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电磁兼容EMI测量接收机与频谱分析仪的区别在哪里

发布时间:2022/4/25 17:21:02 来源:易磁通科技 点击次数:333

在选择EMC测试设备时,经常会遇到这样的问题:EMI测量接收机和频谱仪有什么区别,为什么EMI测试要选择接收器?根据CISPR16-1(GB/T6113)和GJB152,分析接收器的测试原理,分析接收器和频谱测试设备的选择,提供参考——符合标准的接收器是EMC合格评估测试的唯一选择。

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1、接收机与频谱分析仪的原理差异:

频谱分析仪是当前频谱分析的主要工具,特别是扫描频谱外差频谱分析仪是当今频谱仪的主流。利用扫描频率测量技术,通过扫描频率信号源获差信号进行频域动态分析。

接收机是EMC测试的主要工具。基于点频法,本振调谐原理测试相应频点的电平值。接收器的扫描模式应采用步进点频调谐的方式。


1.1基本原理图

根据工作原理,频谱分析仪和测量接收机可分为模拟和数字两类。差异分析是目前应用最广泛的接收和分析方法。以下是差异频谱分析仪和接收器之间的主要区别。

从原理图来看,频谱仪与接收机相似,但频谱仪与接收机在以下几个方面有很大的不同:前端预选器;本振信号扫描;中频滤波器;杂散信号和精度。


1.2输入RF信号的前端处理

测量接收机和频谱仪在输入端处理信号是不同的。

频谱仪的信号输入端通常有一组相对简单的低通量滤波器,接收器应使用具有较强抗干扰能力的宽带信号预选器。通常包括一组固定带通滤波器和一组跟踪滤波器来完成信号预选。

由于RF信号的谐波、交调等杂散信号的影响,导致频谱仪和接收器的测试误差。与频谱仪相比,接收机需要更高的精度,这要求接收器前端比普通频谱仪多一个选择器,以提高选择性。

GB/T6113(CISPR16)明确规定了接收机的选择性。


1.3本振信号的调节

在目前的EMC测量中,人们不仅需要手动调整搜索频率点,还需要快速直观地观察EUT的频率电平特性。这就要求本振信号不仅要测试规定的频率点,还要扫描一定的频率范围。

频谱仪通过扫描频率信号源进行扫描测量。扫描频率信号源通常由斜波或锯齿波信号控制,扫描预设的频率跨度,以获得预期的混频输出信号。

接收机的频率扫描是步进的、离散的和离散的点频测试。接收机根据操作员预先设定的频率间隔,通过处理器的控制在每个频率点进行电平测量,显示的测试结果曲线实际上是单个点频测试的结果。


1.4中频滤波器

中频滤波器的带宽与接收机不同。

频谱仪分辨率带宽一般定义为幅频特性的3dB带宽,测量接收机的中频带宽为幅频特性的6dB带宽。当频谱仪级别的带宽时,它们对信号的实际测试值是不同的。具体性能如下:

RBW滤波器接收机IFBW滤波器。

从频谱仪和接收机中频率滤波器的振幅特性可以看出,当频谱仪的3dB带宽B3与接收机的6dB带宽B6值相同时,两个滤波器的信号振幅特性实际上是不同的。根据EMC标准,民用和军事标准的带宽应为6dB。


1.5检波器

根据EMC标准,要求测试接收器配备峰值、准峰值和平均值检测器,通用频谱分析器一般配备峰值和平均值检测器,无准峰值检测器,EMC标准中限通常包括准峰值限。


1.6精度

从接收机对信号的处理方法和EMC测试要求来看,接收器比频谱仪具有更高的精度和更低的响应。


2.接收机与频谱分析仪在EMC测试中的差异:

在目前的市场上,我们可以看到一些由频谱分析仪改造而成的接收机。如果应用于测试,必须符合相应的标准。对于民用EMC测试,测量设备的标准依据是CISPR16-1(GB/T613)。对于军事标准测试,测量设备的标准依据是GJB152(MIL-STD462)。

我们可以总结出以下简单的公式:

通用频谱仪+预选器+6dB中频滤波器,三种检波器+点频测试功能+高精度信号处理=接收器。

公式左侧的项目没有简单列出,每个项目都有特殊要求。同时,根据设计原理,必须按照仪器制造商的说明进行操作,以满足相应的要求。


2.1预选器

频果扫描跨度设置不当,预选器中的固定滤波器和跟随滤波器将无法正常工作。


2.2点评测试和检波器

根据EMC标准进行测试时,很多情况下需要对一些固定的频率点进行实时测试。例如,许多测试工程师在进行辐射干扰测试时,需要根据标准要求选择合适的频率点,转台旋转和天线升降,实时快速观察和记录该点的电平值。在这种情况下,具有点频测试功能的接收器可以轻松准确地完成,而通用频谱分析器不能准确实时地测试单个频点的电平变化。EMI测试的频谱分析器必须具有增加功能,可以在扫描跨度为零时快速准确地测试,不仅显示峰值,还具有准确的峰值和平均值。

根据标准CISPR16-1,在测试峰值、准峰值和平均值波检测器的脉冲响应时,接收机可以监测单个频率,以判断其是否符合标准,而通用光谱仪很难完成这种测量。脉冲响应测量是判断接收器是否合适的重要指标,不符合标准的只能作为预测试验设备。


3结论

根据本文对频谱分析仪和测量接收机的原理分析,EMC测试设计的接收机是适合判断和认证测试的唯一选择。许多预测测试仪器,如内置6dB中频带宽、准峰值和平均检测仪,或频谱分析仪和预选仪,不能完全满足接收器的要求,只能用于工厂预测测试。


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