能淨化電磁環境的虛擬暗室EMC測量係統
發布時間:2013-03-21 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】在zai普pu通tong環huan境jing下xia進jin行xing預yu兼jian容rong測ce量liang存cun在zai背bei景jing噪zao音yin,而er且qie被bei測ce設she備bei產chan生sheng的de電dian磁ci信xin號hao可ke能neng會hui被bei環huan境jing中zhong的de背bei景jing噪zao聲sheng所suo調tiao製zhi。因yin此ci,如ru果guo想xiang在zai普pu通tong環huan境jing下xia測ce量liang被bei測ce設she備bei(EUT)的電磁輻射,就必須設法“消除”背景噪聲的幹擾。
汽車電子企業,由於產品本身體積很小,但是又需要和整車一起進行EMC測量,因此在建設EMC測量手段時,需要慎重考慮。能容下汽車整車的暗室,其建設成本非常高,而僅僅測量汽車電子設備本身,又不能正確反應產品的EMC性能。
如果選購在普通環境下進行預兼容測量,由於在市內區域的無線電台和電視台發出的信號的電平,會超出EMC極限值30至40dB,在電磁輻射測量中,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境中的背景噪聲所調製。因此,如果想在普通環境下測量被測設備(EUT)的電磁輻射,就必須設法“消除”背景噪聲的幹擾。
能淨化電磁環境的虛擬暗室EMC測量係統
CASSPER虛擬暗室電磁幹擾測量係統,是最新的電磁幹擾測量係統,具有獨一無二的頻率同步及相位鎖定功能,是一個雙通道、多端口電磁幹擾接收機,符合CISPR-16標準規則。
CASSPER接收機使用兩套時間和頻率都同步的通道同時去接收一個複雜係統中的信號,用來進行電磁發射的測量和電磁幹擾源的定位。CASSPER把先進的數字信號處理技術(DSP)引入到了電磁幹擾測量中,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,還能精確提取和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製了,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能在市內區域精確測量電子設備的電磁發射。
係統組成
CASSPER係統由雙通道電磁幹擾接收機、高性能計算機、雙通道高速DSP卡(內置於計算機)、天線、近場探頭以及測量軟件等組成。

圖1:係統組成
CASSPER接收機有A/B兩liang個ge通tong道dao,每mei個ge通tong道dao都dou在zai接jie收shou機ji的de前qian麵mian板ban上shang設she有you二er至zhi四si個ge端duan口kou,不bu同tong頻pin段duan的de天tian線xian可ke以yi接jie到dao不bu同tong的de端duan口kou上shang,係xi統tong可ke以yi對dui不bu同tong頻pin段duan的de天tian線xian進jin行xing自zi動dong切qie換huan。接jie收shou機ji把ba收shou到dao的de信xin號hao經jing過guo中zhong頻pin處chu理li後hou,由youAD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。
係統應用
普通環境下的電磁預兼容測量在被測設備(EUT)的前方一定距離(d)處放置一天線並連接到通道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,並連接到通道B。

圖2:係統應用
tongbudeshuangtongdaodianciganraojieshouji,keyibaozhengbeijingxinhaonengtongshibeijieshoujidelianggetongdaofenbieshoudao,congerkeyijiangshoudaodegongtongjuyoudebeijingzaoshengjiluxialaibinglvchudiao,zhejiuchuangjianleyigexunidedisangeceliangtongdao,zhezhongceliangfangfakeyihenzhenshidifanyingbeiceshebeidediancifusheqingkuang。
CASSPER在“消除”背景噪聲方麵,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能提取被調製的EUT的信號,也能提取和背景噪聲頻率一致的EUT信號。這種測量方法允許背景噪聲是不穩定的,如果背景噪聲在測量場地是“均勻”的,則測量結果能和標準EMC場地的測量結果保持基本一致。而在實際測量中, “背景噪聲均勻”的環境是很容易找到的。
定位輻射源
相同頻率的兩個信號,未必來自同一信號源。在定位輻射源的測量中,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產生的電磁幹擾,通道B連接一個近場探頭。移動通道B的de探tan頭tou,通tong過guo兩liang個ge信xin號hao的de相xiang關guan性xing來lai確que定ding輻fu射she源yuan的de位wei置zhi。這zhe就jiu意yi味wei著zhe即ji使shi不bu同tong的de幾ji個ge發fa射she器qi發fa出chu同tong樣yang頻pin率lv和he幅fu度du的de信xin號hao,係xi統tong也ye可ke以yi加jia以yi區qu分fen,從cong而er準zhun確que定ding位wei幹gan擾rao源yuan。CASSPER,由於它能通過時間/頻率/相(xiang)位(wei)來(lai)識(shi)別(bie)兩(liang)個(ge)天(tian)線(xian)接(jie)收(shou)到(dao)的(de)信(xin)號(hao)的(de)相(xiang)關(guan)性(xing),所(suo)以(yi)在(zai)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)定(ding)位(wei)方(fang)麵(mian),它(ta)能(neng)找(zhao)到(dao)真(zhen)正(zheng)使(shi)遠(yuan)場(chang)測(ce)量(liang)不(bu)合(he)格(ge)的(de)幹(gan)擾(rao)源(yuan)位(wei)置(zhi)。找(zhao)幹(gan)擾(rao)源(yuan)的(de)時(shi)候(hou),一(yi)個(ge)顯(xian)示(shi)窗(chuang)口(kou)上(shang)同(tong)時(shi)顯(xian)示(shi)遠(yuan)場(chang)數(shu)據(ju)(天線收到的信號)和近場數據(探頭收到的信號),能(neng)在(zai)產(chan)生(sheng)相(xiang)同(tong)頻(pin)率(lv)的(de)多(duo)個(ge)位(wei)置(zhi)中(zhong)找(zhao)出(chu)和(he)遠(yuan)場(chang)信(xin)號(hao)相(xiang)關(guan)聯(lian)的(de)位(wei)置(zhi),可(ke)以(yi)為(wei)工(gong)程(cheng)師(shi)節(jie)約(yue)大(da)量(liang)的(de)時(shi)間(jian),能(neng)應(ying)在(zai)從(cong)板(ban)級(ji)設(she)計(ji)一(yi)直(zhi)到(dao)係(xi)統(tong)級(ji)設(she)計(ji)。
CASSPER的全兼容測量能力
CASSPER是符合CISPR-16規則的電磁幹擾接收機,能進行全兼容測量。CASSPER還能提高暗室係統的測量準確性,暗室係統在長時間使用後,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。
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:
近場噪聲濾除方式
在一個多設備係統中,多個設備可能會產生相同頻率的電磁幹擾。如果我們想消除其他設備的幹擾,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電磁幹擾濾除掉。
屏蔽性能測量
可(ke)以(yi)利(li)用(yong)標(biao)準(zhun)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)場(chang)源(yuan)或(huo)者(zhe)背(bei)景(jing)噪(zao)聲(sheng),測(ce)量(liang)兩(liang)個(ge)通(tong)道(dao)所(suo)收(shou)信(xin)號(hao)的(de)相(xiang)關(guan)性(xing)及(ji)電(dian)平(ping)差(cha)別(bie),測(ce)量(liang)屏(ping)蔽(bi)性(xing)能(neng)。這(zhe)種(zhong)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)同(tong)樣(yang)適(shi)合(he)於(yu)大(da)型(xing)分(fen)布(bu)式(shi)係(xi)統(tong)的(de)屏(ping)蔽(bi)性(xing)能(neng)的(de)測(ce)量(liang),例(li)如(ru)汽(qi)車(che)的(de)車(che)身(shen),飛(fei)機(ji)的(de)機(ji)體(ti),船(chuan)艦(jian)的(de)艙(cang)體(ti)等(deng)。
主要特點 —— 移動式EMC實驗室
CASSPER被廣大工程師形象地比喻為“移動式大型EMC實驗室”,因為它:
三種工作模式:背景濾除、幹擾源定位、零跨距掃描。
準確、自動的傳導發射測量和輻射發射測量,內置常用EMC測量標準,靈活方便添加EMC測量標準。
方便攜帶:能在外場進行精確的電磁幹擾測量,甚至可以作為車載的電磁幹擾測量係統。“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和背景噪聲信號進行了調製(如載波調製、幅度調製、頻率調製或者數字調製),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,由於體積的限製,無法進入EMC暗室測量;有些設備,由於需要大量其他設備配套使用,不能將係統搬入暗室。
利用“相關性”進行近場電磁幹擾定位:zaifaxiandianciganraojishuhou,tongguoxiangguanxingcelianggongneng,zaizhongduotongpinganraozhong,tongguoganraoyuandingweigongnengfaxianzhenzhengdeganraoyuandeweizhi,bingcaiqushouduangeiyujishipaichu。zaixitongjideceliangzhong,tanengxunsuzhaodaochanshengganraoyuandeshebeihuozhe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量規則。
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