基于安捷倫CXA信號(hào)分析儀的EMI預(yù)兼容測(cè)試方案

　　EMI 預(yù)兼容方案主要優(yōu)勢(shì)

　　和普通的頻譜測(cè)量不同的是， EMI測(cè)量的響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟硬件功能有一系列強(qiáng)制要求，包括EMC 專用檢波器（準(zhǔn)峰值檢波器，EMC 平均檢波器和RMS 檢波器）， CISPR 6 dB帶寬濾波器，對(duì)數(shù)頻率軸顯示，標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)限制線，以及可變掃描點(diǎn)數(shù)以取得足夠的頻率分辨率。用一臺(tái)不具備專業(yè)功能的普通頻譜儀進(jìn)行EMI 相關(guān)測(cè)試，可能得到的結(jié)果會(huì)大相徑庭。

　　安捷倫最新推出的基于N9000A CXA信號(hào)分析儀的W6141AEMC 測(cè)量應(yīng)用軟件，提供完全符合CISRP-16-1要求的專業(yè)功能，良好的射頻性能，和快速的測(cè)試速度，能夠捕捉到小幅度，瞬態(tài)的干擾信號(hào)，從而使低成本的專業(yè)EMI 預(yù)兼容測(cè)試不再只是夢(mèng)想。

　　W6141A EMC 測(cè)量應(yīng)用軟件除了提供CISPR-16-1要求的所有功能，還具有一系列附加功能， 使預(yù)兼容測(cè)試更為簡(jiǎn)單易行。

　　1） 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)設(shè)掃描列表

　　不熟悉EMC 標(biāo)準(zhǔn)的用戶只需要在列表中選擇頻段就可以自動(dòng)設(shè)置所有參數(shù)。如圖三所示。

圖三 掃描列表

　　2） 信號(hào)列表

　　專用的EMC 檢波器如準(zhǔn)峰值檢波器，都需要在每個(gè)掃描點(diǎn)上駐留一定時(shí)間進(jìn)行時(shí)域加權(quán)。這就造成一個(gè)全頻段的掃描需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間。而W6141A測(cè)量應(yīng)用軟件，采取了先用普通正峰值檢波器預(yù)掃，而后自動(dòng)對(duì)超過限制線的峰值信號(hào)進(jìn)行專用檢波器測(cè)量的辦法，通常只需要數(shù)分鐘時(shí)間， 大幅度提高了測(cè)試效率。而根據(jù)理論，經(jīng)過最大保持后的正峰值檢波器的幅度讀數(shù)值一定會(huì)等于或大于EMC 專業(yè)檢波器的讀數(shù)值。所以用這種辦法可以保證不會(huì)有誤測(cè)或者漏測(cè)。

圖四 W6141A EMC測(cè)量應(yīng)用軟件

　　W6141A 信號(hào)列表的功能，對(duì)于輻射泄露測(cè)試還有重要作用。我們可以在被測(cè)件關(guān)閉與打開的狀態(tài)下，分別進(jìn)行兩次測(cè)量。這樣多數(shù)的環(huán)境干擾信號(hào)都會(huì)在信號(hào)列表上出現(xiàn)兩次。W6141A提供了標(biāo)記重復(fù)信號(hào)和刪除標(biāo)記信號(hào)的功能，一次性移除這些環(huán)境干擾信號(hào)。

　　使用近場(chǎng)探頭進(jìn)行EMI 預(yù)兼容測(cè)試和故障

　　診斷

　　在缺乏電波暗室的情況下，很難完全排除一些如寬帶信號(hào)或跳頻信號(hào)的環(huán)境干擾。一個(gè)性價(jià)比更高的方案是使用信號(hào)分析儀和近場(chǎng)探頭來替代寬帶天線進(jìn)行輻射泄漏預(yù)兼容測(cè)試，故障診斷，以及改進(jìn)效果驗(yàn)證。

　　正規(guī)的輻射泄露測(cè)試，無論是三米法還是十米法，都是進(jìn)行遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量。而使用近場(chǎng)探頭測(cè)量的是近場(chǎng)電磁波。兩者的測(cè)試結(jié)果無法進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)換算。這樣我們就不能直接把近場(chǎng)測(cè)試結(jié)果和遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換。但是一個(gè)基本原則是，近場(chǎng)的輻射越大，遠(yuǎn)場(chǎng)的輻射也必然越大。這就為近場(chǎng)探頭測(cè)試提供了理論依據(jù)。而使用近場(chǎng)探頭測(cè)試，我們需要把新被測(cè)件測(cè)試結(jié)果和一個(gè)已知合格被測(cè)件的近場(chǎng)探頭測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較。針對(duì)這一步測(cè)試，推薦使用電場(chǎng)探頭或者尺寸較大的磁場(chǎng)探頭。這兩類探頭靈敏度一般更高，而對(duì)距離不太敏感。

圖五 使用近場(chǎng)探頭進(jìn)行EMI故障診斷

　　如果一個(gè)新產(chǎn)品在EMI 預(yù)兼容測(cè)試或者標(biāo)準(zhǔn)兼容測(cè)試中失敗，進(jìn)行故障診斷和改進(jìn)是當(dāng)務(wù)之急。沒有合適的工具，工程師很難找到癥結(jié)并且對(duì)癥下藥。N9000A具有非常優(yōu)秀的測(cè)試靈敏度可以和近場(chǎng)探頭完美配合。在故障定位的過程中，尺寸較小的磁場(chǎng)探頭可以更好的完成工作。小尺寸的磁場(chǎng)探頭靈敏度更低，但是空間分辨率更高。通過把探頭在被測(cè)件或者電路上緩慢移動(dòng)，通過觀測(cè)N9000A上頻譜幅度的變化，工程師可以準(zhǔn)確的把可疑輻射源的區(qū)域定位到很小的一塊電路。

　　通過近場(chǎng)探頭我們可以較容易的找到輻射源存在的可疑區(qū)域。如果需要進(jìn)一步查找是哪一段電路，管腳甚至芯片是罪魁禍?zhǔn)?，我們可使用示波器探頭或者高頻探頭需要做接觸式測(cè)量。安捷倫85024A 和U1818A高頻探頭可以分別測(cè)試到最高3 GHz和6GHz的信號(hào)，非常適合進(jìn)行電路接觸式測(cè)量，尤其是針對(duì)具有高頻時(shí)鐘信號(hào)的電路。但是使用高頻探頭測(cè)試的時(shí)候，需要注意保護(hù)探頭和頻譜儀不被高壓損壞。

　　結(jié)論

　　安捷倫N9000A CXA 信號(hào)分析儀和W6141A EMC測(cè)量應(yīng)用軟件為所有電子工程師提供了一個(gè)高效而經(jīng)濟(jì)的專業(yè)EMI 預(yù)兼容測(cè)試方案。這同時(shí)是一個(gè)功能專業(yè)、強(qiáng)大而靈活的故障診斷工具，可適 用于從研發(fā)至正式生產(chǎn)的整個(gè)產(chǎn)品生命周期。