电磁搅扰是人们早就发现的电磁现象,它简直和电磁效应的现象一起被发现,可以说电磁搅扰一向电子产品设计中的难题之一。要想处理电磁搅扰就需求从根本上了解电磁搅扰起伏和发生源。本文要介绍怎么运用频谱剖析仪丈量电磁搅扰。
谈到丈量电信号,电气工程师首要想到或许便是示波器。示波器是一种将电压起伏随时刻改变规则显现出来仪器,它相当于电气工程师眼睛,使你可以看到线路中电流和电压改变规则,然后把握电路作业状况。可是示波器并不是电磁搅扰丈量与确诊抱负东西。这是因为:
A.一切电磁兼容规范中电磁搅扰极限值都是在频域中界说,而示波器显现出时域波形。因而测验得到成果无法直接与规范比较。为了将测验成果与规范相比较,有必要将时域波形变换为频域频谱。
B.电磁搅扰相关于电路作业信号往往都是较小,而且电磁搅扰频率往往比信号高,而当一些起伏较低高频信号叠加在一个起伏较大低频信号时,用示波器是无法进行丈量。
C.示波器灵敏度在mV级,而由天线接纳到电磁搅扰起伏一般为V级,因而示波器不能满意灵敏度要求。
丈量电磁搅扰更适宜仪器是频谱剖析仪。频谱剖析仪是一种将电压起伏随频率改变规则显现出来仪器,它显现波形称为频谱。频谱剖析仪克服了示波器在丈量电磁搅扰中缺陷,它可以准确丈量各个频率上搅扰强度。
关于电磁搅扰问题剖析而言,频谱剖析仪是比示波器更有用仪器。而用频谱剖析仪可以直接显现出信号各个频谱重量。
1、频谱剖析仪原理
频谱剖析仪是一台在必定频率规模内扫描接纳接纳机,它原理图如图1所示。
图1 频谱剖析仪原理框图
频谱剖析仪选用频率扫描超外差作业方式。混频器将天线上接纳到信号与本振发生信号混频,当混频频率等于中频时,这个信号可以经过中频扩大器,被扩大后,进行峰值检波。检波后信号被视频扩大器进行扩大,然后显现出来。因为本振电路振动频率跟着时刻改变,因而频谱剖析仪在不一起间接纳频率是不同。当本振振动器频率跟着时刻进行扫描时,屏幕上就显现出了被测信号在不同频率上起伏,将不同频率上信号起伏记录下来,就得到了被测信号频谱。
依据这个频谱,就可以知道被测设备是否有超越规范规则搅扰发射,或发生搅扰信号频率是多少。
2、频谱剖析仪运用办法
要取得正确丈量成果,有必要正确地操作频谱剖析仪。本节简略介绍频谱剖析仪运用办法。正确运用频谱剖析仪关键是正确设置频谱剖析仪各个参数。下面解说频谱剖析仪中主要参数含义和设置办法。
扫描时刻:
仪器接纳信号从扫描频率规模最低端扫描到最高端所运用时刻叫做扫描时刻。扫描时刻与扫描频率规模是相匹配。假如扫描时刻过短,丈量到信号起伏比实践信号起伏要小。
频率扫描规模:
规则了频谱剖析仪扫描频率上限和下限。经过调整扫描频率规模,可以对感兴趣频率进行详尽调查。扫描频率规模越宽,则扫描一遍所需求时刻越长,频谱上各点丈量精度越低,因而,在或许情况下,尽量运用较小频率规模。在设置这个参数时,可以经过设置扫描开端频率和停止频率来确认,例如:start frequency =1MHz, stop frequency = 11MHz。也可以经过设置扫描中心频率和频率规模来确认,例如:center frequency =6MHz, span =10MHz。这两种设置成果是相同。
中频分辩带宽:
规则了频谱剖析仪中频带宽,这项目标决议了仪器选择性和扫描时刻。调整分辩带宽可以到达两个目,一个是进步仪器选择性,以便对频率相距很近两个信号进行差异。另一个目是进步仪器灵敏度。因为任何电路都有热噪声,这些噪声会将弱小信号吞没,而使仪器无法调查弱小信号。噪声起伏与仪器通频带宽成正比,带宽越宽,则噪声越大。因而减小仪器分辩带宽可以减小仪器自身噪声,然后增强对弱小信号检测才能。
分辩带宽一般以3dB带宽来表明。当分辩带宽改变时,屏幕上显现信号起伏或许会发改变。若丈量信号带宽大于通频带带宽,则当带宽添加时,因为经过中频扩大器信号总能量添加,显现起伏会有所添加。若丈量信号带宽小于通频带宽,如关于单根谱线信号,则不论分辩带宽怎样改变,显现信号起伏都不会发生改变。 信号带宽超越中频带宽信号称为宽带信号,信号带宽小于中频带宽信号称为窄带信号。依据信号是宽带信号仍是窄带信号可以有效地定位搅扰源。