示波器可用于EMI排查嗎？使用多個FFT

通常，遠場測試僅被測設(shè)備合格或不合格進行評判。當涉及確定問題區(qū)域時它提供不了什么線索。對于發(fā)射源識別，關(guān)聯(lián)能力是關(guān)鍵因素。使用示波器，與傳統(tǒng)的頻譜分析儀或測試接收機相比，工程師能夠同時使用多達4條輸入通道排查EMI，從而更好的進行分析和調(diào)查。

時間相關(guān)的FFT能夠洞察干擾信號行為

定位輻射源是EMI故障分析或排查中最具挑戰(zhàn)性的部分。EMI排查的一個特別有用方法是聯(lián)合時域和頻域進行分析，它揭示信號頻譜如何隨時間推移演變。這種分析方法常常用于識別復雜系統(tǒng)中的輻射源，在這樣的系統(tǒng)中存在多個寬帶源，如帶DC-DC變換器的開關(guān)電源。

由于傳統(tǒng)示波器和頻譜分析儀一起使用需要復雜時間同步設(shè)置，在以前的EMI故障分析中，聯(lián)合時間-頻率分析是一項復雜技術(shù)。然而，隨著現(xiàn)代配備強大FFT能力的示波器的出現(xiàn)，這種情況已經(jīng)出現(xiàn)了較大的改觀。

對示波器已獲得的波形使用FFT沒有同步問題和偏移校準問題(這些問題在過去采用多儀器設(shè)置或示波器配有射頻信道時是存在的)，因此不需要仔細校準。對捕獲的波形使用多個選通FFT的能力使得有可能同時輕松監(jiān)測在不同時間段輻射的射頻頻譜。

切換事件的不同時間段相關(guān)性

圖1：在單個顯示窗口中同時觀察完整波形的FFT以及部分波形的選通FFT,這讓同時監(jiān)測到電源切換期間不同時間段的輻射射頻頻譜成為可能。在時域波形中，我們看到兩個切換事件的頻譜能量；一個覆蓋更寬的帶寬，另一個的能量聚集在大約160MHz左右。這對理解判斷哪一個電源開關(guān)動作正在引起寬帶噪聲十分有用。

圖2：時頻域聯(lián)合的方法容易區(qū)分窄帶和寬帶信號。圖中，時域信號和頻譜對應揭示出了兩個開關(guān)事件FFT所對應的不同時域信號部分，分別用橙色、藍色和紅色突出顯示。

將干擾信號與時間、頻譜、協(xié)議和總線進行關(guān)聯(lián)

圖3：多個FFT——采用多達4個FFT的多頻譜視圖，以及選通的FFT揭示相同信號不同部分中的信號頻譜內(nèi)容。在圖中，當發(fā)送具有ID 0630ABCDH的CAN通信信號時，可以看到由此特定通信引起的輻射。在該通信活動之外的FFT段顯示沒有干擾。示波器的優(yōu)點是它能夠?qū)@些通信信號觸發(fā)以便進行穩(wěn)定的分析。

多個FFT重疊提供從未有過的排查潛力

示波器標準配置為2通道或4通道。采用應用到每個通道的FFT，會立即打開成功排查EMI故障的新天地。這基礎(chǔ)上所提供的功能能夠讓人眼前一亮，包括在相同或不同組裝板上跟蹤關(guān)聯(lián)輻射的能力，以及發(fā)現(xiàn)近場/遠場轉(zhuǎn)化因子的能力，而這些都是常規(guī)使用單臺時域儀器或頻譜儀所不能實現(xiàn)的。這就相當于使用4路同步的頻譜分析儀進行EMI排查。然而，多通道間相互的隔離狀態(tài)，尤其是當我們正在處理毫伏(mV)級小幅度近場探測信號時，需要我們多加考慮。在余下部分中，我們討論一些如何高效使用多個FFT的例子。