使用TBMR-110M EMI接收機(ji)在(zai)汽車(che)行業(ye)進行EMC測量(liang)

使用TBMR-110M EMI分析(xi)儀(yi)在(zai)汽車(che)行業(ye)進行 EMC 測試(shi)

汽(qi)車(che)行業(ye)要求(qiu)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)測試(shi)和(he)驗(yan)證各種(zhong)組件(jian)的(de) EMC 性(xing)能。否(fou)則(ze)，電子(zi)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)可能會發(fa)生幹(gan)擾(rao)。可(ke)以(yi)使用 TBMR-110M 示例來解釋必(bi)要的(de)測量(liang)。

高(gao)頻電力電子(zi)器(qi)件(jian)：高(gao)頻 EMI 分析(xi)儀(yi)可用於檢查車(che)輛(liang)中使用的組件(jian)

在(zai)快速發展(zhan)的(de)汽車(che)工業(ye)、先進電(dian)子(zi)領(ling)域由於(yu)無(wu)線技術越(yue)來越(yue)多(duo)地集(ji)成(cheng)到(dao)車(che)輛(liang)中，因(yin)此(ci)檢(jian)查電(dian)磁兼(jian)容(rong)性 (EMC) 非常重要。其(qi)中壹(yi)個(ge)重要工具是 RF EMI（電磁幹擾(rao)）分(fen)析(xi)儀(yi)，它(ta)在(zai)確保(bao)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)系統(tong)可靠(kao)、無(wu)事(shi)故(gu)運(yun)行方(fang)面(mian)發(fa)揮著至關(guan)重要的(de)作(zuo)用。

汽(qi)車(che)制造商和(he)供應(ying)商使用 RF EMI 分析(xi)儀(yi)對其(qi)產品(pin)進行預(yu)壹(yi)致(zhi)性測試(shi)。這(zhe)使得(de)開發人員能夠(gou)在(zai)接受正式認(ren)證之(zhi)前確(que)保(bao)滿(man)足必(bi)要的(de) EMC 要求(qiu)。這種主(zhu)動(dong)的方(fang)法有(you)助(zhu)於(yu)在(zai)開發過(guo)程的(de)早期(qi)識(shi)別(bie)和(he)解決(jue) EMI 問題(ti)，從而降(jiang)低(di)最(zui)終(zhong)認(ren)證中代(dai)價高(gao)昂的(de)延遲(chi)或(huo)不合(he)規的(de)風險。

檢(jian)查並(bing)驗(yan)證組件(jian)的(de) EMC 性(xing)能

在(zai)汽車(che)制造中，這(zhe)些分析(xi)儀(yi)對於(yu)測試(shi)和(he)驗(yan)證各種(zhong)組件(jian)的(de) EMC 性(xing)能特(te)別(bie)有(you)價(jia)值(zhi)，從(cong)發(fa)動(dong)機(ji)控(kong)制單(dan)元 (ECU) 到(dao)頻率為 110 MHz 的信(xin)息娛(yu)樂系統(tong)。射頻分析(xi)儀(yi)測量(liang)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)和(he)系統(tong)產生的傳導電(dian)磁輻射，這(zhe)些輻射可(ke)能會影響其他車(che)載(zai)系統(tong)的運(yun)行。這(zhe)些測量(liang)通(tong)常(chang)根據(ju) CISPR 25 等(deng)標準(zhun)或(huo) OEM 特(te)定要求(qiu)進行，以(yi)確(que)保(bao)符(fu)合(he)監管指(zhi)南(nan)。

針(zhen)對此(ci)類應(ying)用，Tekbox 推出了 TBMR-110M 高(gao)速 EMI 分析(xi)儀(yi)，開發人員可(ke)以(yi)使用該分析(xi)儀(yi)執行所(suo)有(you)必(bi)要的(de)測量(liang)。除(chu)了 EMI 功(gong)能外(wai)，該(gai)器(qi)件還(hai)提供內(nei)置(zhi)跟(gen)蹤發(fa)生器、示波(bo)器(qi)功(gong)能、解調器(qi)和(he) IQ 流發(fa)生(sheng)器(qi)。以下(xia)文(wen)字說(shuo)明了 TBMT-110M 的工作(zuo)原理。

射頻信(xin)號處(chu)理(li)和(he)頻譜分(fen)析(xi)

RF 輸(shu)入連接到(dao)可切換衰減器（衰減範(fan)圍為 0 dB 至 30 dB，步(bu)長(chang)為 10 dB）和(he)輸入(ru)保(bao)護(hu)電路。接下(xia)來是(shi)壹(yi)個(ge)帶(dai)有(you) 8 個(ge)通(tong)道(dao)的(de)預(yu)選器。預(yu)選器的(de)輸(shu)出饋(kui)送(song)到(dao)兩個(ge)連續(xu)的 LNA（低(di)噪(zao)聲放大(da)器(qi)）。第壹(yi)級(ji)增(zeng)益為 20 dB，第二級增(zeng)益為 10 dB。這允許(xu)以 10 dB 為步(bu)長(chang)從(cong) 0 到(dao) 30 dB 進行增(zeng)益調(tiao)整

RF部(bu)分框(kuang)圖(tu)

RF 信(xin)號在(zai)具有(you)定制邏(luo)輯(ji)的FPGA模塊(kuai)中進(jin)行采樣、A/D 轉(zhuan)換(huan)和(he)處(chu)理(li)，然後將數據(ju)存儲(chu)在(zai)快速 256 MB 同步(bu) RAM 中。微(wei)控(kong)制器讀(du)取 AM 的內容(rong)，並(bing)通(tong)過(guo) USB 接口(kou)將其傳輸到(dao)計算(suan)機(ji)，在(zai)計算(suan)機(ji)上(shang)處(chu)理(li)和(he)顯(xian)示頻譜。

預(yu)選過(guo)濾器(qi)的屬(shu)性(xing)列(lie)表(biao)

帶(dai)有(you) FPGA 的(de)分(fen)析(xi)儀(yi)數字部分(fen)的(de)框(kuang)圖(tu)

跟(gen)蹤發(fa)生器由 250 MHz DDS（直接數字合(he)成(cheng)）、放大(da)器和(he)可切換 10 dB 衰減器組成(cheng)。它(ta)可以(yi)生成(cheng)頻率高(gao)達(da) 100 MHz 的(de)單(dan)端信(xin)號 (CW)，最(zui)大輸出(chu)功(gong)率為 0 dBm。該分析(xi)儀(yi)包(bao)含壹(yi)個(ge)帶(dai)有(you)級(ji)聯(lian)可切換和(he)可調(tiao)數(shu)字濾波(bo)器(qi)組的(de)數(shu)字接收器(qi)。最(zui)大 RBW 限制為 3.5 MHz。解調、短期(qi) FFT (STFFT) 和(he)並(bing)行濾(lv)波(bo)器(qi)計(ji)算(suan)是使用強(qiang)大(da)的(de)多(duo)線(xian)程和(he) SIMD（單(dan)輸入(ru)多數據）技術在(zai)計算(suan)機(ji)輔(fu)助下(xia)進行的(de)。 EMI 測量(liang)裝(zhuang)置(zhi)包(bao)括(kuo)測量(liang)天(tian)線(xian)、射頻電流(liu)監測探頭(tou)或(huo) LISN 等(deng)傳感器(qi)，僅(jin)舉最(zui)常見的(de)壹(yi)些。所有(you)轉(zhuan)換(huan)器(qi)都有(you)屬(shu)性(xing)為了獲得(de)準(zhun)確(que)的(de)測量(liang)結(jie)果(guo)，必(bi)須考慮(lv)到(dao)這壹(yi)點(dian)。

跟(gen)蹤發(fa)生器的(de)框(kuang)圖(tu)

電(dian)場和(he)磁場強(qiang)度(du)的(de)天(tian)線(xian)系數(shu)

測量(liang)天(tian)線(xian)的(de)特(te)征在(zai)於其(qi)天(tian)線(xian)系數(shu) AF（以 [dB/m] 為單(dan)位(wei)），並(bing)提供天(tian)線(xian)系數(shu)表(biao)。如果將電天(tian)線系數(shu)添加(jia)到(dao)天線(xian)輸(shu)出處(chu)的(de)電壓(ya)（以(yi) [dBμV] 為單(dan)位(wei)），您(nin)將得(de)到(dao)相(xiang)應(ying)的(de)電(dian)場(chang)強(qiang)度(du)（以(yi) [dBμV/m] 為單(dan)位(wei)）。電(dian)場強(qiang)度(du) E [dBμV/m] = V _ANT [dBμV] + AFE [dB/m]。如果天(tian)線設(she)計(ji)用於測量(liang)磁場，則(ze)它(ta)們的(de)特(te)征是磁性天(tian)線系數(shu)（以 [dB/Ωm] 為單(dan)位(wei)）。磁場強(qiang)度(du) H [dBμA/m] = V _ANT [dBμV] + AFH [dB/Ωm]。天(tian)線(xian)系數(shu)始(shi)終(zhong)與頻率相(xiang)關(guan)，並(bing)且根據(ju)天線(xian)與測試(shi)對(dui)象(xiang)之(zhi)間(jian)的測量(liang)距(ju)離(li)而有(you)較(jiao)小(xiao)程(cheng)度的變化。

功(gong)率阻(zu)抗(kang)網絡和(he)測量(liang)校(xiao)正(zheng)

功(gong)率阻(zu)抗(kang)（LISN）通(tong)過(guo)阻(zu)抗(kang)、相(xiang)位(wei)、隔(ge)離(li)度和(he)分壓(ya)比來(lai)表(biao)征(zheng)。與測量(liang)值(zhi)校(xiao)正(zheng)相(xiang)關(guan)的(de)參(can)數是(shi)其(qi)分壓(ya)比，其(qi)表(biao)征(zheng)LISN RF端口(kou)處(chu)的(de)電壓(ya)與LISN EUT（被(bei)測設(she)備(bei)）端口(kou)處(chu)的(de)電壓(ya)之(zhi)比。實(shi)際測量(liang)設(she)置(zhi)可(ke)能包(bao)含計算(suan)測量(liang)結(jie)果(guo)時必(bi)須考慮(lv)的(de)附加(jia)組件(jian)。這(zhe)些組件(jian)可(ke)能包(bao)括(kuo)電(dian)纜、衰減器、濾波(bo)器(qi)、限制器、放大器(qi)和(he)其他(ta)傳感器(qi)。所(suo)有(you)這(zhe)些組件(jian)都具有(you)對(dui)數(shu)參(can)數的(de)特(te)征，可以(yi)輕松(song)地在(zai)接收器(qi)測量(liang)的(de)原(yuan)始(shi)數據中添加(jia)或(huo)減(jian)去這些參(can)數。

TBMR-110M 軟(ruan)件和(he) EMCview 中采用以下(xia)公(gong)式：圖(tu)形(xing)幅(fu)度 = 原(yuan)始(shi)幅(fu)度 [dBμV] – 電(dian)纜文(wen)件(jian) – LISN 文(wen)件(jian) + 天線文(wen)件(jian) – 放大器(qi)文(wen)件(jian)。

任(ren)何(he)組件(jian)都可以(yi)在(zai)每個(ge)文(wen)件(jian)中進(jin)行表(biao)征(zheng)。該軟件(jian)根據(ju)文(wen)件(jian)的擴(kuo)展名(ming)識(shi)別(bie)文(wen)件(jian)：

• 電纜文(wen)件(jian)：*.cac

• LISN 文(wen)件(jian)：*.lsc

• 天線文(wen)件(jian)：*.ant

• 放大器(qi)文(wen)件(jian)：*.amp

只(zhi)要參(can)數具有(you)適(shi)當(dang)的符號，就可以在(zai)任(ren)何(he)文(wen)件(jian)中定義(yi)任(ren)何(he)組件(jian)。例(li)如，衰減器的衰減值(zhi)在(zai)電纜、LISN 或(huo)放(fang)大器文(wen)件(jian)中必(bi)須為負，但(dan)在(zai)天線(xian)文(wen)件(jian)中必(bi)須為正。 RF 電流互(hu)感器(qi)/RF 電(dian)流探頭(tou)在(zai) LISN 文(wen)件(jian)中定義(yi)為具有(you)正(zheng)互(hu)阻(zu)抗(kang)值(zhi)