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标题: EMI排查：预一致性的重要性(第6部分) [打印本页]

作者: Bazinga 时间: 2014-7-21 20:22 标题: EMI排查：预一致性的重要性(第6部分)

很多公司发现他们的电子产品在上架销售前常常栽倒在最后一关，即符合EMC要求。这使他们认识到在早期设计阶段重视预测试和EMI诊断的重要性，以尽量减小测试不合格的影响——重新设计和设备召回，以及延迟产品上市。等到开发期结束才去了解产品是否能够通过一致性测试是一场豪赌，因为每次改进涉及的开发成本会以指数规律攀升。
因此，通过试产原型机，甚至早在研发阶段，从设计调研上排查EMI日益重要。对问题电路板进行实验，并采取预防措施是能够为设计带来便利。

图1：当产品在开发阶段一步步推进时，变更所承担的潜在成本上升，清除EMI问题的可用措施逐步受到限制。
图字：PCB、滤波、接地、地弹、软件等；成本效益及可用措施；预防措施；承担的成本；阶段；预一致性测试；一致性测试；研发；原型；试产；生产；设计阶段；生产阶段

设计工程师经常发现新产品设计需要经过多次修改才能达到限值。他们既不拥有EMI诊断诀窍，EMI诊断也不是他们日常责任的一部分。通常，仅当设计的电路板几乎完工时才递交给EMC部门或外部实验室做进一步测试。然而，相比早期设计阶段(这时某些设计考虑或许能够妥善处理)修改，在这个阶段做出改动极具挑战性。

符合EMC标准的结果在设计上是可控的，能够做出规划，同时也是设计师的责任。解决EMI并非使用什么巫术，也无需时域工程师躲避。使用您熟悉的仪器---示波器，您能够更好地理解EMI问题，以及了解所用解决方案的效果。
武装起来做预一致性测试

对此，您可能会问：那么我该如何使用EMI滤波器和准峰值(QP)检波器？这取决于您是否在进行一致性测试、预一致性测试或者在做EMI故障排查。EMI类分辨率带宽(RBW)滤波器是窄带的，其滚降方式以6dB为标准，而非3dB。符合标准的准峰值检波器是根据信号峰值和重复频率进行检测加权从得出峰值的。

使用不正确的滤波器和检波器会影响设备返回的幅度值和频率值。在一致性测试中，这两个是强制遵守的标准。然而，对于EMI诊断它们不是决定性的，因为主要目的是从物理上和电气上识别出辐射源。如果没有实际的一致性精度要求，您获得接近的估值已足够用了。

如果用于识别辐射源，由于准峰值检波器算法结果总是小于或等于峰值检波器，因此使用峰值检波器足够。准峰值检波器结果和峰值检波器结果都涉及相同的信号重复率，您可以用公式表示数学波形，或者在故障排查过程中考虑到这一点。另一方面，EMI滤波器仅会略微改变结果。

与测试接收机不同，示波器在设计上没有内置EMI一致性限值测试。使用大多数示波器都配有的模板测试，或远程软件，可以在示波器上定义EMI一致性限值从而模拟EMI标准测试。然后，您可以进一步设置更多的模板，发现感兴趣的问题区域。

图2：限制线可以用模板替代，以确定被测设备是否符合要求。

在上图中，超过测试限值的事件可在时域做进一步分析。您还可以在示波器上的不同频率范围设置不同的RBW。

图3：RTO Scan软件的测试结果输出。RTO Scan是R&S RTO系列示波器的EMI预测试应用软件。该软件提供对数坐标的频谱图输出方便比对。
图字：幅度、频率
示波器是快速了解有害辐射并找出它们来源的有效工具。在同一台仪器上访问时域和频域为快速分析有害辐射创造了条件。因为示波器是硬件设计工程师常用的仪器，它增强了研发阶段的EMI排查能力，并且能够在去EMC实验室前先做摸底测试，从而显著提高了一致性测试的成功率。示波器也为您提供可用于定位、捕获和分析辐射源的各种技术，归纳在下表中：

表1：示波器和传统EMI测试设备进行EMI诊断的技术列表，从定位和捕获到分析有问题的辐射源。

与通常的时域相关测量或其他常用射频测试相比，EMI测量需要不同方法。在EMI，工程师从来无法完全掌握可能存在什么信号。由于每台新被测设备都不同，根据EMI信号特征选择正确的工具以及识别辐射源十分重要。

当涉及预一致性和一致性测试时，示波器的频谱分析功能并不能取代传统的EMI测试设备，如频谱分析仪或测试接收机。毕竟相对有限的动态范围和带宽，缺少预选器、前置放大器和与标准兼容的加权检波器，限值了示波器在EMI测试领域的应用。

示波器、频谱分析仪或测试接收机可以从不同角度解决EMI问题。每种设备用到不同的测试方法，并提供不同但互补的诊断技术。示波器互补的方法为EMI排查诊断打开了全新的天地，提供前所未有的EMI排查能力。结合示波器中现有的在EMI排查方面的分析工具，将帮助您快速发现您设计中的潜在问题。

接下来做什么？电源是EMI干扰噪声的主要来源，示波器的电源谐波分析在这类排查工作中很有潜力。我们不久将讨论这一方面的内容。

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