● 如果放大器長時間在超過其最大允許輸出功率的情況下使用，放大器的使用壽命將顯著縮短。對于末級帶有電子管的高功率放大器來說這種情況尤其明顯。此外，限制射頻放大器的最大輸出功率將使放大器保持在線性區(qū)域，避免非線性失真或失真的AM信號。限制放大器的輸出功率可以通過連接在放大器輸出端的耦合器和功率計來實現(xiàn)。為了測量放大器的正確輸出功率，必須校正耦合器和功率計之間電纜的頻率響應(yīng)。

● 當(dāng)遇到天線匹配不良時，大部分射頻功率會反射回放大器。大多數(shù)放大器都沒有意識到這一點(diǎn)，而反射功率會導(dǎo)致自熱。

RadiMation ?支持三個級別的放大器保護(hù)：

● 放大器的最大輸入電平可以受到限制。為了校正信號發(fā)生器和功率放大器之間的電纜損耗，可以輸入校正圖。

● 放大器的最大輸出功率可以被限制。為了校正耦合器和功率傳感器之間的電纜損耗，可以輸入校正圖。

● 放大器的最大反射功率可以受到限制。為了校正耦合器和功率傳感器之間的電纜損耗，可以輸入校正圖。 如果軟件想要驅(qū)動放大器超出其預(yù)定義設(shè)置，軟件會將發(fā)生器電平、輸出功率或反射功率限制為最大允許值。

三、手動模式

在測試過程中的任何時刻，只需按“Manual（手動）”按鈕即可將軟件切換到手動模式。當(dāng)進(jìn)入手動模式時，軟件會自動關(guān)閉輸出電源。下圖為手動模式窗口。

在“手動模式”窗口中，可以完全手動控制輻射抗擾系統(tǒng)。可以打開和關(guān)閉射頻輸出，并且可以更改頻率和幅度。 手動模式可用于以下目的之一：

1. 檢查 EUT 在小頻段內(nèi)的性能

2. 更改頻率或測試級別并繼續(xù)以此新頻率和測試級別設(shè)置進(jìn)行自動測試。

3. 在測試過程中做筆記，記錄EUT故障（另見“事件列表”）

4. 驗證軟件和測試系統(tǒng)的功能

（一）輸入手動模式

在手動模式下，用戶可以探索所需頻率點(diǎn)周圍的區(qū)域并確定EUT的行為。如果用戶想要在手動模式會話期間存儲信息，則應(yīng)按下存儲按鈕。出現(xiàn)一個注釋窗口，用戶可以在其中添加他的觀察結(jié)果。

該注釋連同所有相關(guān)數(shù)據(jù)將被存儲并顯示在手動數(shù)據(jù)視圖中。與RadiMation ?中收集的所有其他數(shù)據(jù)一樣，手動數(shù)據(jù)在測試后隨時可用。

顯示值

在手動模式下，軟件將顯示：

測量值

1. （最多 8 個）場強(qiáng) [或電流] 傳感器

2. （最多 8 個）A/D通道

3. 正向功率

4. 反射功率

5. 當(dāng)前傳感器值

計算值

1. 場強(qiáng)（或電流）

2. 凈功率

3. 所選電場探頭的平均場值

文件信息

1. 生成校準(zhǔn)文件期間使用的場強(qiáng)

2. 生成校準(zhǔn)文件期間所需的信號發(fā)生器功率（凈功率、正向功率和信號功率校準(zhǔn)期間）

3. 生成校準(zhǔn)文件期間所需的正向功率（僅在正向功率和凈功率校準(zhǔn)期間）

4 . 凈功率，在生成校準(zhǔn)文件期間需要（僅在凈功率校準(zhǔn)期間）。

有了這些信息，就可以輕松驗證軟件和測試設(shè)置的功能。此外，此信息在EUT調(diào)查期間非常有用。

（二）計算方法

信號功率測試

當(dāng)執(zhí)行信號功率替代測試時，軟件將使用校準(zhǔn)期間記錄的信號發(fā)生器電平來解析“計算場”值。如果在制作校準(zhǔn)文件后放大器的增益發(fā)生變化，軟件將無法檢測到這一點(diǎn)。因此，當(dāng)放大器的增益改變時，該方法在場計算期間會產(chǎn)生誤差。 調(diào)制期間場的計算：在根據(jù)信號功率校準(zhǔn)方法的替代測試期間，信號發(fā)生器功率被設(shè)置為與校準(zhǔn)期間的信號發(fā)生器功率相同的值。這始終是在不進(jìn)行調(diào)制的情況下完成的。當(dāng)調(diào)制打開時（例如80% AM，1000 kHz，無峰值保護(hù)），放大器輸出端的正向功率將較低（由于調(diào)制）。該軟件將從信號發(fā)生器功率中得出“計算場”，因此不會校正輸出功率的這種變化。計算的場不能從正向功率導(dǎo)出，因為在信號發(fā)生器功率校準(zhǔn)和測試期間不需要功率計。 因此，當(dāng)應(yīng)用調(diào)制時，軟件將顯示測量場和計算場之間的差異。計算出的場將給出與校準(zhǔn)文件中指示的場強(qiáng)相同的讀數(shù)，并且測量的場強(qiáng)將指示應(yīng)用調(diào)制的RF信號的RMS場。

正向功率測試

執(zhí)行正向功率替代測試時，軟件將使用校準(zhǔn)期間記錄的正向功率電平來計算“計算場”值。雖然在此測試方法中正向功率保持恒定，但即使放大器的增益發(fā)生變化，軟件也會計算出“計算場”的正確值。 凈功率值無法通過正向功率校準(zhǔn)文件計算，因此不會顯示。 調(diào)制期間場的計算：在根據(jù)正向功率校準(zhǔn)方法的替代測試期間，將正向功率設(shè)置為與校準(zhǔn)期間的正向功率相同的值。這始終是在不進(jìn)行調(diào)制的情況下完成的。當(dāng)調(diào)制打開時（例如80% AM，1000 kHz，無峰值保護(hù)），正向功率將較低（由于調(diào)制）。替代測試的原理不需要對正向功率的這種變化進(jìn)行校正。 在手動模式下（執(zhí)行正向功率測試時），更改測試級別將更改生成的正向功率。因此，軟件將為“計算”和“測量字段”導(dǎo)出與“校準(zhǔn)文件”字段相同的值，從而更容易檢查系統(tǒng)的性能。 由于反射功率水平較高，計算出的場可能不準(zhǔn)確。如果反射功率比前向功率低 20 dB 以下，則尤其如此。此外，由于場傳感器和功率計的不確定性，計算出的場強(qiáng)可能會出現(xiàn)輕微差異。

凈功率計算

當(dāng)執(zhí)行凈功率（FWD - RFL）替代測試時，軟件將使用校準(zhǔn)期間記錄的凈功率電平來計算“計算場”值。雖然在此測試方法期間凈功率保持恒定，但即使放大器的增益發(fā)生變化或更多能量反射回放大器，軟件也會計算出“計算場”的正確值 1. 計算出的信號發(fā)生器功率直接從手動模式控制窗口中的信號發(fā)生器設(shè)置復(fù)制。 2. 在這種情況下計算的前向功率將從測量的前向功率窗口復(fù)制。 3. 凈功率值將根據(jù)測量的前向功率和反射功率水平計算得出。

（三）調(diào)制期間場的計算

在根據(jù)凈功率校準(zhǔn)方法的替代測試期間，將凈功率設(shè)置為與校準(zhǔn)期間的凈功率相同的值。這始終是在不進(jìn)行調(diào)制的情況下完成的。當(dāng)調(diào)制打開時（例如80% AM，1000 kHz，無峰值保護(hù)），凈功率將較低（由于調(diào)制）。替代測試的原理不需要對凈功率的這種變化進(jìn)行校正。 然而，這也會導(dǎo)致計算場較低，因為RadiMation ?使用凈功率來計算場。 在手動模式下（執(zhí)行凈功率測試時），更改測試級別將更改生成的凈功率。因此，軟件將為“計算”和“測量字段”導(dǎo)出與“校準(zhǔn)文件”字段相同的值，從而更容易檢查系統(tǒng)的性能。 在這種與前向功率方法相矛盾的情況下，不會出現(xiàn)由于高反射功率電平而導(dǎo)致的計算功率誤差。 由于場傳感器和功率計的不確定性，計算出的場強(qiáng)可能會出現(xiàn)輕微差異。

（四）更改當(dāng)前測試級別

當(dāng)當(dāng)前測試級別更改時，RadiMation ?軟件會自動顯示該測試級別新計算的場強(qiáng)（或注入電流）。此外，正向功率、凈功率、測量的場強(qiáng)和/或 AD通道將顯示在屏幕上（僅當(dāng)在配置、測試站點(diǎn)拉力下選擇了所需的場傳感器、AD通道或功率計時）向下菜單）。 在手動模式下，根據(jù)測試方法（信號發(fā)生器校準(zhǔn)、正向功率校準(zhǔn)或凈功率校準(zhǔn)）的不同，信號發(fā)生器電平、正向功率或凈功率將發(fā)生變化。 可以使用鼠標(biāo)按鈕（使用向上和向下箭頭）更改測試級別，使用鍵盤輸入或使用鍵盤上的向上和向下箭頭更改。對于所有方法，增量的步長由“測試級別”字段后面的“步長”值確定。 當(dāng)同時按下Shift鍵和上下箭頭時，級別將以步長除以10的值變化。

（五）更改當(dāng)前測試頻率

在手動模式下，可以更改測試頻率。可以使用“步長”按鈕更改頻率變化的步長。當(dāng)頻率改變時，RadiMation ?將顯示新頻率點(diǎn)的計算場強(qiáng)。此外，還將顯示正向功率、反射功率、發(fā)射功率和測量的場強(qiáng)（僅當(dāng)在“配置”、“測試站點(diǎn)”下拉列表中選擇這些設(shè)備時）。 可以使用鼠標(biāo)按鈕（使用向上和向下箭頭）更改測試頻率，使用鍵盤輸入或使用鍵盤上的向上和向下箭頭更改。對于所有方法，增量的步長由“頻率”字段后面的“步長”值確定。 當(dāng)同時按下Shift鍵和上下箭頭時，頻率將以步長除以10的值變化。

（六）繼續(xù)測試

在不同的測試級別繼續(xù)測試：在手動模式下，當(dāng)測試級別發(fā)生更改時，RadiMation ?將要求您繼續(xù)使用新的測試級別或繼續(xù)使用舊的測試級別。 以不同的頻率繼續(xù)測試：在手動模式下，當(dāng)測試頻率發(fā)生變化時，RadiMation ?將要求您繼續(xù)使用新的起始頻率或繼續(xù)使用舊的測試頻率。

END

通過三期干貨分享，相信大家對“如何使用EMC測試軟件執(zhí)行輻射抗擾度測試”有了一定的了解，如果您還有其他疑問或想要了解更多內(nèi)容，歡迎聯(lián)系德思特！

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審核編輯 黃宇