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EMC測(cè)試的窄帶、寬帶、峰值、準(zhǔn)峰值、平均值

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2024-09-22 14:35

基本概念    

 

    窄帶和寬帶:這兩指的是信號(hào)頻率帶寬,是相對(duì)概念。比如我們一般認(rèn)為像時(shí)鐘信號(hào)這種,絕大部分信號(hào)能量都集中在某一頻點(diǎn)(很窄的頻率范圍內(nèi))或多個(gè)單一頻點(diǎn)上,就是窄帶信號(hào)。頻譜測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)這種信號(hào)只在多個(gè)單一頻點(diǎn)上(基頻和倍頻)有較高的幅值。與之相對(duì)應(yīng)的寬帶,則是信號(hào)能量分布在很寬的頻率范圍內(nèi),比如電機(jī)噪聲信號(hào)這種,頻譜測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)其幅值幾乎分布在整個(gè)頻率范圍上,這是EMI測(cè)試時(shí)概念。放在傳輸線的概念上,又可以指互連的帶寬,寬帶傳輸線意味互連可以傳輸很寬范圍內(nèi)的信號(hào)頻率,如單端傳輸線的帶寬為幾MHz,平衡雙絞線的帶寬為幾十MHz,同軸線為幾百M(fèi)Hz...。這里有一個(gè)有趣的問題就是在汽車電子EMI測(cè)試時(shí),噪聲信號(hào)頻率處在多大的范圍內(nèi),可以認(rèn)為是寬帶噪聲?可以簡(jiǎn)單理解為,如果噪聲信號(hào)的帶寬大于RBW,則認(rèn)為是寬帶信號(hào),否者認(rèn)為是窄帶信號(hào)。

 

    檢波器:峰值、準(zhǔn)峰值、平均值。相信很多人都清楚這三個(gè)檢波器的根本區(qū)別在于對(duì)檢波電路(可以理解為RC電路)的充放電時(shí)間不同,峰值檢波器的充電時(shí)間最短。EMI測(cè)試中設(shè)置這三種不同檢波器的目的是為了評(píng)估噪聲特性對(duì)被干擾設(shè)備的影響程度。對(duì)于那些對(duì)噪聲比較敏感的設(shè)備或行業(yè),比如軍工和汽車,一個(gè)噪聲脈沖就可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果,因此必須使用峰值檢波檢測(cè)出這種噪聲,并加于限值。但是對(duì)于人體或消費(fèi)類電子來說,單個(gè)噪聲脈沖,人體可能感受不到其影響,因此準(zhǔn)峰值檢波就是為了模擬人體感受而出現(xiàn)的檢波方式。

 

    為了理解這三種檢波器在EMI測(cè)試中的檢波結(jié)果,需要對(duì)噪聲信號(hào)在時(shí)域和頻域的特征有基本的了解,頻域上來說,噪聲信號(hào)可分為寬帶和窄帶(上述講到這種劃分和RBW相關(guān))。時(shí)域上來說,噪聲信號(hào)的劃分就很復(fù)雜了,但對(duì)于EMI測(cè)試而言,可以簡(jiǎn)單劃分為周期小于接收機(jī)測(cè)試駐留時(shí)間的周期信號(hào)和周期大于接收機(jī)測(cè)試駐留時(shí)間的周期信號(hào)(實(shí)際上大部分電磁噪聲都是周期信號(hào))。比如對(duì)于某電源測(cè)試,有400kHz的周期信號(hào)和倍頻信號(hào)。在0.15MHz~108MHz測(cè)試頻段范圍內(nèi),峰值檢波器和平均值檢波器的設(shè)置參數(shù)都是一樣的,在0.15MHz~30MHz,RBW為9kHz,駐留時(shí)間為50ms,在30MHz~108MHz,RBW為120kHz,駐留時(shí)間為5ms。對(duì)于0.15~30MHz,400kHz的噪聲信號(hào)周期(0.0025ms)遠(yuǎn)小于駐留時(shí)間,在接收機(jī)每個(gè)點(diǎn)頻步進(jìn)掃描的頻率范圍(9kHz)和周期(50ms)內(nèi),都有大量的周期信號(hào)對(duì)檢波器的RC進(jìn)行充電,因此峰值檢波的高點(diǎn)和平均值檢波的高點(diǎn)結(jié)果是一樣的,差別很小。如果測(cè)試噪聲是周期遠(yuǎn)大于50ms的時(shí)域脈沖信號(hào),雖然脈沖信號(hào)的頻率可能很豐富,在400kHz或更高頻率內(nèi)都有,但是在接收機(jī)的每個(gè)頻點(diǎn)步進(jìn)掃描的頻率范圍和周期內(nèi),只有一個(gè)400kHz的脈沖對(duì)RC進(jìn)行充電,這樣就會(huì)導(dǎo)致峰值檢波的測(cè)試結(jié)果和平均值檢波的測(cè)試結(jié)果相差較大。對(duì)那種攜帶有長(zhǎng)周期PWM信號(hào)噪聲的測(cè)試結(jié)果會(huì)很明顯。上述只是基本概念的闡述,EMC問題很復(fù)雜,分析問題時(shí)需要靈活應(yīng)用。

 

    另外,講下傳導(dǎo)測(cè)試所需要的時(shí)間大致是怎么來的,0.15MHz~30MHz,接收機(jī)的步進(jìn)為5kHz,駐留時(shí)間為50ms,所以測(cè)試所需要的時(shí)間大致為:(30-15)*1000/5*50約等于5分鐘。

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來源:新能源汽車電磁兼容

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