EMI測(cè)量技術(shù)－頻域測(cè)量帶寬的選擇
[導(dǎo)讀]
EMI測(cè)量過(guò)程中，頻域測(cè)量帶寬的選擇直接影響著測(cè)試結(jié)果的精度和準(zhǔn)確度，本文簡(jiǎn)要概述一下接收機(jī)和頻譜儀對(duì)測(cè)量帶寬的要求。
EMI測(cè)量接收機(jī)是頻域測(cè)量的主要設(shè)備；在電磁干擾的測(cè)試中，會(huì)測(cè)量出不同
EMI測(cè)量過(guò)程中，頻域測(cè)量帶寬的選擇直接影響著測(cè)試結(jié)果的精度和準(zhǔn)確度，本文簡(jiǎn)要概述一下接收機(jī)和頻譜儀對(duì)測(cè)量帶寬的要求。
EMI測(cè)量接收機(jī)是頻域測(cè)量的主要設(shè)備；在電磁干擾的測(cè)試中，會(huì)測(cè)量出不同周期、不同波形、不同峰值的電磁干擾數(shù)據(jù)；且測(cè)量設(shè)備內(nèi)置一些參數(shù)也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，為使不同測(cè)試設(shè)備對(duì)同一EUT的測(cè)量有可比性，則從EMC標(biāo)準(zhǔn)的角度，對(duì)測(cè)量帶寬作了統(tǒng)一規(guī)定。
對(duì)EMI測(cè)量接收機(jī)，測(cè)量帶寬是接收機(jī)的中頻帶寬；對(duì)EMI測(cè)量頻譜儀測(cè)量帶寬是頻譜儀的分辨率帶寬，它是最窄的中頻帶寬。
中頻帶寬是指信號(hào)幅度下降到最大幅度的一半時(shí)對(duì)應(yīng)的帶寬。在我國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB152A-97《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測(cè)量》和GJB151A-97《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》的發(fā)射測(cè)試中，對(duì)頻率掃描測(cè)量帶寬的規(guī)定見(jiàn)表A；
表A
國(guó)際EMC標(biāo)準(zhǔn)組織對(duì)測(cè)量帶寬的要求體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)CISPR16-1-1《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法規(guī)范 第1-1部分： 無(wú)線電干擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范》（對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo)為GB/T 6113.101）里，見(jiàn)表B；
表B
從上表中可以看出，不同的頻率范圍有著不同的帶寬。如果在一個(gè)頻率范圍內(nèi)選擇了不同的測(cè)量帶寬，得出的數(shù)據(jù)就會(huì)有所偏差，我們以脈沖信號(hào)舉例說(shuō)明；
下面兩幅圖的波形是頻譜儀對(duì)GSM1800手機(jī)設(shè)備的峰值檢測(cè)；
（圖一：RBW設(shè)置為100kHz）
(圖二：RBW設(shè)置為300kHz)
從兩幅波形我們可以看出，RBW的選擇直接影響測(cè)量結(jié)果以及噪聲電平，而噪聲電平隨RBW的變化規(guī)律可參考公式10log(RBW1/RBW2)。而對(duì)于耦合帶寬較小的窄帶雜訊來(lái)講，RBW的影響并不大。因此我們說(shuō)只有設(shè)置RBW大于或等于工作帶寬時(shí)，讀數(shù)才準(zhǔn)確，但是如果信號(hào)太弱，頻譜儀則無(wú)法分辨信號(hào)，此時(shí)即使RBW大于工作帶寬讀數(shù)也會(huì)不準(zhǔn)。
頻譜儀類(lèi)型的測(cè)量接收機(jī)，分辨率帶寬RBW的設(shè)置還與掃描速度有關(guān)，一般滿足下式：
v=B2W/K1
v---標(biāo)示掃描速度，Hz/s（每秒赫茲）
B2W---頻譜儀的分辨率帶寬，Hz
K1---分辨率帶寬濾波器的形狀因子
通常來(lái)講，頻譜儀自身都會(huì)將RBW與掃描速度、內(nèi)部衰減器設(shè)置為聯(lián)動(dòng)，測(cè)試時(shí)，只需要設(shè)置RBW一項(xiàng)即可。
對(duì)于一個(gè)EMI測(cè)試，首先要確定測(cè)量帶寬，測(cè)量接收機(jī)的測(cè)量帶寬RBW（中頻帶寬）越小，靈敏度越高，噪聲電平越低，但這樣做的缺點(diǎn)是掃描時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，尖峰信號(hào)的準(zhǔn)確度也可能會(huì)變?。凰?，測(cè)量帶寬選擇應(yīng)考慮測(cè)量?jī)x器的靈敏度、噪聲電平、測(cè)試速度以及準(zhǔn)確度多個(gè)因素。而可以改變RBW的前提也是在尖峰信號(hào)的測(cè)量值不發(fā)生改變的情況下進(jìn)行。對(duì)于其他因素，則可根據(jù)具體情況而選擇最佳方案。
因此對(duì)于不同產(chǎn)品，不同信號(hào)的測(cè)量，RBW的改變所帶來(lái)的影響各有不同，因此在測(cè)量過(guò)程中RBW的設(shè)定最好與標(biāo)準(zhǔn)要求的指標(biāo)保持一致，這樣就可最大程度的避免由于RBW設(shè)置問(wèn)題造成的兩次測(cè)量的不確定性。
EMI測(cè)量接收機(jī)是頻域測(cè)量的主要設(shè)備；在電磁干擾的測(cè)試中，會(huì)測(cè)量出不同周期、不同波形、不同峰值的電磁干擾數(shù)據(jù)；且測(cè)量設(shè)備內(nèi)置一些參數(shù)也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，為使不同測(cè)試設(shè)備對(duì)同一EUT的測(cè)量有可比性，則從EMC標(biāo)準(zhǔn)的角度，對(duì)測(cè)量帶寬作了統(tǒng)一規(guī)定。
對(duì)EMI測(cè)量接收機(jī)，測(cè)量帶寬是接收機(jī)的中頻帶寬；對(duì)EMI測(cè)量頻譜儀測(cè)量帶寬是頻譜儀的分辨率帶寬，它是最窄的中頻帶寬。
中頻帶寬是指信號(hào)幅度下降到最大幅度的一半時(shí)對(duì)應(yīng)的帶寬。在我國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB152A-97《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測(cè)量》和GJB151A-97《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》的發(fā)射測(cè)試中，對(duì)頻率掃描測(cè)量帶寬的規(guī)定見(jiàn)表A；
表A
國(guó)際EMC標(biāo)準(zhǔn)組織對(duì)測(cè)量帶寬的要求體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)CISPR16-1-1《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法規(guī)范 第1-1部分： 無(wú)線電干擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范》（對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo)為GB/T 6113.101）里，見(jiàn)表B；
表B
從上表中可以看出，不同的頻率范圍有著不同的帶寬。如果在一個(gè)頻率范圍內(nèi)選擇了不同的測(cè)量帶寬，得出的數(shù)據(jù)就會(huì)有所偏差，我們以脈沖信號(hào)舉例說(shuō)明；
下面兩幅圖的波形是頻譜儀對(duì)GSM1800手機(jī)設(shè)備的峰值檢測(cè)；
（圖一：RBW設(shè)置為100kHz）
(圖二：RBW設(shè)置為300kHz)
從兩幅波形我們可以看出，RBW的選擇直接影響測(cè)量結(jié)果以及噪聲電平，而噪聲電平隨RBW的變化規(guī)律可參考公式10log(RBW1/RBW2)。而對(duì)于耦合帶寬較小的窄帶雜訊來(lái)講，RBW的影響并不大。因此我們說(shuō)只有設(shè)置RBW大于或等于工作帶寬時(shí)，讀數(shù)才準(zhǔn)確，但是如果信號(hào)太弱，頻譜儀則無(wú)法分辨信號(hào)，此時(shí)即使RBW大于工作帶寬讀數(shù)也會(huì)不準(zhǔn)。
頻譜儀類(lèi)型的測(cè)量接收機(jī)，分辨率帶寬RBW的設(shè)置還與掃描速度有關(guān)，一般滿足下式：
v=B2W/K1
v---標(biāo)示掃描速度，Hz/s（每秒赫茲）
B2W---頻譜儀的分辨率帶寬，Hz
K1---分辨率帶寬濾波器的形狀因子
通常來(lái)講，頻譜儀自身都會(huì)將RBW與掃描速度、內(nèi)部衰減器設(shè)置為聯(lián)動(dòng)，測(cè)試時(shí)，只需要設(shè)置RBW一項(xiàng)即可。
對(duì)于一個(gè)EMI測(cè)試，首先要確定測(cè)量帶寬，測(cè)量接收機(jī)的測(cè)量帶寬RBW（中頻帶寬）越小，靈敏度越高，噪聲電平越低，但這樣做的缺點(diǎn)是掃描時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，尖峰信號(hào)的準(zhǔn)確度也可能會(huì)變?。凰?，測(cè)量帶寬選擇應(yīng)考慮測(cè)量?jī)x器的靈敏度、噪聲電平、測(cè)試速度以及準(zhǔn)確度多個(gè)因素。而可以改變RBW的前提也是在尖峰信號(hào)的測(cè)量值不發(fā)生改變的情況下進(jìn)行。對(duì)于其他因素，則可根據(jù)具體情況而選擇最佳方案。
因此對(duì)于不同產(chǎn)品，不同信號(hào)的測(cè)量，RBW的改變所帶來(lái)的影響各有不同，因此在測(cè)量過(guò)程中RBW的設(shè)定最好與標(biāo)準(zhǔn)要求的指標(biāo)保持一致，這樣就可最大程度的避免由于RBW設(shè)置問(wèn)題造成的兩次測(cè)量的不確定性。
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