為什么要進(jìn)行預(yù)兼容測試？

幾乎所有用于商業(yè)用途的電子設(shè)計都需要EMC（電磁兼容性）測試。任何打算將這些產(chǎn)品出售給一個國家的公司都必須確保該產(chǎn)品的監(jiān)管機構(gòu)對產(chǎn)品進(jìn)行測試與規(guī)格。在美國，F(xiàn)CC指定了有關(guān)EMC測試的規(guī)則。 CISPR和IEC測試定義也常用于全球。

要合法出售，電子產(chǎn)品的樣本必須通過一系列測試。在許多情況下，公司可以自我認(rèn)可，但必須詳細(xì)有關(guān)測試條件和數(shù)據(jù)的報告。許多公司選擇由認(rèn)可的合規(guī)公司執(zhí)行這些測試。這項完整的合規(guī)性測試可能很昂貴，許多實驗室為一天的測試收費數(shù)千美元。測試產(chǎn)品以進(jìn)行全面合規(guī)性也需要專門的測試環(huán)境。合規(guī)性測試中的任何故障都要求設(shè)計回到工程上進(jìn)行分析和可能的重新設(shè)計。這可能會導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)布延遲，并明顯增加設(shè)計成本。

降低與EMC合規(guī)性相關(guān)的額外成本的最佳方法之一是在整個設(shè)計過程中進(jìn)行EMC測試，然后再將產(chǎn)品發(fā)送以進(jìn)行完整合規(guī)性測試。這種遵守前測試可能具有成本效益，并且可以量身定制以與合規(guī)性測試的條件緊密匹配。固定測試的范圍從具有頻譜分析儀的基本信號可視化到針對限制或標(biāo)準(zhǔn)的驗證測試，甚至是交互式調(diào)試。這些類型的遵守前測試需要不同的探針，設(shè)置和工具。基本可視化，比較與標(biāo)準(zhǔn)限制或以前的結(jié)果，并調(diào)試所有在EMI測試中扮演重要角色，以改善您的設(shè)計，降低測試成本并加快上市時間。在本申請說明中，我們將比較每種類型的遵守前分析的優(yōu)點，要求和可用解決方案。

輻射排放的基本

可視化近場探頭

近場探頭簡單的預(yù)兼容測量涉及可視化和分析由排放引起的磁場。這些測試設(shè)置從頻譜分析儀開始，例如Rigol RSA3030（圖1）。對于輻射排放，使用如圖2所示，使用近場磁（H場）探針。

圖1

圖2

近場探頭接收探針末端的小環(huán)路的排放。這些磁探針相對便宜，可以僅在探測器附近捕獲信號，因此可以名稱為“近場”探針。這使它們非常適合基本可視化，因為工程師可以通過將探針傳遞到圖3中的區(qū)域來迅速掃描新的板或?qū)ふ覇栴}。峰值探測器將為您提供輻射的RF上的“最壞情況”讀數(shù)，這是確定問題區(qū)域的最快途徑。然后為您的設(shè)計選擇適當(dāng)?shù)腍場探針，然后在設(shè)計表面上進(jìn)行掃描。較大的探針將為您提供更快的掃描速率，盡管空間分辨率較少。

圖3

探頭充當(dāng)天線，從接縫，開口，痕跡和其他可能發(fā)射RF的元素中拾取了輻射排放。對所有電路元件，連接器，旋鈕，開口和接縫的掃描至關(guān)重要。對于這種類型的EMI可視化，通常不需要腔室和屏蔽，因為探針寄存器僅非常緊密的信號。工程師通?？梢酝ㄟ^沿測試設(shè)備定位和定位探針來確定發(fā)射的來源。這種方法的缺點是，由于探針定位，很難在近場測量與合規(guī)性結(jié)果和進(jìn)行可重復(fù)測量之間沒有簡單的相關(guān)性。因此，工程師必須對檢測到的排放進(jìn)行批判性思考，并確定他們是否值得擔(dān)心在進(jìn)一步驗證之前。

RF電流探針進(jìn)行的排放

進(jìn)行的排放是通過電纜傳播的不必要的信號。最常見的問題是設(shè)備將RF信號發(fā)送回電源線時。與這些類型的排放相關(guān)的特定限制旨在保護(hù)電路電網(wǎng)和其他設(shè)備。當(dāng)可視化進(jìn)行的排放時，工程師會像圖4中的RF電流探針一樣。光譜分析儀顯示了放置在探針內(nèi)的電纜中的電流流。這使得可以從正在測試的設(shè)備或外部來源中可視化信號耦合到通信或電源電纜中。從簡單的LED燈具中進(jìn)行的排放如圖5所示。即使這樣的簡單電子設(shè)備也可以將大量的電源切換頻率恢復(fù)到電源線上。在可視化這些信號之后，可以在需要之前對其進(jìn)行過濾器，以便在進(jìn)一步分析之前對其進(jìn)行過濾。當(dāng)與Spectrum Analyzer相結(jié)合時，近距離Probes和RF電流探針是EMI信號的低成本基本視頻化解決方案。他們在不完整的EMI系統(tǒng)的成本方面提供了洞察力。

圖4

圖5

遵守預(yù)認(rèn)證測試

限制，標(biāo)準(zhǔn)，檢測器和數(shù)據(jù)管理

一旦測試轉(zhuǎn)化為驗證，近場測量仍然可以提供重要的見解，但是魔杖樣式探針可能會令人沮喪，因為位置或方向的略有變化會影響結(jié)果。這使得不可能與標(biāo)準(zhǔn)化的測試結(jié)果進(jìn)行比較，甚至不可能從一個版本到另一個版本進(jìn)行衡量的改進(jìn)。通過校準(zhǔn)天線，EMI接收器和腔室的完整合規(guī)設(shè)置可以進(jìn)行最終的合規(guī)性測試，但是設(shè)置和維護(hù)此設(shè)置的成本可能是壓倒性的。幸運的是，有一些工具可以使相對分析變得更簡單，從而有助于彌合這一差距。有了正確的設(shè)置工程師，可以評估新設(shè)計與已知的良好設(shè)計，并比較與已建立的標(biāo)準(zhǔn)。從這種類型的遵守前驗證測試中充分利用需要其他儀器功能以及更穩(wěn)定的測試設(shè)置。

對于這種類型的遵守前測試頻譜分析儀應(yīng)包括標(biāo)準(zhǔn)的EMI帶寬和CISPR檢測器。分析儀還需要能夠使用頻譜不同區(qū)域的設(shè)置來細(xì)分掃描，以優(yōu)化掃描時間和所需的準(zhǔn)確性。最重要的是，頻譜分析儀必須包括標(biāo)準(zhǔn)限制線以及自定義限制和保證金水平的能力。這至關(guān)重要，因為必須對測試環(huán)境進(jìn)行校準(zhǔn)室的改動，以建立對結(jié)果的信心。最后，分析儀必須能夠創(chuàng)建，存檔和比較測試和報告，以便工程師可以解決問題后面出現(xiàn)的任何問題或疑慮。雖然不是EMI接收器，但Rigol的RSA3000和RSA5000系列頻譜分析儀具有EMI應(yīng)用模式（圖6），將所有這些功能都包含在單個盒子驗證解決方案中.

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