一文了解EMI辐射测试
eeskill 2022-01-17

EMI辐射测试对于新产品推向市场至关重要。大多数电气和电子产品都要求合规测试,而且必须在(政府机构或业界)认可的测试实验室中进行,这种测试的成本可能很昂贵,尤其是在产品没有通过测试的情况下,测试不达标可能导致产品上市时间推迟,以及成本超支。

为了尽可能地减少在合规性测试之前往返测试实验室的行程次数,可以先自己测量产品的EMI辐射。这不仅会提高一次性通过辐射合规测试的机率,还可以尽早发现潜在的问题,而不必等到最后一分钟才发现必须对产品进行重新设计,且可以使用频谱分析仪或EMI接收机进行多项测量。

准峰值、峰值和平均值在预合规测试中,可以扫描所测量产品的噪声,并将其与适当的法规标准指标进行比较,所采用的法规标准取决于所测试设备的使用区域和类别。在美国,这一标准是针对商用设备的FCC第15部分规范,还有许多其他产业特定的标准,例如针对汽车和军用产品的标准,这些标准还规定了如何测量噪声。大多数商业标准使用CISPR 16-1所定义的三种主要检测方法:峰值、准峰值和平均值,来自众多供货商的台式和USB频谱分析仪和EMI接收器都具有这种测量功能。

顾名思义,峰值检测保留了发射信号中每个谐波的峰值,以表示最坏的情况。平均检测提供整个周期内每个信号分量的平均幅度,而准峰值检测则是根据每个信号分量的重复率对其加权:重复率越高,给予该分量的权重越高。

从图1可以看出两个相似脉冲信号的三种探测器输出响应,其中顶端的回应具有更高的重复率。请注意,准峰值检测器具有更高的电压输出。

在预合规测试中,要想快速执行EMI扫描,应该从峰值检测开始,并将检测结果与已经公布的准峰值标准限值进行比较。如果设计达到了准峰值标准,而且有不小的余量(比如6dB或更多),那么产品通过合规性测试的可能性就比较大,准峰值测试可能都不需要了。但是,如果产品刚刚通过峰值检测,建议还是要进行准峰值测试,这与合规性测试中使用的方法相同,将有助于确定潜在的问题所在。

预合规测试除非愿意再测试环境和设备上花费大量金钱,否则不太可能在自己的场所营造跟合规性实验室完全相同的测试环境。但是,透过一些低成本设备的投资,仍然可以提高一次性通过EMI合规测试的概率。

理想的测试场所是在没有无线电信号的环境中,远离蜂巢网络、基地台、广播电台或任何其他周围环境信号,一个建议是在一个外部地点(比如一个大型的空旷仓库)安装辐射干扰测试设备。理想的设置应避免带有隐藏金属线束或物体的墙壁,因为金属物体会产生反射,可能使某些有缺陷的频率无效和/或放大一些“通过的”频率。要减少这些反射可能花费昂贵,因为需要吸收这些辐射信号以防止反射,许多工程师会使用铁丝网来建造一个屏蔽室,至少可以减少外部信号的影响。除频谱分析仪外,可能还需要配置天线、三脚架和放大器,这取决于预算多少,有很多种天线可以购买,但如果预算特别不宽裕,也可以选择使用DTV天线,或使用PCB制作一个天线。还需要一张良好绝缘的桌子、一个隔离变压器,和线路阻抗稳定网络(LISN),图2显示使用USB实时频谱分析仪的典型辐射测试设置。

*图2 辐射干扰测试装置包括天线、频谱分析仪、隔离桌、LISN,也可能带前置放大器。

首先扫描周围环境,同时将设备保持在原位但关闭电源。第一次辐射干扰扫描应使用峰值检测,因为它速度快,可以快速而全面地了解噪声幅度与容限标准的差距,并知道哪些频率可能出问题。

图3表示环境追踪和第一次峰值扫描与FCC第15部分A类限定标准的对比,最高频率达到960MHz,环境噪声是蓝绿色迹线,峰值扫描是黄色迹线。下方的表显示了峰值扫描与限定标准的对比结果,可以看出,结果显示A区域中存在大量突刺,这就说明没有达标。

图4中的扫描使用跨区域A的准峰值检测(放大到59MHz)以获得更精确的结果,并且跟在认可的测试实验室进行的官方测试结果更接近。

图4显示了峰值(绿色迹线)和准峰值(黄色迹线)与极限标准对比的结果。在此示例中,设备超出容限标准的余量只有1.5dB,这可能不足以确保在正式测试中达标。为了应对预合规测试设置的不准确性,最好有更多的余量,理想情况下,如果可以实现,至少需要6dB的余量。

在这种情况下,可能需要对设备进行设计修改以获得更大的余量,然后才能送往EMC/EMI测试实验室进行正式的合规测试。

频谱分析仪的一点建议要进行EMC/EMI预合规测试,所选择的频谱分析仪一定要配有支持准峰值、峰值和平均值检测的软件,许多仪器都支持这一功能。在进行合规性设计和测试时,所有这三项测试最好都要做,以确保对产品能否达标有准确的了解。

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • 测试
  • 测量
  • 示波器
  • 探头
  • 具备PID控制及触摸屏的测试系统数字稳压电源

      引言  直流稳压电源是一种比较常见的电子设备,一直被广泛地应用在电子电路、实验教学、科学研究等诸多领域。近年来,嵌入式技术发展极为迅速,出现了以单片机、嵌入

    05-13
  • 光传感器在盐密在线监测系统中应用

    目前电力部门广泛采用的等值盐密法是基于每年清扫的基础上标定污秽等级的方法。该方法虽然操作简单, 但仍要坚持人员的专业化、仪表的可*性、测试工作的制度化,还需要停

    05-12
  • 具有双通道反馈的RISO

    [导读]本系列的第10部分是我们所熟悉的《电气工程》杂志 (Electrical Engineering) 中《保持电容性负载稳定的六种方法》栏目的第六种方法(

    05-11
  • 新ANSI/ESDA/JEDEC JS-002 CDM测试标准概览

    作者:AlanRighter、BrettCarn及EOS/ESD协会充电器件模型(CDM)ESD被认为是代表ESD充电和快速放电的首要实际ESD模型,能够恰如其

    05-10
  • 制作一种能产生9种波形的简易信号发生器

      信号发生器在电子实验中作为信号源,通常用得多的是正弦波、三角波、方波以及用作触发信号的脉冲波。本次制作的是能产生九种波形的信号发生器。  设计目标是简单易制

    05-10
  • PC用作高速采样示波器的改造

      有多种软件包可以使个人计算机(PC)中的立体声声卡提供类似示波器的显示,但低采样速率、高分辨率模数转换器(ADC)和交流耦合前端最适合20kHz及以下的可用

    05-09
  • 如何选择合适的示波器带宽

      带宽是大多数工程师在选择一款示波器时首先考虑的参数。本文将为您提供一些有用的窍门,教您如何为您的数字和模拟应用选择合适的示波器带宽。但首先,我们先看看示波器

    05-06
  • 基于Android的气溶胶自动化检测应用

      摘要:介绍基于Android的多传感器信息融合技术在气溶胶自动化检测中的应用。多个传感器采用统一接口方式组网,每一个独立传感器采集的数据通过蓝牙传输到网内的

    04-28
  • 光电检测中光电传感器的原理解析

    光电传感器是采用光电元件作为检测元件,首先把被测量的变化转变为信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件3

    04-28
  • 传感器检测系统常用抗干扰技术

    由于生产现场往往存在大量的电和磁的干扰源,它们可能会破坏传感器、计算机乃至整个检测系统的正常工作,因此抗干扰技术是传感器检测系统的重要环节,对于从事自动检测工作

    04-28
  • 电涡流传感器的原理及石化应用方案

    背景内容介绍公司120x10t/a重油催化制稀烃装置主要包括以下机组:主风机组、备用主风机组、富气压缩机组、增压机组。其中除增压机组外其它机组均成套配有一定数量

    04-28
  • LabVIEW程序员的5大常见错误

    虽然NILabVIEW软件长期以来一直帮助工程师和科学家们快速开发功能测量和控制应用,但不是所有的新用户都会遵循LabVIEW编程的最佳方法。LabVIEW图形

    04-24
下载排行榜
更多
广告