安捷伦EMC兼容性测试与接收机测试方案详解

EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page1AWTS2009EMI测试吞吐率EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page2提纲ƒEMI测试概述ƒEMI测试吞吐率ƒ接收机对EMI测试吞吐率的影响ƒ安捷伦EMI接收机简介EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page3EMC测试概述¾按内容分类ƒ抗扰度(EMS)测试ƒ电磁骚扰发射(EMI)测试¾按目的分类ƒ预兼容测试ƒ全兼容测试辐射发射(RE)传导发射(CE)传导抗扰度(CS)辐射抗扰度(RS)电磁兼容(EMC):设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。--GB/T4365EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page4电磁骚扰发射(EMI)测试¾辐射发射(RE)ƒ磁场(H)测试9kHz~30MHz大环天线(LLA)法单小环天线法ƒ电场(E)测试30MHz~1GHz1GHz~18GHzEMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page5辐射发射(RE)测试GroundPlaneAntennaA.测试环境•开阔场,暗室,混响室,TEM小室符合归一化场地衰减的要求B.测试附件•转台,天线架,天线,线缆,探头,EMC扫描仪控制软件,方位控制,线缆损耗,天线因子C.EMI接收机•CISPR16全兼容EMI接收机,预兼容接收机,通用频谱仪,示波器,网络分析仪接收机控制软件(内嵌vs.外置)D.测试流程控制软件•(外置PC软件,C++,C,VisualBasic,LabView,VEE)反映了测试方法E.数据库软件•Excel,关系数据库(Access,MySQL)统一管理测试数据G.数据分析软件•Excel,CAD(Ansoft,Flomerics,EMScan)深入分析数据F.测试报告•Excel,Word,PDF书面测试报告H.测试人员•知识,能力测试效率EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page6提纲ƒEMI测试概述ƒEMI测试吞吐率ƒ接收机对EMI测试吞吐率的影响ƒ安捷伦EMI接收机简介EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page7EMI测试吞吐率至关重要测试成本–固定资产利用率（暗室和设备成本）–新产品上市时间（丢掉市场昀佳时机的成本）–“按件收费”的第三方测试实验室（更高的吞吐量意味着更高的利润）–“按时收费”的第三方测试实验室（更高的吞吐量意味着更大的竞争力）EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page8OATS$20kÆ$500k~$200/小时3m暗室$500k昀少~$300/小时10m暗室$2M昀少~$350/小时15m暗室$20M昀少$6k/小时描述成本收费定义:OATSÆ开阔场(OpenAreaTestSite)全电波暗室Æ无反射的暗室，6个墙/地面全部装有吸波材料半电波暗室Æ地面反射，其他5个墙面装有吸波材料，特性与OATS类似需要更高的测量吞吐率以快速收回投资Î辐射发射(RE)测量环境EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page9辐射发射(RE)是多维变量的函数，给测试带来挑战41.2563MHz218.120MHz1500.260MHz1–方位角2–天线高度3–场强4–频率5–时间辐射发射(RE)测试的挑战EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page10–辐射发射测试30MHz到1GHz寻找昀大辐射位置准峰值检波–辐射发射测试1GHz以上寻找窄波瓣–诊断测试查找辐射发射问题根源辐射发射(RE)测试吞吐率的瓶颈EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page11典型辐射发射(RE)测试流程预扫描筛选频率空间昀大化诊断整改审查测试准备报告测试记录文档准备5%10%5%25%50%半天全频段扫描(使用PSA的峰值检波器)产生需要进行单点测量的频率列表在可疑频率点上调整转台、天线架，寻找发射昀大的位置(使用PSA的准峰值检波器)，并与极限值进行比较昀终确认产品满足EMI要求记录测量结果并产生报告找到并解决发射超标问题5%测试时间百分比:EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page12提纲ƒEMI测试概述ƒEMI测试吞吐率ƒ接收机对EMI测试吞吐率的影响ƒ安捷伦EMI接收机简介EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page13接收机的测试速度InputAttenuatorPreselectorofInputFilterMixerResolutionBandwidthFilterIFGainLogAmpEnvelopeDetectorDisplayLocalOscillatorRampGeneratorVideoFilterA/DEMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page14接收机的频率精度与分辨率EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page15接收机的频率精度与分辨率(续)8566/688542/46Non-HPPSA扫宽精度数据点数2.5%2%1%.02%1001401~500819212.5MHz10MHz5MHz100kHz0.5MHz1.25MHz1MHz61kHz频率精度频率分辨率500MHz扫宽时EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page16接收机的频率精度与分辨率(续)对于相同的数据点数:•8566B需要8次扫描•PSA只需要1次扫描“ThePSAislikehavingeight8566Bspectrumanalyzersinone.”EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page17接收机的数据点与像素点同步迹线放大(SZT)EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page18全数字中频技术对接收机速度的影响--PSA创新的全数字中频技术预滤波器混频器高频抖动(Dither)本振ΣADC全数字中频ASIC数字RBW滤波器数字中频放大器数字对数放大器数字VBW滤波器数字包络检波器自动幅度调整EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page19•可变的RBW滤波器带宽–10%步进取代1-3-10步进，160个RBW滤波器可供选择–有利于诊断测试中优化速度、动态范围和分辨信号K(Span)RBW2SweepTime=SwepttoofastMeasUncal全数字中频技术对接收机速度的影响(续)--PSA创新的全数字中频技术EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page20•RBW滤波器形状因子(60dB带宽与3dB带宽之比)–模拟12:1vsPSA4.1:1–分辨信号的能力更强，扫描速度更快全数字中频技术对接收机速度的影响(续)--PSA创新的全数字中频技术EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page21•RBW滤波器扫描速度更快–模拟RBW滤波器较快的扫描速度会降低幅度/频率精度–PSA比使用模拟RBW滤波器的频谱仪/接收机快一倍，精度也更高8563EAnalogRBWST=280sPSADigitalRBWST=134s全数字中频技术对接收机速度的影响(续)--PSA创新的全数字中频技术EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page22测试更准确可靠，简单易用PSA全数字中频技术ƒRBW切换不确定度–确定的插入损耗–测试重复性与可靠性提高ƒ数字中频放大器ƒ数字对数放大器ƒ绝对幅度精度典型值0.19dBPSA用户界面简单易用ƒ诊断测试多采用人工操作ƒSZT功能测试的精度和可重复性以及友好的用户界面有利于提高诊断测试的效率EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page23接收机的数据传输时间GPIBLANUSB2.0EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page24提纲ƒEMI测试概述ƒEMI测试吞吐率ƒ接收机对EMI测试吞吐率的影响ƒ安捷伦EMI接收机简介EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page25高性能频谱仪PSA:6.7,13.2,26.5,42.98,44,50GHz频率型号优秀的幅度和频率精度优秀的动态范围CISPR&MIL-STD检波器和带宽基于各种标准的极限线幅度校正因子第三方EMI测试软件兼容结合新的N9039A射频预选器:CISPR全兼容EMI接收机PSA的EMI测试功能EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page26安捷伦基于PSA的全兼容EMI接收机9基于PSA–1999年推向通信市场–全频段频率综合扫描•典型扫宽精度0.02%–全线性数字中频•对数放大器由数值描述•无论线性刻度还是对数刻度，屏幕上任何点的幅度精度都有保证–动态范围比8566大30dB–101至8192数据点可调–2dB步进衰减器9内置CISPR&MIL-STD检波器和带宽--20059外置射频预选器--20079安捷伦多种信号源用于系统校准–幅度精准的信号源•源控制选件•EMI工具(线缆损耗,归一化场地衰减)–不需要梳状信号源测试更快配置更灵活测试更准确可靠EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page27安捷伦PSAEMI接收机CISPR16-1认证2007年12月WorldCal,USA(A2LA)CISPR16-1-1:2006EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page28•正有越来越多的第三方EMI软件兼容安捷伦PSA-EMI接收机•目前已经兼容PSA-EMI接收机的几个软件:•Hitech•ETS-Lindgren(TILE)•Teseq(C3)•TOYO•TDK•DARE•不同软件反应了不同的测试方法，对于不同应用的测试效率不同•用户也可以自行开发EMI软件，安捷伦会提供必要的技术支持，以兼容PSA-EMI接收机第三方合作伙伴的EMI软件EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page29安捷伦PSA-EMI接收机得到全球客户认同EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page30安捷伦全兼容PSA-EMI接收机基于业界遥遥领先的频谱仪技术设计，变革性的全数字中频技术给EMI用户带来更多便利9测试更快9配置更灵活9测试更准确可靠EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page31安捷伦预兼容EMI分析仪ESA-E(E4402/4/5/7B)E7400A(E7402/5A)PSA(E4440/3/5/6/7/8A)84115EM预兼容测试系统E7415AEMI测量软件EMCandMeasuringReceiverChina20January2009Page32ƒCISPR16-1-1:2007兼容检波器ƒQuasiPeakƒEMIAverageƒRMS-AvgƒEMI-6dB带宽(CISPR&MIL)ƒEMI预置设置ƒ单点测量