電磁兼容性或電磁干擾的合規(guī)性往往被擱置到項 目的最后階段，而最后一刻的失誤往往會導(dǎo)致進度延誤、 計劃外的成本增加以及工程團隊的壓力。掌握正確的工 具和技術(shù)有助于避免問題的發(fā)生，并在問題發(fā)生時迅速 加以解決。

 讓我們從一些基本定義開始，EMC 和 EMI 之間存在微妙 的區(qū)別。

EMC 意味著正在開發(fā)的設(shè)備與預(yù)期的操作環(huán)境兼容。 例如，加固型衛(wèi)星通信系統(tǒng)安裝在軍用車輛上時，即使 在其他大功率發(fā)射機或雷達附近，也必須能夠正常工 作。這意味著在近距離環(huán)境中發(fā)射和抗干擾能力都必 須兼容。。這通常適用于軍事和航空航天產(chǎn)品和系統(tǒng)， 以及汽車環(huán)境。輻射發(fā)射通常測試距離為 1 米。

EMI（有時也稱為射頻干擾或 RFI）更多涉及產(chǎn)品對現(xiàn) 有無線電、電視或其他通信系統(tǒng)（如移動電話）的干擾。 在美國之外，它還包括對外部能源源的免疫，例如靜電 放電和電力線瞬態(tài)干擾。這通常適用于商業(yè)、消費、工 業(yè)、醫(yī)療和科學(xué)產(chǎn)品。輻射發(fā)射通常在 3 米或 10 米的 測試距離內(nèi)測量。本應(yīng)用說明將重點介紹 EMI 故障排 除。

EMI 故障排除

EMI 故障排除的三個步驟過程

許多產(chǎn)品設(shè)計師可能熟悉近場探頭如何用于識別 PC 板 和電纜上的 EMI“熱點”，但可能不清楚接下來該怎么做。 我們以泰克 6 系列混合信號示波器上的頻譜視圖為例進 行說明。下面是一個簡單的 EMI 故障排除三步流程。

第一步

使用近場探頭（H 場或 E 場）識別 PC 板和內(nèi)部 電纜上的能量源和特征發(fā)射特性。能量源通常 包括時鐘振蕩器、處理器、RAM、D/A 或 A/D 轉(zhuǎn) 換器、DC-DC 轉(zhuǎn)換器和其他產(chǎn)生高頻率、快 速 邊沿、數(shù)字信號的源。如果產(chǎn)品包括屏蔽外殼， 則應(yīng)檢查其他接縫或孔隙是否有泄漏。記錄每 個能量源的發(fā)射特性。

第二步

使用電流探頭測量高頻電纜電流。請記住，電纜 是最可能輻射射頻能量的結(jié)構(gòu)。沿著電纜來回 移動探頭，最大限度地獲取最高諧波電流。記錄 每根電纜的發(fā)射特性。

第三步

使用附近的天線（通常是 1 米測試距離）來確定 實際輻射的諧波信號。記錄這些諧波并與近場 和電流探頭電纜測量進行比較。這將幫助您確 定最有可能與電纜或接縫耦合并輻射到天線的 能量源。

輻射和傳導(dǎo)發(fā)射故障排除

使用頻譜視圖對諧波進行基本顯示，以及對諧波進行時 間相關(guān)分析，是排除 EMI 輻射問題最有用的兩種技術(shù)。對 于輻射和傳導(dǎo)發(fā)射故障排除，請按照上方所述的三步流 程進行。

商業(yè)或消費類產(chǎn)品的輻射發(fā)射測試是根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn) CISPR 11 或 32 進行的，通常是最高風(fēng)險的測試。

大多數(shù)產(chǎn)品的輻射頻率在 30 到 1000 兆赫之間。最好的 第一步是對 500 MHz 進行初步掃描，因為這通常是數(shù)字 諧 波最 嚴(yán)重的頻段。您還希望記錄至少高達 1GHz（或 更高）的發(fā)射，以便表征任何其他主要發(fā)射。一般來說， 減輕較低頻率的諧波也將減少更高的諧波。

設(shè)置頻譜視圖以進行一般傳導(dǎo)發(fā)射故障排除

使用類似的步驟設(shè)置頻譜視圖以顯示 0 至 30 MHz 的頻 率。將中心頻率設(shè)為 15 MHz，捕獲帶寬設(shè)為 30 MHz，分 辨率帶寬設(shè)為 9 或 10 kHz。上電被測設(shè)備，然后將 LISN 的 50 歐姆輸出端口連接到示波器。請注意，諧波頻率通 常在較低（kHz）頻率處非常高，在接近 30 MHz 時逐漸 降低。確保這些更高的諧波頻率不會使示波器過載。根 據(jù)需要調(diào)整垂直刻度或在 Tekbox TBCL08 LISN（如圖 6 左下角所示）上選擇瞬態(tài)保護器，其中包括 10 dB 衰減器。 頻譜視圖將捕獲峰值檢測到的諧波，所需的測試限制將 以平均或準(zhǔn)峰值的形式給出，因此您將無法直接將測量 數(shù)據(jù)與實際測試限制進行比較。但是，您至少能夠確定 潛在的問題區(qū)域。諧波頻率的故障排除過程類似于之前 描述的輻射發(fā)射測試。

總結(jié)

通過將 Tektronix 4、5 和 6 系混合信號示波器與集成的 頻譜視圖多域分析和時間與頻率觸發(fā)相結(jié)合，您將能夠 更快更容易地捕獲難以捉摸的 EMC 問題。通過建立自己 的輻射和傳導(dǎo)發(fā)射 EMI 故障排除測試實驗室，您可以節(jié) 省時間和開支，將故障排除過程內(nèi)部化。與在商業(yè)測試實 驗室進行故障排除相比，這將為您節(jié)省時間和成本。