EMI测试仪器简述.ppt

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1、EMI测试仪器简述,参考标准 CISPR 16-1-1/-2/-3/-4,CISPR16系列标准介绍,EMI测试仪器协调标准,1.CISPR 16：无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范2.CISPR 16-1-1:无线电骚扰和抗扰度测量设备 测量设备3.CISPR 16-1-2:无线电骚扰和抗扰度测量设备 辅助设备 传导 骚扰4.CISPR 16-1-3:无线电骚扰和抗扰度测量设备 辅助设备 骚扰 功率5.CISPR 16-1-4:无线电骚扰和抗扰度测量设备 辅助设备 辐射 骚扰,EMI测试接收机,1.参考标准:CISPR16-1-1:2006+A1:2006+A2:20072.频率范围:

2、9KHz-18GHz(Band A:9KHz-150KHz,Band B:150KHz-30MHz,Band C and D:30MHz-1GHz,Band E:1GHz-18GHz)3.检波方式:QP(Freq.Range:9KHz-1000MHz)Peak(Freq.Range:9KHz-18GHz)CISPR-Average(Freq.Range:9KHz-18GHz)R.M.S(Freq.Range:9KHz-18GHz)APD(Freq.Range:1GHz-18GHz)幅度概率分布,EMI测试接收机,4.检波器定义:4.1.平均值检波:其最大特点是检波器的充放电时间常数相同，一般不

3、 用于脉冲骚扰测量，用于测量窄带信号测量。4.2.峰值检波：它的充电时间常数很小，即使是很窄的脉冲也能很快充 电到稳定值，当中频信号消失后，由于电路的放电时间常数很大，检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。多用于脉冲或 者脉冲调制骚扰测量。4.3.准峰值检波：这种检波器的充放电时间常数介于平均值于峰值之 间，在测量周期内的检波器输出既与脉冲幅度有关，又与脉冲重复 频率有关，其输出与干扰对听觉造成的效果相一致,EMI测试接收机,4.4.均方根值RMS(Root Mean Square)也称作有效值，它的计算方法是 先平方、再平均、然后开方。均方根检波器就是输出电压为所施 加信号均方根值的

4、检波器。定义为骚扰幅度超出规定电平的时间概率的累积分布，APD测 量是在固定的频率点下进行测量。,EMI测试接收机,5.主要技术指标 5.1.输入阻抗 1).测量接收机的输入电路应采用非平衡电路式，其输入阻抗 的额定值为50ohm；2).电压驻波的要求,EMI测试接收机,5.2.6dB带宽Bandwidth,EMI测试接收机,5.3.正弦波电压准确度:当施加50ohm源阻抗的正弦波信号时，正弦波电压的 测量准确度应优于+-2dB(1GHz以上，优于+-2.5dB)。5.4.脉冲响应：脉冲带宽、脉冲面积5.5.放电时间常数、充电时间常数，以及充放电时间常数比:峰值保持时间在30ms-3s5.6.

5、过载系数5.7.接收机噪声5.8.屏蔽,接收机与频谱分析仪的区别,1.频谱分析仪是当前频谱分析的主要工具，尤其是扫频外差式频谱分析 仪是当今频谱仪的主流，应用扫频测量技术，通过扫频信号源得到外 差信号进行频域动态分析。接收机是进行 EMC 测试的主要工具，以点 频法为基础，应用本振调谐的原理测试相应频点的电平值。接收机的 扫描模式应当是以步进点频调谐的方式得到的。2.接收机与频谱仪在输入端对信号进行的处理是不同的。频谱仪的信号 输入端通常有一组较为简单的低通滤波器，而接收机要采用对宽带信 号有较强的抗扰能力的预选器。通常包括一组固定带通滤波器和一组 跟踪滤波器，完成对信号的预选。相对于频谱仪而

6、言，接收机需要更 高的精度，这要求在接收机的前端比普通频谱仪多出一个预选器，提 高选择性。3.频谱仪是通过扫频信号源实现扫频测量的。接收机的频率扫描是步进 的，离散的，是离散的点频测试。,接收机与频谱分析仪的区别,4.频谱仪和接收机的中频滤波器的带宽是不同的。频谱仪分辨率带宽是 幅频特性的dB 带宽，而接收机的中频带宽是幅频特性的6dB 带宽。依据 EMC 标准，无论是民用还是军用标准，带宽均应为 6dB。5.测试接收机带有峰值、准峰值和平均值检波器，通用频谱分析仪一般 带有峰值和平均值检波器，没有准峰值检波器6.从接收机对信号的处理方式以及 EMC 测试要求看，接收机要比频谱仪 有更高的精度

7、，更低的乱真响应。7.通用频谱仪预选器dB 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机,骚扰分析仪,1.参考标准：CISPR16-1-1:2006+A1:2006+A2:2007第9小节2.频率范围：150KHz-30MHz3.适用于自动评定断续骚扰(喀呖声)的幅度、发生率和持续时间,人工电源网络AMN,1.参考标准：CISPR16-1-2:2003+A1:2004+A2:20062.类型 2.1.50ohm/50uH+5ohm V型AMN Freq.Range:9KHz-150KHz 2.2.50ohm/50uH V型AMN Freq.Range:150KHz-30MHz 2.

8、3.50ohm/5uH+1ohm V型AMN Freq.Range:150KHz-100MHz 2.4.150ohm V型AMN Freq.Range:150KHz-30MHz 2.5.150ohm 型AMN Freq.Range:150KHz-30MHz,人工电源网络AMN,2.输出阻抗：50ohm3.当输出阻抗为50ohm时，RF Att.=10dB，VSWR=1.2-1dB4.阻抗的模和相角5.隔离6.电流负载能力和串联电压降,人工电源网络AMN,8.作用：人工电源网络电路必须首先保证在其工作频率范围内提供规定的阻 抗，其次还必须对电网的寄生信号提供充分的隔离(至少应比测量接收 机的测量

9、电平低10dB)，此外，还必须能够阻止电源电压施加到测量接 收机的输入端。,电流探头,1.参考标准：CISPR16-1-2:2003+A1:2004+A2:20062.电流探头的构造应保证其在不断开电源线的情况下测量，可用于共模 骚扰电流或者差模骚扰电流测量。3.插入阻抗：小于等于1ohm4.输入阻抗：50ohm5.并联电容：在电流探头外壳与被测导线之间，小于25pF6.频率范围：100KHz-100MHz;100MHz-300MHz;200MHz-1000MHz7.电流探头的口径：至少15mm,电压探头,1.参考标准：CISPR16-1-2:2003+A1:2004+A2:20062.高阻抗

10、电压探头:2.1.电压探头由一个隔直电容器C和一个电阻组成，该电阻使得电源线 与地线之间总的电阻为1500ohm。此探头用来测量电源线与参考地 之间的电压，也可以用来测量其他线上的电压。2.2.频率范围：9KHz-30MHz 2.3.输入阻抗：50ohm 2.4.插入损耗 2.5.连接探头的导线、被测电源线和参考地之间形成的环应尽可能的 小，以减小强磁场的影响。,电压探头,3.容性电压探头:3.1.容性电压探头应做成可以在不断开被电缆时就能进行电压测量 3.2.频率范围：150KHz-30MHz 3.3.输入阻抗：50ohm 3.4.并联电容：小于10pF 3.5.插入损耗 3.6.电流探头的

11、口径：至少30mm,吸收钳,1.参考标准：CISPR16-1-3:20042.在30MHz-1000MHz频段用吸收钳测量辐射骚扰，该方法是OATS的一 种替代法3.组成部分：3.1.宽带射频电流变换器 3.2.宽带射频功率吸收体和受试线的阻抗稳定器 3.3.吸收套筒 3.4.6dB 50ohm Att.4.吸收钳外壳的长度为60cm+-0.4cm5.频率范围：30MHz-1000MHz,吸收钳,天线,1.参考标准：CISPR16-1-4:2007+A1:2007+A2:20082.天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈 线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是

12、纯电阻且等于馈线的特性阻 抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗 随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的 电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一 般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四 个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。在我们日常 维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。一般天线的输入阻抗为 50。驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。,天线,回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值 在0dB的到无

13、穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表 示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。3.天线的极化方式 所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强 度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平 行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水 平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电 流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方 式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的 有效传播。,天线,4.天线的增益 天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力.一般来说，增益的提高主要

14、依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度，而在水平面上保 持全向的辐射性能。表征天线增益的参数有dBd和dBi。dBi是相对于点 源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子天线的 增益dBi=dBd+2.15。相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。5.天线的波瓣宽度 波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图 中低于峰值3dB处所成夹角的宽度（天线的辐射图是度量天线各个方向 收发信号能力的一个指标，通常以图形方式表示为功率强度与夹角的 关系）。,天线,1.频率范围:9KHz-30MHz:磁场单鞭天线，单环天线2.频率范围30MHz-1000MHz:这个频率段只测量电场，用，双锥天线 30MHz-200MHz，对数偶极子天线200MHz-1000MHz3.频率范围1GHz-18GHz:双脊波导喇叭天线、矩形波导喇叭天线、锥型喇 叭天线、最佳增益喇叭天线和标准增益喇叭天线4.频率范围9KHz-30MHz:环天线系统LAS：该环形天线系统用于测量由 被测设备发射的磁场所感应的电流，被测设备置于环形天线系统的中 心，频率范围为9kHz-30MHz。,William:,Thank you!Any Questions?,