1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上頻普儀在電磁干擾測量中的應(yīng)用摘要隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電磁干擾（EMI）也就無處不在了。它不僅對電子系統(tǒng)和設(shè)備的正常工作有很大影響，也給人們?nèi)粘Ｉ顜碓S多不便。為了消除EMI的影響，要了解電磁干擾特性，從而消除電磁干擾。現(xiàn)在采用頻譜分析儀為主要設(shè)備來測試EMI，可以準(zhǔn)確簡單方便地測量出各個(gè)EMI特性參數(shù)。關(guān)鍵詞電磁干擾 頻譜分析儀 測量一、引言 21世紀(jì)隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,世界進(jìn)入了信息時(shí)代.無線電設(shè)備層出不窮,電磁干擾（EMI）無處不在。電磁干擾不僅對電子系統(tǒng)和設(shè)備的正常工作有很大影響，也給人們?nèi)粘Ｉ顜碓S多不便：如新建居民小區(qū)安裝的電子防盜報(bào)警系統(tǒng)，該系

2、統(tǒng)開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾使附近居民無法收聽收音機(jī)等等。因而我們要重視電磁干擾造成的環(huán)境污染，研究電磁干擾,分析預(yù)測干擾。測試EMI主要設(shè)備是EMI接收機(jī)，同時(shí)也可以用頻譜儀。與EMI接受機(jī)相比，頻譜分析儀的性價(jià)比更高,它是電磁干擾的測試、診斷和故障檢修中用途最廣的一種工具。頻譜分析儀是一種將電壓幅度隨頻率變化的規(guī)律顯示出來的儀器。它一般多采用掃頻外差式來掃描信號源，得到外差信號進(jìn)行頻域動(dòng)態(tài)分析并產(chǎn)生頻譜曲線的。它可以精確測量各個(gè)頻率上的干擾強(qiáng)度，并直接顯示出信號的各個(gè)頻譜分量。根據(jù)這個(gè)頻譜，就能夠知道被測設(shè)備是否有超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干擾發(fā)射，或產(chǎn)生干擾的信號頻率是多少。二、正確使用頻譜分析儀用頻譜

3、儀測量電磁干擾首要的一步是正確使用頻譜分析儀。其中包含正確設(shè)置頻譜分析儀的輸入衰減器、分辨帶寬、視頻帶寬、掃頻寬度、掃描時(shí)間、檢波方式等主要參數(shù)。使用頻譜分析儀時(shí)首先注意的是加到頻譜分析儀上的輸入信號電平，不得超過最大允許輸入電平，否則就會燒壞混頻器或衰減器，因此要正確設(shè)置輸入衰減器。有的頻譜儀內(nèi)部帶有衰減器，沒有的可以在儀器外接入一個(gè)RF衰減器。設(shè)置輸入衰減器實(shí)際上是選擇最佳的混頻器輸入電平，讓混頻器工作在不產(chǎn)生失真的最佳狀態(tài)。在實(shí)際工作中，不斷增加輸入衰減，直到信號或失真電平不再發(fā)生變化時(shí)，再稍微增加衰減器，此時(shí)的輸入衰減器為最佳。當(dāng)輸入衰減器增加時(shí)，并不會使得信號電平下降，只會使得儀器中

4、的的噪聲電平被放大。因此為了得到較好的信噪比，要盡可能減少輸入衰減。所以在測量微弱信號時(shí)，必須把輸入衰減器設(shè)為0dB。分辨帶寬是中頻帶寬的反映，需要綜合考慮。通常為了能夠增強(qiáng)對頻率較近的信號的區(qū)分能力，和對微弱信號的檢測能力，希望分辨帶寬越窄越好。由于一般電路中存在熱噪聲，這些噪聲會將微弱信號淹沒，讓儀器無法觀察到微弱信號。而噪聲的幅度與儀器的中頻帶寬成正比，帶寬越寬，則噪聲越大。因此降低分辨率帶寬也就是降低頻譜儀的噪聲，也就可以提高頻譜儀的靈敏度。但是分辨帶寬也不能太窄，否則寬帶信號則不能完全檢測出來，出現(xiàn)測量誤差。當(dāng)然分辨帶寬也不能太寬，因?yàn)槟菢拥脑挄诡l率選擇太寬，部分主要的電路信號會被

5、包含進(jìn)去，測量的干擾信號結(jié)果就不準(zhǔn)確了。通常通過慢慢展寬分辨帶寬的方法，來確定最后的分辨帶寬。若測量信號的帶寬大于頻譜儀的中頻帶寬，由于分辨帶寬是由中頻帶寬決定的，則當(dāng)分辨帶寬增加時(shí)，由于通過中頻放大器的信號總能量增加，顯示幅度會有所增加。我們則取信號幅度不再增加時(shí)的分辨帶寬就可以了。若測量信號的帶寬小于通頻帶寬，如對于單根譜線的信號，則不管分辨帶寬怎樣變化，顯示信號的幅度都不會發(fā)生變化。 信號帶寬超過中頻帶寬的信號稱為寬帶信號，信號帶寬小于中頻帶寬的信號稱為窄帶信號。根據(jù)信號是寬帶信號還是窄帶信號能夠有效地定位干擾源。視頻帶寬VBM是中頻檢波器后的低頻濾波器（稱為視頻濾波器）的帶寬。視頻濾波

6、器可以對噪聲起平滑作用，易于在噪聲中檢測微弱信號。掃頻寬度Span是根據(jù)被觀測的信號頻譜寬度和信道間隔來選擇。如分析一個(gè)正弦調(diào)幅波，則掃頻寬度則應(yīng)大于2倍的調(diào)制信號頻率；若要觀測有無二次諧波的調(diào)制邊帶，則應(yīng)大于4倍的調(diào)制信號頻率。Span越小，掃描一次的時(shí)間越短，頻譜上讀出的各點(diǎn)的精度越高。因此，在可能的情況下，盡量使用較小的頻率范圍。頻譜儀的掃描時(shí)間是它完成一次頻譜分析的時(shí)間，頻譜儀的掃描速度是頻譜寬度與掃描時(shí)間的比。掃描時(shí)間與掃描頻率范圍是相匹配的。當(dāng)掃頻寬度Span和分辨率帶寬RBW選定后，如果掃描時(shí)間過短，會使中頻濾波回路不能充分響應(yīng)，測量到的信號幅度比實(shí)際的信號幅度要小。不過在現(xiàn)代頻

7、譜分析儀中，通常有自動(dòng)連動(dòng)按鍵，可以根據(jù)所選定的掃頻寬度和分辨帶寬自動(dòng)選擇掃描時(shí)間。檢波方式一般分為有效值（RMS）檢波、均值（AV）檢波、取樣檢波、最大值檢波。RMS檢波是將交流信號轉(zhuǎn)換為與其均方根值成正比的直流信號，因此它代表信號的實(shí)際功率，可以用來測量信號的實(shí)際功率。AV檢波是將交流信號轉(zhuǎn)換為與其均值成正比的直流信號，但在對數(shù)算法上會對高幅度信號有較大的壓縮。取樣檢波是將交流信號轉(zhuǎn)換為與其取樣值成正比的直流信號，它總是在定義的時(shí)間點(diǎn)上選取一個(gè)取樣值，這種檢波方式適合對噪聲信號進(jìn)行功率測量。均值檢波是將信號的最大值或最小值轉(zhuǎn)換為直流信號的值。它適合捕捉淹沒于噪聲中的微弱的正弦波信號，對噪聲

8、可以產(chǎn)生抑制作用。三、基本測量方法在電磁干擾測試中，通過對各種EMI特種參數(shù)的測量，找出干擾信號源，從而尋求解決的辦法。根據(jù)信號的頻率來確定干擾源是最簡單的方法，因?yàn)樵谛盘柕乃刑卣髦?，頻率特征是最穩(wěn)定的，因此，只要知道了干擾信號的頻率，就能夠推測出干擾是哪個(gè)部位產(chǎn)生的。用頻譜分析儀做這種測量是十分簡單的。由于頻譜分析儀的中頻帶寬可以很窄，能夠?qū)⑴c干擾信號頻率不同的信號濾除掉，精確地測量出干擾信號頻率，從而判斷產(chǎn)生干擾信號的電路。判斷干擾信號的帶寬在EMI測試中也非常重要，在了解信號時(shí)也經(jīng)常要用到其他的帶寬來確定放射信號的頻率是否接近，是可分辨的窄帶信號還是寬帶信號，由此也可大致判斷發(fā)生干擾的

9、是哪部分電路。例如，在一個(gè)寬帶源的發(fā)射中可能存在一個(gè)單個(gè)高強(qiáng)度信號，如果能夠判斷這個(gè)高強(qiáng)度信號是窄帶信號，則它不可能是從寬帶發(fā)射源產(chǎn)生的。干擾源可能是電源中的振蕩器，或工作不穩(wěn)定的電路，或諧振電路。當(dāng)在儀器的通頻帶中只有一根譜線時(shí)，就可以斷定這個(gè)信號是窄帶信號。根據(jù)傅立葉變換，單根的譜線所對應(yīng)的信號是周期信號。因此，當(dāng)遇到單根譜線時(shí)，就要考慮干擾源是不是在電路中的周期信號電路上。當(dāng)然在EMI測試中，僅僅一個(gè)頻譜分析儀還是不夠的。由于RF信號中經(jīng)常包含諧波、交調(diào)、和其他雜散信號,因此為了提高對RF信號的選擇性，通常會在頻譜分析儀前端添加一個(gè)預(yù)選器。另外一般定義下的頻譜儀的分辨率帶寬RBW是幅頻特性的3dB帶寬，而依據(jù)EMI標(biāo)準(zhǔn)，帶寬一般均為幅頻特性的6dB帶寬。所以要更加準(zhǔn)確的進(jìn)行EMI測試還需添加一個(gè)6dB帶寬的中頻濾波器，這樣才能更加準(zhǔn)確的測試EMI。四、結(jié)束語通過以上方法，充分利用頻譜分析儀，針對不同的EMI問題，正確合理地使用頻譜分析儀，來測試EMI特性參數(shù)，可以達(dá)到發(fā)現(xiàn)預(yù)