对于一个电磁兼容工程师来说频谱分析仪就象一位数字电路设计工程师手中的逻辑分析仪一样重要,频谱分析仪具有宽频率范围、带宽可选性和宽范围扫描显示等特性,使其在几乎每一项EMC测试应用中都能大显身手,频谱分析仪对于宽范围的EMI诊断、故障检测和测试应用极其有用。辐射发射测量频谱分析仪是测试设备辐射发射必不可少的工具,它与适当的接口相连,就可进行和商用电磁干扰自动测量,例如:一台频谱分析仪与一台计算机相连,就可以在对应的频率范围内把发射数据制成图和表。在同一台仪器上问时域和频域为快速分析有害辐射创造了条件。福建仪器仪表EMI诊断频谱仪
改变带宽法:通过改变频谱分析仪分辨带宽,信号的幅值可能也可能不发生变化。一个真正的窄带或连续波信号的幅值将不发生变化。由持续时间为零、幅值无限大的脉冲产生的纯宽带发射,将产生量值为20log(BW1/BW2)的变化。然而在确定发射是宽带还是窄带的过程中,实际上允许与理想情况存在偏差。测试人员在使用这种方法时不可避免地要运用较好的工程经验进行判断。峰值/平均值比较法:同带宽改变法相似,这种方法是以信号幅值的变化为基础的。窄带信号的幅值电平在采用峰值或平均值检波时基本保持不变,而宽带信号在用平均值检波时幅值将变小。上海电气电力EMI诊断元器件混合域示波器(MDO)的推出使情况有了改观,它能提供同步的而且与时间相关联的观察和测量功能。
EMI测试中工程师的“痛点”:1. 从电路板设计开始就应该考虑EMI 问题,但受资金限制,EMI 诊断设备往往不能配备到位。2. 电子产品设计定型后去进行EMC 认证测试,认证机构给出不合格报告,只指出辐射还是传导EMI 不合格,虽然给出干扰频点,但并不指出电子设备中EMI 不合格的位置或原因,需自行进行EMI 诊断,耗费时间与资金。3. 某些设备受环境制约无法进行屏蔽,需找出EMI 根源从设计上解决。频谱仪是发现EMI 问题的基本测试仪器,但某些情况下难以追踪EMI 的根源。4. 某些EMI 问题可以通过屏蔽方式解决,虽然可以通过EMC 认证,但EMI 影响该设备自身性能,必须从根源上解决,或找出问题所在加以回避。在此种情况下,频谱仪存在与3 同样的问题。5. 随着数据速率的加快,周期性突发的EMI 问题日益增多,必须通过对EMI 周期的分析找出问题的真正根源,这需要调制域分析。
机器外部连接之电缆成为辐射天线:由于机器本身外部所连接的电缆成为天线效应﹐将噪声辐射到空间﹐此时噪声的大小和电缆的长度有关﹐因电缆的天线效应相对于噪声半波长时共振情形会很大﹐也往往是造成EMI无法通过测试。在解决这个问题前必须要做一些判断﹐否则很容易疏忽而浪费时间。噪声是由机器内部电路板或接地所产生,此情形为将电缆取下﹐或加一Core则噪声减低或消失。此时必须做的一个步骤是将线靠近机器(不须直接连接)看噪声是否会存在﹐若噪声并没有升高﹐则可确实判定由机器内部产生﹐若将电缆靠近而干扰噪声马上升高。待测设备(DUT)可能放在一个转盘上,以 便于从多个角度收集信号。
频谱分析仪对几种传导发射的测试能够象辐射发射测试那样设成自动,并通过计算机对数据作图、列表。同时频谱分析仪在手动模式下也是一种有用的诊断工具。在显示屏上可以观察到相对较宽的扫描频段,同时相应的限值显示在显示屏上,以便很快地与发射电平做比较。频谱限值包含了电流探头或LISN修正因子,同时频谱分析仪显示单位也随之相应转变。故障处理的结果可以在显示屏上很容易地观察到。传导发射信号的特征可以用与辐射同样的方法得到。故障处理的方法通常是滤波,但在1MHz以上时,问题通常由辐射发射的耦合而引起,因此,许多用于压制辐射发射的故障检修技术也被采用。MDO还能捕获或观察频谱和时域轨迹。北京GJB151BEMI诊断作用
将来自频谱分析仪和示波器的信息以同步方式关联在一起一直是很难做的一件事。福建仪器仪表EMI诊断频谱仪
噪声是由机器内部耦合到电缆线上﹐而使电缆成为辐射天线。这一点是许多测试工程师容易忽略的。此情形如(a)中所提到的﹐只要将一条电缆靠近﹐则可从频谱上看到噪声立刻升高﹐此表示噪声已不单纯是由线上所辐射出﹐而是机器本身的噪声能量相当大﹐一旦有天线靠近则立刻会耦合至天线而辐射出来。在实际测试中﹐我们发现许多通讯产品有这类情形发生﹐此时若单纯用Core或Bead去处理﹐并不能真正的解决问题。机器内部的引线﹐连接线成为辐射天线,由于许多产品内部常有一些电线彼此连接工作厅﹐当这些线靠近噪声源很容易成为天线﹐将噪声辐射出去。针对此点的判断﹐在200MHz以下之噪声﹐我们可以在线上加一Core来判断噪声是否减低﹐而对于200MHz以上之高频噪声﹐我们可以将线的位置做前后左右的移动﹐看噪声是否会增大或减小。福建仪器仪表EMI诊断频谱仪
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