|
汽車電子企業(yè)，由于產品本身體積很小，但是又需要和整車一起進行電磁兼容測試，因此在建設電磁兼容測試手段時，需要慎重考慮。能容下汽車整車的暗室，其建設成本非常高，而僅僅測試汽車電子設備本身，又不能正確反應產品的電磁兼容性能。 如果選擇在普通環(huán)境下進行預兼容測試，由于在市內區(qū)域的無線電臺和電視臺發(fā)出的信號的電平，會超出EMC極限值30至40dB，在電磁輻射測試中，這些信號就是“背景噪聲”。而且被測設備產生的電磁信號可能會被環(huán)境中的背景噪聲所調制。因此，如果想在普通環(huán)境下測量被測設備（EUT）的電磁輻射，就必須設法“消除”背景噪聲的影響。 1 能凈化電磁環(huán)境的虛擬暗室EMC測量系統(tǒng) CASSPER虛擬暗室EMI測試系統(tǒng)，是最新的EMI測試系統(tǒng)，具有獨一無二的頻率同步及相位鎖定功能，是一個雙通道、多端口EMI接收機，符合CISPR-16標準要求。 CASSPER接收機使用兩套時間與頻率都同步的通道同時去接收一個復雜系統(tǒng)中的信號，用來進行電磁發(fā)射的測量和電磁干擾源的定位。 CASSPER把先進的數字信號處理技術（DSP）引入到了EMI測量中，能通過算法準確濾除背景噪聲，得到被測設備（EUT）實際的準確的電磁輻射情況。CASSPER不僅能濾除一般的背景噪聲，還能精確提取與背景噪聲相同頻率的EUT信號。即使背景噪聲的幅度或者頻率被調制了，CASSPER背景噪聲濾除性能也不會下降。CASSPER也能濾除來自多個地方的背景噪聲。CASSPER能在市內區(qū)域精確測量電子設備的電磁發(fā)射。 2 系統(tǒng)組成 CASSPER系統(tǒng)由雙通道EMI接收機、高性能計算機、雙通道高速DSP卡（內置于計算機）、天線、近場探頭以及測量軟件等組成。 CASSPER接收機有A/B兩個通道，每個通道都在接收機的前面板上設有二至四個端口，不同頻段的天線可以接到不同的端口上，系統(tǒng)可以對不同頻段的天線進行自動切換。接收機把收到的信號經過中頻處理后，由AD變換器轉換為數字信號，再由計算機內部的高速雙通道DSP卡對兩個通道的數據按照有專利技術的算法進行數據處理，最終由計算機進行分析、存儲、顯示、打印等處理。 3 系統(tǒng)應用 普通環(huán)境下的電磁預兼容測試 在被測設備（EUT）的前方一定距離(d)處放置一天線并連接到通道A，負責接收來自EUT以及背景共同作用的信號。另外一個天線則放置在離EUT較遠的地方，其距離至少是d的十倍，并連接到通道B，負責測量來自整個背景的噪聲情況。 同步的雙通道EMI接收機，可以保證背景信號能同時被接收機的兩個通道分別收到，從而可以將收到的共同具有的背景噪聲記錄下來并濾除掉，這就創(chuàng)建了一個虛擬的第三個測量通道，這種測量方法可以很真實地反映被測設備的電磁輻射情況。 CASSPER在“消除”背景噪聲方面，采用了具有專利的“時間/頻率/相位”同步識別技術，通過相位識別，把背景噪聲用傅立葉計算方法剔除掉。CASSPER能提取被調制的EUT的信號，也能提取與背景噪聲頻率一致的EUT信號。這種測試方法允許背景噪聲是不穩(wěn)定的，如果背景噪聲在測試場地是“均勻”的，則測試結果能與標準EMC場地的測試結果保持基本一致。而在實際測試中， “背景噪聲均勻”的環(huán)境是很容易找到的。 3.1 定位輻射源 相同頻率的兩個信號，未必來自同一信號源。在定位輻射源的測試中，通道A接到一個放在EUT附近的遠場天線或者電流卡鉗，探測EUT產生的電磁干擾，通道B連接一個近場探頭。移動通道B的探頭，通過兩個信號的相關性來確定輻射源的位置。這就意味著即使不同的幾個發(fā)射器發(fā)出同樣頻率和幅度的信號，系統(tǒng)也可以加以區(qū)分，從而準確定位干擾源。 CASSPER，由于它能通過時間/頻率/相位來識別兩個天線接收到的信號的相關性，所以在EMI定位方面，它能找到真正使遠場測試不合格的干擾源位置。找干擾源的時候，一個顯示窗口上同時顯示遠場數據（天線收到的信號）和近場數據（探頭收到的信號），能在產生相同頻率的多個位置中找出與遠場信號相關聯(lián)的位置，可以為工程師節(jié)約大量的時間，能應用于從板級設計一直到系統(tǒng)級設計。 3.2 CASSPER的全兼容測試能力 CASSPER是符合CISPR-16要求的EMI接收機，能進行全兼容測試。CASSPER還能提高暗室系統(tǒng)的測量準確性，暗室系統(tǒng)在長時間使用后，其屏蔽性能會下降。利用CASSPER，把背景天線放在室外，把EUT天線和被測物放在低性能的暗室內，能大大提高暗室的性能，延長暗室的使用壽命。 3.3 CASSPER的擴展應用能力 CASSPER能分析兩個通道所收信號的“相關性”，典型的擴展應用包括： 3.3.1 近場噪聲濾除方式 在一個多設備系統(tǒng)中，多個設備可能會產生相同頻率的EMI。如果我們想消除其他設備的影響，可以在通道B上接一個近場探頭，CASSPER能在通道A的天線上收到的信號中，濾除近場探頭探測到的信號，從而把非被測設備的EMI濾除掉。 3.3.1 屏蔽性能測試 可以利用標準的電磁場場源或者背景噪聲，測量兩個通道所收信號的相關性及電平差別，測量屏蔽性能。這種測量方法同樣適合于大型分布式系統(tǒng)的屏蔽性能的測試，例如汽車的車身，飛機的機體，船艦的艙體等。 3.3.2 主要特點 —— 移動式電磁兼容實驗室 CASSPER被廣大工程師形象地比喻為“移動式大型電磁兼容實驗室”，因為它： 三種工作模式：背景濾除、干擾源定位、零跨距掃描。 準確、自動的傳導發(fā)射測試和輻射發(fā)射測試，內置常用電磁兼容測試標準，靈活方便添加電磁兼容測試標準。 方便攜帶：能在外場進行精確的EMI測試，甚至可以作為車載的EMI測試系統(tǒng)。“實驗室”能方便地搬遷，能運輸到分布在其他城市的公司分部。 可以在惡劣的電磁環(huán)境下測量：即使有很大的背景噪聲，即使被測設備產生的信號與背景噪聲信號進行了調制（如載波調制、幅度調制、頻率調制或者數字調制），CASSPER同樣能把被測設備產生的信號檢測出來。能進行傳導和發(fā)射的精確測量。 可以測量特殊被測設備的EMC，針對下述各種情況，CASSPER都能精確測量： 有些大型設備，由于體積的限制，無法進入EMC暗室測試； 有些設備，由于需要大量其他設備配套使用，不能將系統(tǒng)搬入暗室； 利用“相關性”進行近場EMI定位：在發(fā)現(xiàn)EMI問題后，通過相關性測量功能，在眾多同頻干擾中，通過干擾源定位功能發(fā)現(xiàn)真正的干擾源的位置，并采取手段給予及時排除。在系統(tǒng)級的測試中，它能迅速找到產生干擾源的設備或者電纜或者接插件；在多板設備中，它能迅速定位到板級。 滿足CISPR/FCC等標準的傳導和輻射測試要求。 |
