概述
本文描述了如何搭建一个自动的电磁干扰(EMI)测试系统,重点介绍了测试过程中出现的问题及其相应解决方法,并介绍了如何正确的配置系统及其参数。为规避错误及不同测试环境和测试员之间的差异,自动化EMI测量的标准化是很有必要的。
1.关于自动化电磁兼容(EMC)测量
1.1 效率
具有合适的测试及控制方法的自动EMC测量可提高实验室效率、避免浪费时间。通过自动测量可远离那些大量烦琐冗余的重复性EMI测量。
1.2 一致性
完整的测试系统消除了因人工读写和记录引起的误差,而且软件可以保持与仪器设置的一致性。因此,自动EMC测试系统能够给出高度可重现的测试结果。从根本上来说,不管是人工测量还是软件控制下的测量,幅射电平的精确度是没有区别的。在两种情形下,测量的不确定性来自测试装置所使用的设备的精度标准。
另一方面,软件控制下的仪器的不同设置可产生不同的测试结果。所以,与自动EMI测量相关的标准正在兴起。在测量过程中,我们必须根据CISPR16-2标准来配置软件和仪器。
为确保测试结果的有效性,测试系统具有校正因子及自动监视功能。
1.3 测试结果和数据的管理
对软件来说能够非常方便和高效地创建一个数据库,以便保存和检查测试结果。
1.4 自动测量期间的问题
尽管使用自动测量有许多优点,但我们仍需强调可能导致错误结果的一些要点,诸如频率扫描过程中的问题、测量时间设置、关键数据简化与筛选、天线高度、校准及修正。
2. 用于EMI测量的扫描规则—参数配置
表1:CISPR范围时的最小化扫描次数
2.1 EMI测试的频率扫描步骤
在EMI测量过程中,测试员时常关注是否忽视了一些频点。在接收机模式中,测试频率按步进方式(逐点)扫描,因此为了避免忽略频点,如何设置步距是非常重要的。在频谱分析仪模式中,测试频率是连续扫描的,但显示在频谱仪上的频点数却是有限的,因此如何定位峰值的真实频率至关重要。
在接收机模式中,该如何设置步距呢?步距必须小于中频(IF)带宽的一半,通常我们使用IF带宽的一半。
依据EMC标准,接收机的IF带宽定义为-6dB带宽。如果我们使用不合适的步距,则会有一些峰值丢失或出现错误结果。例如,若步距等于IF带宽,一些频点(两相邻测试点的中间)的测试结果将比正确的测量值少6dB(图1);若步距少于1/2 IF带宽,则错误将会小于1dB(图2)。
图1:步距等于中频带宽
图2:步距等于1/2 中频带宽
依据EMC标准,我们可以使用带有-6dB IF带宽和预选择器的频谱分析仪。在分析仪模式中,显示频点的数目将影响测试结果。如果我们想在结果曲线上知道准确的频率值,则需要做局部扫描(放大频率轴)。在局部扫描过程中,须设置为SPAN/(频点数)<1/2 RBW。