EMI測(cè)量模式

EMI全稱為Electromagnetic Interference，常指電子設(shè)備對(duì)外產(chǎn)生的電磁干擾。 當(dāng)電子設(shè)備存在突然變化的電壓或電流，便會(huì)產(chǎn)生交變的電磁場(chǎng)，從空間輻射或?qū)w傳導(dǎo)傳輸出去，影響到周邊其他的電子設(shè)備。電磁干擾的測(cè)量通常分為傳導(dǎo)干擾測(cè)量和輻射干擾測(cè)量。

通過輻射干擾的實(shí)測(cè)科普頻譜儀EMI模式的使用。

此次測(cè)量，除了頻譜儀之外，還會(huì)用到近場(chǎng)探頭，探頭的頂端有一個(gè)圈，當(dāng)電磁場(chǎng)通過這個(gè)圈時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)作用，使電磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并最終在頻譜儀上顯示出該信號(hào)的頻率與幅值，聽起來和天線的原理有一點(diǎn)接近。事實(shí)上，近場(chǎng)探頭與天線的Max區(qū)別就在于它專門用于近距離測(cè)量電磁場(chǎng)，可以實(shí)現(xiàn)干擾源的定位。并且由于電場(chǎng)和磁場(chǎng)在近場(chǎng)同時(shí)存在，近場(chǎng)探頭會(huì)分為磁場(chǎng)探頭與電場(chǎng)探頭。

試驗(yàn)使用最常見的磁場(chǎng)探頭來捕捉信號(hào)。首先點(diǎn)擊頻譜儀上的【Mode】按鍵—選中EMI測(cè)量——點(diǎn)擊流程——選擇掃描模式，可選僅掃描、僅搜索峰值和僅測(cè)量等多種模式。通常選擇這個(gè)名字最長(zhǎng)的掃描、搜索和測(cè)量模式、全部進(jìn)行的模式即可。然后需要設(shè)置測(cè)量的頻率范圍，點(diǎn)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(diǎn)擊【Cispr】頻帶，在里面選擇特定的頻帶。實(shí)驗(yàn)使用的是30MHz到300MHz這一個(gè)頻段。然后是設(shè)置分辨率帶寬，設(shè)置為默認(rèn)的120KHz即可，下方還可以設(shè)置X軸的刻度模式：默認(rèn)為對(duì)數(shù)格式。點(diǎn)擊右上角的藍(lán)色箭頭，返回上一級(jí)菜單，可以先直接進(jìn)行一次掃描了。

將近場(chǎng)探頭。置于想要測(cè)量的電磁場(chǎng)的位置，注意：即使是在同一個(gè)測(cè)試點(diǎn)位，近場(chǎng)探頭的旋轉(zhuǎn)角度不同，捕捉到的信號(hào)幅值也會(huì)有差異！建議先在頻譜模式下，相同的頻段內(nèi)，旋轉(zhuǎn)近場(chǎng)探頭，找到信號(hào)幅值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的近場(chǎng)探頭角度，然后再進(jìn)入EMI模式進(jìn)行測(cè)量。

點(diǎn)擊【開始】按鍵，可以看到信號(hào)沒有被檢測(cè)出來，這是因?yàn)轭l譜儀的底噪太大，信號(hào)被淹沒在了底噪之中。因此可以嘗試將頻譜儀內(nèi)部的衰減關(guān)閉，使信號(hào)與底噪?yún)^(qū)分的更加明顯。點(diǎn)擊【Amplitude】按鍵，選中衰減設(shè)置為0dB，然后點(diǎn)擊【Measure】按鍵，再進(jìn)行一次掃描。這樣輻射信號(hào)的圖像就顯示出來了，并且會(huì)有光標(biāo)標(biāo)出幅值最突出的10個(gè)頻點(diǎn)的信號(hào)。在下方的表格中按照頻率順序計(jì)算出它們的峰值、準(zhǔn)峰值和平均值，從圖像也可以看出，信號(hào)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(hào)幅值上限還有一段距離，大于20dB。

可以繼續(xù)點(diǎn)擊【Amplitude】按鍵，打開預(yù)知放大器，然后再進(jìn)行一次掃描。此時(shí)可以看到信號(hào)圖像被進(jìn)一步的放大，更多的細(xì)節(jié)可以被展示出來。

而如果我們想要得到信號(hào)與原始環(huán)境中噪聲信號(hào)的對(duì)比圖，可以這樣操作：先將近場(chǎng)探頭依然置于原定測(cè)量位置，關(guān)閉被測(cè)物，先進(jìn)行一遍掃描。此時(shí)在屏幕上顯示的跡線A即為周圍環(huán)境噪聲與頻譜儀底噪疊加的圖像。點(diǎn)擊【Trace】按鍵，選中查看，使跡線A接下來一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，然后切換至跡線B，點(diǎn)擊清除寫入，使其成為當(dāng)前的掃描曲線。從屏幕左側(cè)的狀態(tài)信息欄可以得知，當(dāng)前曲線B處于連續(xù)波掃描狀態(tài)，但檢波方式依然是QPK，也就是準(zhǔn)峰值檢波。

因此點(diǎn)擊【Detect】按鍵，選擇峰值檢波，接下來就可以開啟被測(cè)器件，待其穩(wěn)定工作后，點(diǎn)擊【開始】進(jìn)行掃描。掃描完成后，就可以直觀的看到哪些輻射是真實(shí)的由被測(cè)器件產(chǎn)生的了。

在EMI測(cè)量菜單當(dāng)中還有幾個(gè)小功能。首先是搜索配置，在里面可以設(shè)置峰值閾值，只搜索滿足閾值條件的峰值。例如設(shè)置閾值為50dBμV，然后設(shè)置流程為僅搜索，點(diǎn)擊【開始】，下方的表格就會(huì)僅保留峰值大于50dBμV幅的信號(hào)。

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(huì)被選中。最下方是峰值的數(shù)量，最多可以設(shè)置為50個(gè)。

Measure配置用于設(shè)置檢波器狀態(tài)，一般讓三種檢波器都打開即可。列表操作用于標(biāo)記特定信號(hào)。Meter測(cè)量表示的是掃描一個(gè)固定頻點(diǎn)，例如設(shè)置Meter頻率為50MHz，屏幕上就會(huì)出現(xiàn)一條藍(lán)色豎線，它會(huì)掃描與測(cè)量50MHz這個(gè)頻點(diǎn)上的信號(hào)的峰值、準(zhǔn)峰值和平均值。測(cè)量結(jié)果顯示在屏幕上右側(cè)。

因?yàn)樵贛eter功能中我們?cè)O(shè)置了掃描模式為連續(xù)掃描，因此測(cè)量結(jié)果是實(shí)時(shí)更新的，最多可以設(shè)置3個(gè)Meter。并且在【BW】按鍵當(dāng)中，我們可以設(shè)置Meter的分辨率帶寬。

接下來教大家如何添加Limit限制線，點(diǎn)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(shè)計(jì)1條限制線，也可以點(diǎn)擊加載標(biāo)準(zhǔn)限制，從頻譜儀內(nèi)置的多個(gè)常用標(biāo)準(zhǔn)限制中選擇自己所需要的標(biāo)準(zhǔn)限制。

這里選擇EM文件夾下的55032，選中這一條30MHz—1GHz的標(biāo)準(zhǔn)限制，點(diǎn)擊加載，可以看到一條藍(lán)色的限制線就已經(jīng)加載成功了。在Limit的限制限制1當(dāng)中，可以看到限制線1的具體參數(shù)，在下方的表格中，在有限制線的條件下再進(jìn)行一次掃描，可以看到在測(cè)量出的表格當(dāng)中，LL1?這一個(gè)位置—會(huì)顯示出峰值與限制值的差值，不滿足限制條件的數(shù)據(jù)都會(huì)被標(biāo)紅。例如這第一個(gè)點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)這個(gè)點(diǎn)，它已經(jīng)超出了限制性的范圍，因此會(huì)被紅色標(biāo)記出來。

審核編輯 黃宇