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一致性測試通常作為產(chǎn)品投產(chǎn)前設計質(zhì)保的一部分完成。一致性測試內容繁多，耗時(shí)長(cháng)，如果在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的這個(gè)階段EMC 測試失敗，那么會(huì )要求重新設計，不僅成本高昂，而且會(huì )耽誤產(chǎn)品推出。 執行預一致性測試可以幫助您在把產(chǎn)品送到正式測試前發(fā)現不符合規范的情況。泰克基于USB接口的RSA306實(shí)時(shí)頻譜分析儀的問(wèn)世，預一致性測試變得前所未有的簡(jiǎn)便和經(jīng)濟，放射輻射測量和傳導輻射測量可以幫助您最大限度地減少產(chǎn)品通過(guò)EMI 認證所需的費用和時(shí)間。本文將用兩個(gè)實(shí)測案例，分析基于RSA306實(shí)現放射輻射和傳導輻射的測試方法。 放射輻射測量案例分析 在我們的預一致性測試中，我們使用了一米和幾厘米兩種距離。降低DUT（被測設備）與測試天線(xiàn)之間的距離會(huì )提高DUG信號強度與RF背景噪聲之比。遺憾的是，近場(chǎng)結果并不會(huì )直接轉換成EMI一致性測試中使用的遠場(chǎng)測試，因此在得出結論時(shí)必須慎重增加預放是提升相對DUT 信號電平的另一種好方法。 天線(xiàn)的選擇 測量中使用了三臺成本非常低的PC板對數周期天線(xiàn)和一臺雙錐天線(xiàn)。這些天線(xiàn)安裝在三腳架上，放置簡(jiǎn)便。天線(xiàn)因數(AF) 和電纜損耗可以輸入到RSA306中，校正場(chǎng)強。雙錐天線(xiàn)用于20 - 200 MHz頻率，較長(cháng)的20 - 200 MHz 波長(cháng)要求較大的天線(xiàn)，背景噪聲也可能是一個(gè)問(wèn)題，因為它包括許多無(wú)線(xiàn)廣播頻率。 分析環(huán)境特性和測試結果 在把天線(xiàn)校正因數和電纜損耗輸入RSA306后，打開(kāi)峰值檢測器電源，設置極限行。調節極限行，適應測試環(huán)境。 在打開(kāi)DUT電源前，一定要評估和分析測試環(huán)境特性(圖1)。在極限行和環(huán)境噪底之間是否有足夠的信號空間？是否有可以降低的已知信號？是否需要把測試設置移到更安靜的環(huán)境？ 圖1： 環(huán)境背景結果。在VHF 頻段中可以清楚地看到廣播信號。 圖2：DUT的測試結果，超限情況不是由DUT引起的。 如果您對背景噪聲滿(mǎn)意，打開(kāi)DUT電源。兩項測量之差即來(lái)自DUT的輻射(圖2)。在測試中，使用已經(jīng)通過(guò)EMI一致性測試的泰克WiFi演示電路板，因此沒(méi)有檢測到失敗。如果已經(jīng)正確設置測試，沒(méi)有什么東西接近極限行，那么這可能意味著(zhù)您已經(jīng)可以準備進(jìn)行一致性測試。 如果在這個(gè)階段發(fā)現問(wèn)題，那么可能要求進(jìn)一步診斷和修改設計。RSA306上提供的功能既支持一致性測量，也支持診斷。熟悉DUT設計的工程師可以確定問(wèn)題信號。近場(chǎng)探測工具也可能會(huì )非常實(shí)用，后面會(huì )對此展開(kāi)討論。 近場(chǎng)測量與遠場(chǎng)測量 在全面一致性測試實(shí)驗室中，使用EMI 接收機和精心校準的天線(xiàn)，在3米或10米距離上測試電子器件。換言之，也可能在遠場(chǎng)中完成測量。這些測試艙旨在消除或大大降低所有不想要的RF信號，以便只測量DUT的EMI信號。 盡管我們需要盡最大努力來(lái)保證預一致性測試中的RF背景噪聲達到最小，但背景噪聲可能仍然很明顯。降低測試天線(xiàn)與DUT 之間的距離可以提升DUT 相對于RF 背景的信號電平。 傳導輻射測量案例分析 圖3顯示了測試設置的方框圖，被測器件是筆記本電腦使用的通用的AC/DC電源適配器。 工頻阻抗穩定性網(wǎng)絡(luò )(LISN) 注意,一定要先從LISN上斷開(kāi)頻譜分析儀輸入，然后再從LISN中拔下電源，LISN放電可能會(huì )損壞頻譜分析儀前端。 在傳導輻射測量中，您使用的是LISN而不是天線(xiàn)。LISN是一種低通濾波器，放在A(yíng)C或DC 電源與DUT 之間，創(chuàng )建已知阻抗，提供一個(gè)RF 噪聲測量端口。它還把不想要的RF 信號與電源隔開(kāi)。增加一個(gè)預放也是提升相對DUT 信號電平的好方法。 注意，60 或50 Hz 電源上傳導的干擾對某些設計可能也是一個(gè)問(wèn)題。大多數傳導EMI測試規定了9 kHz- 1 GHz 實(shí)測頻率范圍，但在需要時(shí)也可以在更低頻率上測量信號。對低頻測量，RSA5100 系列實(shí)時(shí)頻譜分析儀是很好的選擇，因為它們可以覆蓋直到1 赫茲以下的頻率范圍。為最有效地測量傳導EMI，最好使用兩個(gè)LISN：一個(gè)用于到DUT 的規定阻抗，一個(gè)用于頻譜分析儀或接收機。 圖3： 預一致性傳導輻射測試的方框圖。 圖4：傳導輻射測試顯示頻譜較低一端有超限的情況。 功率濾波器 對傳導測量，背景噪聲來(lái)自于電源。盡管LISN提供了一定的隔離度，但您經(jīng)常需要額外的功率濾波。在我們的測量中，結果主要是來(lái)自大樓電源的噪聲。通過(guò)增加電源濾波器，我們可以把進(jìn)入的噪聲降低到足夠的水平，來(lái)進(jìn)行我們的傳導測量。 分析環(huán)境特性和測試結果 首先，我們把LISN校正因數輸入RSA306，打開(kāi)峰值檢測器電源，設置極限行。在打開(kāi)DUT 電源前，一定要評估和分析測試環(huán)境特性。極限行與噪底之間是否有足夠的空間？是否需要增加功率濾波器？如果您對背景噪聲滿(mǎn)意，打開(kāi)DUT電源，按該順序把LISN輸出連接到頻譜分析儀上。兩項測量之差即來(lái)自DUT的輻射( 圖4)。 在傳導測量中， DUT是網(wǎng)上購買(mǎi)的成本非常低的筆記本電腦電源。我們使用備用筆記本電腦作為電源負載。在這種情況下，我們可以看到測試失敗。圖5顯示DUT傳導輻射在大約172 Hz處高出極限。RSA306上提供的功能可以執行預一致性測量和診斷。熟悉DUT設計的工程師可以確定問(wèn)題信號。這時(shí)近場(chǎng)探測工具也非常實(shí)用。如果您已經(jīng)正確設置測試，沒(méi)有什么東西接近極限行，那么這可能意味著(zhù)您已經(jīng)可以準備進(jìn)行一致性測試。 總結 EMI一致性測試失敗成本高，可能會(huì )使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期面臨風(fēng)險。而設置自己的預一致性測試可以幫助您隔離任何問(wèn)題區域，在把設計發(fā)往標準測試機構前解決問(wèn)題。泰克RSA306提供了全新的低成本預一致性測試功能，可以在您的產(chǎn)品獲得EMI 認證時(shí)幫助您最大限度地減少所需的費用和時(shí)間。 |
