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《近場(chǎng)電磁干擾源探測(cè)定位解決方案》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、近場(chǎng)電磁干擾源探測(cè)定位解決方案 如果一個(gè)新產(chǎn)品在電磁干擾(EMI)預(yù)兼容測(cè)試或者標(biāo)準(zhǔn)兼容測(cè)試中失敗,進(jìn)行故障診斷和改進(jìn)是當(dāng)務(wù)之急。而近場(chǎng)探頭配合頻譜分析儀查找干擾源,并驗(yàn)證改進(jìn)效果是最常見易行的方法。在認(rèn)證機(jī)構(gòu)中,使用經(jīng)過各類校準(zhǔn)的天線進(jìn)行輻射泄露測(cè)試,都是進(jìn)行的遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射泄漏測(cè)試,可以準(zhǔn)確定量的告訴我們被測(cè)件是否符合相應(yīng)的EMI標(biāo)準(zhǔn)。但是遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試無法告訴工程師,嚴(yán)重的輻射問題到底是來自于殼體的縫隙,還是來自連接的電纜,或USB,LAN之類的通信接口。在這種情況下,我們可以通過近場(chǎng)測(cè)試的方法來定位輻射的真正來源。近場(chǎng)探頭的種類及主要特
2、點(diǎn):電磁場(chǎng)是由電場(chǎng)和磁場(chǎng)構(gòu)成。在近場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)共同存在,其強(qiáng)度不構(gòu)成固定關(guān)系。以電場(chǎng)為主還是磁場(chǎng)為主,主要是由發(fā)射源的類型決定的。簡(jiǎn)而言之,在高電壓,低電流的區(qū)域,電場(chǎng)大于磁場(chǎng)。高電流,低電壓的區(qū)域,磁場(chǎng)大于電場(chǎng)。同時(shí)在主要的EMI測(cè)試頻段,磁場(chǎng)隨著距離的變化要快于電場(chǎng)。 因?yàn)榇艌?chǎng)是由電流產(chǎn)生的,所以最常見的發(fā)射源包括芯片,器件的管腳、PCB上的布線、電源線及信號(hào)線纜。最常見的磁場(chǎng)探頭多為環(huán)狀,當(dāng)磁場(chǎng)傳播線和探頭環(huán)面垂直的時(shí)候,測(cè)量數(shù)值最大。所以在測(cè)量過程中,工程師一般需要旋轉(zhuǎn)探頭的方向來測(cè)量到最大的磁場(chǎng)數(shù)值,同時(shí)避免遺漏重要的發(fā)射源?! ‰妶?chǎng)是
3、由電壓產(chǎn)生,主要的發(fā)射源包括一些未端接器件的線纜、連接高阻器件的PCB布線等。最簡(jiǎn)單的電場(chǎng)探頭類似一根小天線。有人甚至把同軸電纜前端的一小段屏蔽層剝開,露出芯線來構(gòu)成簡(jiǎn)單的電場(chǎng)探頭進(jìn)行使用。在沒有屏蔽設(shè)備的情況下,電場(chǎng)探頭的問題是比較容易拾取到環(huán)境中存在的電磁波信號(hào),如蜂窩通信的上下行信號(hào),從而影響到整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍。 選擇近場(chǎng)探頭往往要考慮幾個(gè)重要因素,包括分辨率、靈敏度和頻率響應(yīng)等?! 〗鼒?chǎng)探頭的靈敏度不是一個(gè)絕對(duì)的指標(biāo),關(guān)鍵是看探頭和配合使用的頻譜分析儀或者接收機(jī)能不能容易的測(cè)量到輻射泄漏信號(hào)。如果頻譜儀的靈敏度很高,我們可以選擇靈
4、敏度相對(duì)較低一些的探頭。反之就必須選擇靈敏度高的探頭,甚至考慮外接前置放大器提高整體系統(tǒng)的靈敏度?! 》直媛室簿褪翘筋^分辨干擾源位置的能力。而通常來說分辨率和靈敏度是一對(duì)矛盾體。以我們最常用的環(huán)狀磁場(chǎng)探頭為例,尺寸越大的環(huán)狀探頭,靈敏度往往越高,測(cè)試面積越大,從而分辨率就會(huì)越低。而比較推薦的辦法是選用一組多個(gè)尺寸的探頭,在大范圍測(cè)試的時(shí)候用較大的探頭,找到疑似區(qū)域,再逐漸減小探頭尺寸,最終定位到干擾源。 頻率響應(yīng)是一個(gè)往往會(huì)被大家忽略的重要因素。所謂的頻率響應(yīng)就是探頭測(cè)量同樣幅度,不同頻率的信號(hào),所得到的幅值差異。我們?cè)谇拔奶岬竭^,使用探頭進(jìn)行EM
5、I分析,是一種相對(duì),定性的測(cè)試。但是如果探頭的頻率響應(yīng)較差或不夠平坦,會(huì)使全頻段的測(cè)試結(jié)果不直觀,讓我們忽略一些重要的輻射泄漏信號(hào)?! √筋^的形狀以及多樣性也是重要的因素。除了常規(guī)的電場(chǎng)、磁場(chǎng)探頭,在進(jìn)行EMI分析的時(shí)候,我們還往往需要一些特殊的探頭。工程師經(jīng)常會(huì)遇到這樣一種情況,在找到一個(gè)干擾源位置并進(jìn)行屏蔽處理后,發(fā)現(xiàn)整機(jī)的輻射泄漏并沒得到足夠的改善。那么最常見的原因就是這個(gè)干擾信號(hào)通過信號(hào)線纜或者電源線纜傳播到了其他區(qū)域,并最終輻射到了空間。常規(guī)的近場(chǎng)探頭很難對(duì)線纜內(nèi)部的干擾進(jìn)行探測(cè),就往往需要使用下面會(huì)介紹到的AT8900近場(chǎng)探頭組中的4號(hào)探
6、頭專門用于線纜干擾的測(cè)試。 近場(chǎng)探頭組:為了配合具有強(qiáng)大EMI分析功能的國(guó)睿安泰信GA40XX系列頻譜分析儀,并快捷的完成干擾源的定位,國(guó)睿安泰信最新推出了一組覆蓋30MHz至3GHz的近場(chǎng)探頭AT8900。該探頭組包括4個(gè)磁場(chǎng)探頭,向用戶提供了綜合靈敏度與分辨率的最佳選擇。不僅可以用于電磁干擾源的探測(cè)和定位還能夠滿足專業(yè)的線纜干擾測(cè)試需求,可以幫助用戶方便快捷的分析絕大多數(shù)EMI問題。如果用戶需要更高的測(cè)試靈敏度,國(guó)睿安泰信還提供了可以和AT8900近場(chǎng)探頭配合使用的外置前置放大器AT2000B。該放大器在100kHz至2GHz,頻段噪聲系數(shù)僅為
7、5.3dB,提供20dB增益。 結(jié)論 國(guó)睿安泰信AT8900近場(chǎng)探頭組以及配套的AT2000B前置放大器,重量輕,安裝快捷,使用方便。同時(shí)該探頭具有很寬的頻率范圍,集良好的分辨率和靈敏度為一體,可以快速分析查找各類EMI干擾源。配合GA40XX系列頻譜分析儀的良好性能及專業(yè)EMI測(cè)量分析功能,為用戶提供了性價(jià)比最優(yōu)的專業(yè)EMI分析工具。