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使用教程-EMI选件功能操作指南(下)

3 传导测试操作步骤

本操作步骤流程为通用流程,在实际测试场景中根据被测物的类型和测试标准不同,部分测量项参数的设置需要根据标准进行修改,整体的操作流程可参考本步骤,需要修改的参数请到对应界面中进行修改。

1.进入EMI模式并进行复位:

按下按钮Mode->点击EMI测量,进入EMI测量功能界面。

按下按钮Preset->点击预置复位,恢复默认设置。

2.设置扫描流程和基本参数:

按下按钮Meas->点击流程->选择Scan,Search&Meas。

按下按钮Meas->点击Scan配置->选择CISPR频带->选择CISPR频带B(150kHz-30MHz)

频率范围/分辨率带宽/驻留时间等需要修改的在Scan配置中进行修改。

本流程中直接对扫描频率范围进行设置:

按下按键Frequency->点击触摸屏上的起始频率,用数字键盘输入100kHz;

按下按键Frequency->点击触摸屏上的终止频率,用数字键盘输入30MHz。

3.增加修正曲线补偿LISN的损耗(视情况选择):

在测试时如果选择的是SEM5040A这款人工电源网络,需要对测试结果进行修正,在SEM5040A的内部带有瞬态限幅器,固定有10dB的衰减,经过人工电源网络后测得的结果会低10dB,需要通过修正功能补偿这10dB的衰减。

按下按键Amplitude->点击修正->点击修正1->点击添加点->频率设置为起始频率(本例为100kHz),幅度设置为10dB->点击添加点应用该修正点。添加完第一个修正点后再次点击添加点->频率设置为终止频率(本例为30MHz),幅度设置为10dB->点击添加点应用该修正点。

将两个点添加完成后在修正1中打开修正->返回修正界面中打开应用修正。

4.增加传导测试的限制线(限制线标准视情况选择):

在测试过程中,需要将实际测试的结果与参考的测试标准进行对比,需要添加标准的限制线或者手动进行限制线的编辑。

按下按键Limit->打开限制1->点击编辑限制1->选择测试迹线A/B/C->点击加载标准限制->选择EN55011标准文件夹中的文件EN 55011,Cond,Class B, Group1,Average.lim(仅作为标准限制的示例),设置裕量为-3dB并打开裕量(裕量仅示例,按实际需求开启)。

手动添加限制线点可以按照以下流程,按下按键Limit->打开限制1->点击编辑限制1->选择测试迹线A/B/C->点击编辑限制->在类型中选择limit类型为线/点->类型为线时直接设置幅度/类型为点时选择添加点并选择点进行X轴和幅度的修改。

5.使用EMI模式测量底噪(作为测试参考,可选项):

频谱分析仪的RF INPUT口先不连接人工电源网络的RF OUTPUT输出端,按下按键Meas并点击 Start,开始测量底噪。

图12 EMI传导测试底噪

6.进行传导干扰的测试:

将LISN的RF OUTPUT端口连接至频谱仪的RF INPUT端口;

按下按键Trace,点击触摸屏上的查看将底噪的迹线固定在屏幕上;

点击一下触摸屏上的选择迹线选中迹线B,点击清除写入启用迹线B,按下按键Detect,点击触摸屏上的Peak设置为峰值检波(EMI模式下默认迹线B为准峰值检波);

按下按键Meas,点击触摸屏上的开始,执行传导测试。

图13 EMI传导测试结果

可以看到测得的传导干扰与底噪的差距非常小,不便于观察与计算,且传导干扰本身的值也比较小,因此可以通过关闭衰减器得到更明显的结果(注意:鼎阳频谱仪默认开启20dB衰减器用于保护仪器,在关闭前必须先如上文做一遍EMI测量,确定传导干扰不会功率过大损坏仪器后,再确认是否要通过减小或关闭衰减器以获得更精确的结果应视具体情况而定)

关闭频谱仪的衰减器:

按下按键Amplitude,点击触摸屏上的衰减,用数字键盘输入0dB。

开启频谱仪的预放(可选):频谱分析仪内部配置一个20dB增益的放大器,开启后能够继续降低底噪的幅度值,但可测的最大功率会降低,使用时需要确认输入信号的幅度大小。一般在衰减调整至0dB时仍无法观测到干扰信号时可以选择开启。

按下按键Amplitude->打开预放,完成开启前置放大器。

进行衰减的调节/预放的开启后,重新执行一次底噪和实际传导结果迹线的测试。

图14 EMI传导测试底噪(降低衰减为0dB后)

图15 EMI传导测试结果(降低衰减为0dB后)

4 辐射测试操作步骤

本操作步骤流程为通用流程,在实际测试场景中根据被测物的类型和测试标准不同,部分测量项参数的设置需要根据标准进行修改,整体的操作流程可参考本步骤,需要修改的参数请到对应界面中进行修改。

1.进入EMI模式并进行复位:

按下按钮Mode->点击EMI测量,进入EMI测量功能界面。

按下按钮Preset->点击预置复位,恢复默认设置。

2.设置扫描流程和基本参数:

按下按钮Meas->点击流程->选择Scan,Search&Meas。

注意:如果在进行干扰范围较大位置处的查找和排查,建议切换至Scan Only流程,该流程下可以持续进行扫描,能够及时显示当前探测位置的辐射幅度。

按下按钮Meas->点击Scan配置->选择CISPR频带->选择CISPR频带D(300MHz-1GMHz)

频率范围/分辨率带宽/驻留时间等需要修改的在Scan配置中进行修改。

本流程中直接对扫描频率范围进行设置:

按下按键Frequency->点击触摸屏上的起始频率,用数字键盘输入100kHz;

按下按键Frequency->点击触摸屏上的终止频率,用数字键盘输入200MHz。

3.增加辐射测试的限制线(限制线标准视情况选择):

在测试过程中,需要将实际测试的结果与参考的测试标准进行对比,需要添加标准的限制线或者手动进行限制线的编辑。

按下按键Limit->打开限制1->点击编辑限制1->选择测试迹线A/B/C->点击加载标准限制->选择EN55032标准文件夹中的文件EN 55032,Rad,Class A, FAR,30M-1GHz,Quasi-P(10m).lim(仅作为标准限制的示例),设置裕量为-3dB并打开裕量(裕量仅示例,按实际需求开启)。

手动添加限制线点可以按照以下流程,按下按键Limit->打开限制1->点击编辑限制1->选择测试迹线A/B/C->点击编辑限制->在类型中选择limit类型为线/点->类型为线时直接设置幅度/类型为点时选择添加点并选择点进行X轴和幅度的修改。

4.使用EMI模式测量底噪:

将近场探头放置在没有辐射干扰的地方,此时测得的结果即为频谱仪底噪

按下按键Mode,点击触摸屏上的EMI Measurement -> Start,开始测量。

图16 EMI辐射测试的底噪

5.使用EMI模式测量辐射干扰:

将近场探头放置到电路板上辐射干扰较大的位置,调整探头摆放角度,得到最显著的辐射干扰

按下按键Meas,点击触摸屏上的开始

图17 EMI辐射测试的结果

测得的辐射干扰与底噪的差距非常小,且干扰本身幅值也较低,可以关闭衰减器得到更精确的测量结果(关闭衰减器注意事项与传导干扰相同)

关闭频谱仪的衰减器:

按下按键Amplitude,点击触摸屏上的Attenuator,用数字键盘输入0dB。

开启频谱仪的预放(可选):频谱分析仪内部配置一个20dB增益的放大器,开启后能够继续降低底噪的幅度值,但可测的最大功率会降低,使用时需要确认输入信号的幅度大小。一般在衰减调整至0dB时仍无法观测到干扰信号时可以选择开启。

按下按键Amplitude->打开预放,完成开启前置放大器。

进行衰减的调节/预放的开启后,重新执行一次底噪和实际辐射结果迹线的测试。

图18 EMI辐射测试的底噪(衰减为0dB)

图19 EMI辐射测试的结果(衰减为0dB)

对比底噪与辐射干扰的频谱图可以发现,辐射干扰在1MHz~200MHz的频段上普遍存在,相对噪声差值最大的十个干扰信号的频率与幅度信息展示在频谱图下方的表格中,并且EMI模式计算出了它们的准峰值和平均峰值,快捷方便的得到了较为精确的EMI辐射干扰测量结果。

小结

借助频谱分析仪上的EMI测试软件选件,可以进行传导测试和辐射测试的预测试,能够在产品开发初期进行摸底测试并排查干扰源,在设计初期完成干扰源的定位并预留设计裕量,降低后续的整改成本。

-END-

作者丨鼎阳科技 陈嘉明

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深圳市鼎阳科技股份有限公司(简称“鼎阳科技”,股票代码:688112)是国家重点“小巨人”企业,是全球极少数具有数字示波器、矢量网络分析仪、频谱分析仪和信号发生器四大通用电子测试测量仪器主力产品研发、生产和销售能力的通用电子测试测量仪器企业,同时也是国内极少数同时拥有这四大主力产品并且四大主力产品全线进入高端领域的企业。公司总部位于深圳,在美国俄勒冈州、德国奥格斯堡、日本东京、马来西亚槟城州成立了子公司,在成都成立了分公司,在北京、上海、西安、武汉、南京设立了办事处,产品及服务远销全球80多个国家及地区。

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