一文讀懂輻射騷擾測試

什么樣的產(chǎn)品才能被稱作為好產(chǎn)品，從電磁兼容角度看，產(chǎn)品能夠在電磁環(huán)境中正常工作，通俗講，不受其它設(shè)備影響，不影響其它設(shè)備。怎樣才能保證不影響其它設(shè)備呢？

認(rèn)識(shí)輻射騷擾

電磁兼容領(lǐng)域圍繞著兩個(gè)問題：如何減少產(chǎn)品自身產(chǎn)生的大量電磁輻射，進(jìn)入外界；如何防止外界的輻射嚴(yán)重干擾產(chǎn)品本身。討論電磁輻射問題，通常說電磁干擾（Electro Magnetic Interference，EMI），輻射騷擾是電磁干擾中的一項(xiàng)。具體關(guān)系如下圖1所示。

圖1 輻射騷擾包含關(guān)系

如何輻射騷擾測試

電磁輻射看不見，摸不著的東西，需借助EMI測量接收機(jī)、對數(shù)雙錐復(fù)合天線設(shè)備以及3m發(fā)電波暗室測試場地，試驗(yàn)布置框圖如圖2所示，試驗(yàn)布置照片如圖3所示。本次被測設(shè)備是M6G2C-128LI核心板，M6G2C是一款工業(yè)控制核心板，采用NXP Cortex-A7 528MHz主頻的處理器，搭配8路UART、2路USB OTG、2路CAN-Bus、2路以太網(wǎng)等接口。M6G2C-128LI核心板能通過GB/T 9254.1 Class B RE標(biāo)準(zhǔn)，并且留有3dB以上余量。

圖2 試驗(yàn)布置框圖

圖3 試驗(yàn)布置照片

樣品擺放要求：第一，保證EUT的接地是良好的；第二，放置測試臺(tái)中心，不要往邊界靠；第三，電源線不要拖地，多余長度捆綁好。

如何讀懂測試報(bào)告

對于剛接觸EMC輻射騷擾測試，我們拿到測試報(bào)告，不知道如何看測試報(bào)告數(shù)據(jù)，下面將詳細(xì)講解，正式報(bào)告如下圖4所示。

圖4 RE測試報(bào)告

上述報(bào)告參數(shù)解讀：

●   Frequency：頻率點(diǎn)，若超限值，需要確認(rèn)超限值點(diǎn)頻率是多少；

●   Quasi Peak：QP值；

●   Limit：限值，GB/T 9254.1 Class B限值標(biāo)準(zhǔn)是40 ~ 47dB，QP值不能超過該值；

●   Bandwidth：頻寬，QP檢波器帶寬；

●   Pol：極化方向，分為水平極化和垂直極化。

1. QP檢波器和PK檢波器區(qū)別

兩者使用檢波器不同，何為檢波器？檢波器就是對輸入信號(hào)的大小進(jìn)行度量的電路，就像統(tǒng)計(jì)學(xué)里數(shù)據(jù)處理，有平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)等方法，檢波器類似這樣。EMI接收機(jī)檢波器的原理圖如圖5所示。

圖5 檢波器簡化原理圖

EMI接收機(jī)內(nèi)部存在很多電路，信號(hào)經(jīng)過中頻放大器，進(jìn)入檢波器電路，位置A就是峰值檢波器的輸出，由于沒有后面加權(quán)函數(shù)，電容C沒有放電通道，峰值檢波器就可以獲得所有時(shí)刻的最大值。使用峰值檢波器進(jìn)行測試，測試速度會(huì)很快，獲得的輸出值也是最大的。準(zhǔn)峰值檢波器是在峰值檢波器的基礎(chǔ)上，通過增加適當(dāng)?shù)募訖?quán)函數(shù)獲得的，位置B是輸出點(diǎn)。峰值檢波器和準(zhǔn)峰值檢波器的檢測結(jié)果如圖6所示。

圖6 PK、QP檢測結(jié)果

2. 峰值能獲得信號(hào)最大值，為什么我們還需要引入QP檢波器呢？

QP檢波器的引入是為了模擬人的主觀感受，模擬一種實(shí)際效果；比如人眼看LED閃爍，閃爍越快，主觀感受上很難受；人的聽力也是如此，高重復(fù)率信號(hào)使人更煩人。QP檢波器的充電和放電時(shí)間參數(shù)的設(shè)置，使得檢波器可以基于信號(hào)的“煩人系數(shù)”進(jìn)行加權(quán)；輸出值與脈沖幅度和脈沖重復(fù)頻率有關(guān)，更高的脈沖重復(fù)率可以在QP檢波器上產(chǎn)生更高的輸出（原因：電容C放電時(shí)間較短，使得QP檢波器的輸出高）。

3. 為什么PK檢波器進(jìn)行預(yù)掃描？

QP檢波器的充放電時(shí)間較長，為了保證電容能夠充分充放電，EMI接收機(jī)的駐留時(shí)間相對較長，使得QP檢波器測試速度相對峰值檢波器較慢，因此，PK值檢波器作為預(yù)掃描。

若PK峰值符合QP限值，那么可以直接判斷合格。若PK值超過限值，意味著需要整改。一般測試時(shí)需要預(yù)留3dB的余量才好，因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品器件參數(shù)的分散性，所以余量越大越好。了解更多EMC整改方案，請關(guān)注我們后續(xù)的文章分享。