普源精電RSA5065N頻譜儀EMI近場測試

電磁干擾（EMI）是電子設(shè)備在運(yùn)行中產(chǎn)生的不必要電磁輻射，可能會影響其他設(shè)備的正常工作。為了識別和定位EMI源頭，進(jìn)行近場測試是一個有效的方法。近場測試主要是通過靠近設(shè)備表面或內(nèi)部電路的探測來定位并分析干擾源。本文將詳細(xì)介紹如何使用普源精電RSA5065N頻譜儀進(jìn)行EMI近場測試。

一、準(zhǔn)備工作

了解測試要求： 在進(jìn)行近場測試之前，需要了解相關(guān)的EMI標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo)設(shè)備的設(shè)計規(guī)范。這有助于確定測試的關(guān)鍵區(qū)域和可能的干擾源。

選擇合適的頻譜儀： 頻譜儀的選擇應(yīng)根據(jù)待測設(shè)備的特點(diǎn)和所需的頻率范圍來決定。通常要求頻譜儀具有較寬的頻率范圍、高靈敏度和良好的分辨率帶寬（RBW）。

配置近場探頭： 近場探頭是進(jìn)行EMI近場測試的重要工具，常見類型包括電場探頭（E-Field Probe）和磁場探頭（H-Field Probe）。電場探頭適用于高頻信號，而磁場探頭則更適用于低頻信號的檢測。

二、設(shè)置測試環(huán)境

選擇測試場地： EMI近場測試通常在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行，但要盡量減少環(huán)境中的其他電磁干擾。確保測試區(qū)域內(nèi)沒有強(qiáng)電磁發(fā)射源，如Wi-Fi路由器、手機(jī)等。

擺放被測設(shè)備（EUT）： 被測設(shè)備（Equipment Under Test, EUT）應(yīng)按照實(shí)際工作狀態(tài)運(yùn)行，所有連接線纜應(yīng)按實(shí)際應(yīng)用場景布置。確保設(shè)備在其典型的操作模式下工作，以便捕捉到真實(shí)的干擾信號。

三、頻譜儀參數(shù)設(shè)置

各家頻譜儀廠家在進(jìn)行EMI測試的設(shè)置過程可能會有所區(qū)別，下面將以普源精電的RSA5065N為例介紹頻譜儀的相關(guān)參數(shù)配置；

選擇工作模式：RSA5065N具有GPSA、RTSA、EMI、VNA、VSA以及ADM六種工作模式。切換到EMI模式后，頻譜儀會自動調(diào)用準(zhǔn)峰值檢波器。

調(diào)用限制線：在EMI測試中，測試標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。在RSA5065N中，內(nèi)置了多種不同法規(guī)要求的限制線參數(shù)，用戶可以快速的對其進(jìn)行調(diào)用。除此之外，用戶可以根據(jù)自己需求對限制線進(jìn)行自由編輯。

上圖為普源RSA5065N內(nèi)置歐標(biāo)限制線數(shù)據(jù)

配置掃描表：在掃描表中，可以對掃描頻率范圍、掃描點(diǎn)數(shù)、掃描時間、分辨率帶寬、衰減器和放大器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

上圖為RSA5065N掃描表界面

四、執(zhí)行近場測試

初步掃描： 使用近場探頭對EUT進(jìn)行初步掃描，覆蓋設(shè)備的各個區(qū)域。記錄下所有超出限制的頻點(diǎn)和信號強(qiáng)度，這一步有助于快速識別潛在的EMI問題。

詳細(xì)測量： 對初步掃描中發(fā)現(xiàn)的異常頻點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)測量，調(diào)整RBW和VBW以獲得更高的頻率分辨率。逐步移動探頭，并觀察頻譜儀上的信號變化，記錄每個頻點(diǎn)的峰值功率、電平和頻率。

定位干擾源： 通過逐步縮小探頭的掃描范圍，可以精確定位干擾源的位置。對于復(fù)雜電路板，可以利用電場探頭和磁場探頭交替測量，以判斷干擾信號的性質(zhì)和源頭。

遠(yuǎn)近結(jié)合： 如果找到了一些明顯的干擾源，可以進(jìn)一步結(jié)合遠(yuǎn)場測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以確認(rèn)這些干擾是否會傳導(dǎo)到設(shè)備外部，并最終影響到周圍環(huán)境。

五、分析和整改

數(shù)據(jù)整理： 將所有測量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和歸類，將超標(biāo)的頻點(diǎn)和相應(yīng)的信號特征記錄下來。這些數(shù)據(jù)將作為后續(xù)整改的依據(jù)。

原因分析： 根據(jù)測量結(jié)果，分析可能的干擾源。例如，開關(guān)電源、時鐘電路和高速數(shù)字接口往往是主要的干擾來源。通過電路仿真和理論計算，可以進(jìn)一步確認(rèn)問題所在。

整改措施： 針對不同的干擾源，采取相應(yīng)的整改措施。如增加濾波器（LC濾波器、鐵氧體磁珠）、優(yōu)化PCB布局、提高屏蔽效果、調(diào)整地線走向等方式。

復(fù)測驗(yàn)證： 整改完成后，再次進(jìn)行全面的近場測試，以確認(rèn)問題是否得到有效解決。反復(fù)的測量和調(diào)整，直到EUT的所有局部輻射符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

六、總結(jié)

使用頻譜儀進(jìn)行EMI近場測試，是定位和解決EMI問題的關(guān)鍵步驟。通過系統(tǒng)化的測試流程，從前期準(zhǔn)備到詳細(xì)測量，再到深入分析和整改，能夠有效地識別和解決潛在的EMI問題。頻譜儀和近場探頭作為主要的測試工具，其精確性和靈敏度對測試結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。通過不斷積累測試經(jīng)驗(yàn)和改進(jìn)方法，我們可以逐步提升產(chǎn)品的電磁兼容性能，確保其在復(fù)雜電磁環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行。