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EMI測量技術-頻域測量帶寬的選擇

作者: 時間:2016-12-23 來源:網絡 收藏
EMI測量過程中,頻域測量帶寬的選擇直接影響著測試結果的精度和準確度,本文簡要概述一下接收機和頻譜儀對測量帶寬的要求。
EMI測量接收機是頻域測量的主要設備;在電磁干擾的測試中,會測量出不同周期、不同波形、不同峰值的電磁干擾數據;且測量設備內置一些參數也會影響測量結果的準確性,為使不同測試設備對同一EUT的測量有可比性,則從EMC標準的角度,對測量帶寬作了統一規定。
對EMI測量接收機,測量帶寬是接收機的中頻帶寬;對EMI測量頻譜儀測量帶寬是頻譜儀的分辨率帶寬,它是最窄的中頻帶寬。
中頻帶寬是指信號幅度下降到最大幅度的一半時對應的帶寬。在我國軍用標準GJB152A-97《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度測量》和GJB151A-97《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求》的發射測試中,對頻率掃描測量帶寬的規定見表A;

頻率范圍6dB帶寬
30HZ-1KHZ10HZ
1KHZ-10KHZ100HZ
10KHZ-250KHZ1KHZ
250KHZ-30MHZ10KHZ
30MHZ-1GHZ100KHZ
>1GHZ1MHZ

表A
國際EMC標準組織對測量帶寬的要求體現在標準CISPR16-1-1《無線電騷擾和抗擾度測量設備和測量方法規范 第1-1部分: 無線電干擾和抗擾度測量設備規范》(對應的國標為GB/T 6113.101)里,見表B;

頻率范圍6dB帶寬
9KHZ-150KHZ200HZ
150KHZ-30MHZ9KHZ
30MHZ -1GMHZ120KHZ
>1GHZ1MHZ

表B
從上表中可以看出,不同的頻率范圍有著不同的帶寬。如果在一個頻率范圍內選擇了不同的測量帶寬,得出的數據就會有所偏差,我們以脈沖信號舉例說明;
下面兩幅圖的波形是頻譜儀對GSM1800手機設備的峰值檢測;

(圖一:RBW設置為100kHz)


(圖二:RBW設置為300kHz)
從兩幅波形我們可以看出,RBW的選擇直接影響測量結果以及噪聲電平,而噪聲電平隨RBW的變化規律可參考公式10log(RBW1/RBW2)。而對于耦合帶寬較小的窄帶雜訊來講,RBW的影響并不大。因此我們說只有設置RBW大于或等于工作帶寬時,讀數才準確,但是如果信號太弱,頻譜儀則無法分辨信號,此時即使RBW大于工作帶寬讀數也會不準。
頻譜儀類型的測量接收機,分辨率帶寬RBW的設置還與掃描速度有關,一般滿足下式:
v=B2W/K1

v---標示掃描速度,Hz/s(每秒赫茲)

B2W---頻譜儀的分辨率帶寬,Hz

K1---分辨率帶寬濾波器的形狀因子
通常來講,頻譜儀自身都會將RBW與掃描速度、內部衰減器設置為聯動,測試時,只需要設置RBW一項即可。
對于一個EMI測試,首先要確定測量帶寬,測量接收機的測量帶寬RBW(中頻帶寬)越小,靈敏度越高,噪聲電平越低,但這樣做的缺點是掃描時間會延長,尖峰信號的準確度也可能會變小;所以,測量帶寬選擇應考慮測量儀器的靈敏度、噪聲電平、測試速度以及準確度多個因素。而可以改變RBW的前提也是在尖峰信號的測量值不發生改變的情況下進行。對于其他因素,則可根據具體情況而選擇最佳方案。

因此對于不同產品,不同信號的測量,RBW的改變所帶來的影響各有不同,因此在測量過程中RBW的設定最好與標準要求的指標保持一致,這樣就可最大程度的避免由于RBW設置問題造成的兩次測量的不確定性。


關鍵詞: EMI頻域測量帶

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