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2023-07-07 142 次

接收机的基本常识及其操作使用

一、EMI接收机的基本常识
1. EMI接收机也叫电磁干扰测量仪是电磁兼容性测试中应用最广、最基本的测量仪器。
2. EMI接收机是测量干扰发射的一个主要仪器。它实质上是一种选频测量仪,它能将由传感器输入的干扰信号中预先设定的频率分量以一定通频带选择出来,予以现实和记录,连续改变设定频率便能得到该信号的频谱。
3. 可以把EMI接收机看作是一个可调谐的,可改变频率的,可精密测量幅度的电压计。

EMI传导辐射干扰测试系统 EMI-9KB

二、EMI接收机工作原理
EMI接收机测量信号时,先将仪器调谐于某个测量频率fi,该频率经高频衰减器和高频放大器后进入混频器,与本地振荡器的频率f1混频,产生很多混频信号。经过中频滤波器后仅得到中频fo=f1-fi,中频信号经中频衰减器、中频放大器后由包络检波器进行检波,滤去中频,得到低频信号A(t)。对A(t)再进一步进行加权检波,根据需要选择检波器,得到A(t)的峰值、有效值、平均值或准峰值.这些值经低频放大后可推动电表指示或在数码管屏幕显示出来。

EMI接收机测量的是输入到其端口的信号电压,为测场强或干扰电流需借助一个换能器,在其转换系数的帮助下,将测到的端口电压变换成场强(单位u V/m或dB V/m)、电流(单位A,dB u A)或功率(单位w,dBmW)。换能器依测量对象的不同可以是天线、电流探头、功率吸收钳或电源阻抗稳定网络等。

三、EMI接收机的检波方式
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,特别适用于对连续波的测量。积分时间常数很长,可以达到秒级。

2. 峰值检波:它的充电时间常数很小(100ns),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(可达100s),检波的输出电压可以在很长一段时间内保持在峰值上.峰值检波的特点首先在军用设备的骚扰发射实验中被优先采用,因为很多军用装各只要单次脉冲激励就可以造成爆炸或数字设备的误动作,而无需象音响设备那样讲究时间的积累。

3. 准峰值检波:这种检波器的充电时间常数介于平均值与峰值之间(充电时间常数约为1ms,放电时间常数约为160ms),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一致.因为早期CISPR研究的干扰就是广播系统中的干扰,由于准峰值检波器很适合描述无线电干扰噪声的特性,所以CISPR的出版物中推荐使用准峰值检波器。

4. 有效值检波: 随机噪声是指某些电子元器件工作时发出的噪声,在信息传输过程中,因串扰等引起的噪声。其特点是杂乱无章,有些随机噪声(如热噪声、散粒噪声等)服从正态分布规律.对它们来说,峰值是无价值的。因此通常采用有效值和平均值检波.在EMI测试中,有效值检波用的最少。

四、EMI接收机与频谱分析仪的比较
通过对EMI接收机的介绍,我们知道它和频谱分析仪有着相似的地方,就是都采用超外差式结构,都要显示各频率成分的幅度。但它们又有不同的地方,主要体现在以下方面:

1. 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。

2. 扫频信号不同
频谱仪的扫频信号源通常是通过斜波或锯齿波信号控制扫频信号源实现的,频率的变化是连续的,在预设的频率跨度内扫描,获得期望的混频输出信号。

EMI接收机的频率扫描是是离散的点频测试。接收机按照操作者预先设定的频率间隔,通过处理器的控制,在每一个频率点进行电平测量,显示的测试结果曲线实际是单个点频测试的结果。现在的EMC测量,人们不仅要求能手动调谐搜索频率点,也需要快速直观观察EUT的频率电平特性。这就是要求本振信号既能测试规定的频率点,也能够在一定频率范围扫描。这是频谱仪做不到的。

3. 中频滤波器带宽定义不同的
通常定义频谱仪分辨率带宽是幅频特性的3dB带宽,而接收机的中频带宽是幅频特性的6dB带宽。

4. 检波器不同
频谱分析仪一般为峰值和平均值检波器。而接收机除此 之外,还带有准峰值检波器,有效值检波器。

5. 测试精度不同
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,更低的乱真响应。根据上面的比较分析,我们可以总结出下面一个简单的公式:

通用频谱仪+预选器+6dB中频滤波器+三种检波器+点频测试功能+高精度信号处理=EMI接收机

这个公式形象的说明了频谱仪与EMI接收机的异同,但应注意公式左边各项并非简单罗列,每项都有特殊要求.也就是说通过频谱分析仪改造而来的接收机,如果应用它们进行测试,必须符合相应的标准。不符合标准的仅能作为预测试设备。在目前的市场上,我们可以见到一些通过频谱分析仪改造而来的。

EMI接收机,如频谱分析仪内置6dB中频带宽、准峰值和平均值波器,或频谱分析仪外加预选器等,都无法完全达到接收机的要求,只可以用于工厂预测试.针对EMC测试设计的接收机是适合判定和认证测试的唯一选择。

五、EMI接收机的基本操作

1. 测试频率范围设置:按sweep键,然后按USE Scan Table
2. Peak/QP/AV测量设置:先按Meas,然后按detector键,即可选择Peak/QP/AV。Max Hold设置,按DISP。
3. 参数设置完成后按sweep,再按run scan测试。

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