基于示波器的EMI調(diào)試

　　過(guò)去，示波器很難用于EMI調(diào)試，因?yàn)樗鼪](méi)有捕獲EMI輻射信號(hào)所需要的靈敏度，F(xiàn)FT頻譜分析功能也不夠強(qiáng)大，而且使用起來(lái)很復(fù)雜。

　　圖1：R RTO數(shù)字示波器——低噪聲前端和高級(jí)FFT分析能力使它成為強(qiáng)大的EMI調(diào)試工具

　　R&S公司的RTO數(shù)字示波器的出現(xiàn)，使情況完全改觀。它在4GHz范圍內(nèi)都具有1mV/div靈敏度，有非常低的固有噪聲，這使它成為使用近場(chǎng)探頭捕獲和分析EMI輻射的理想工具。基于EMC一致性測(cè)試結(jié)果，該示波器成為極為理想的實(shí)驗(yàn)室工具，可以快速了解有害輻射并查清這些輻射來(lái)源。

　　本篇文章用幾個(gè)具體例子說(shuō)明哪些示波器功能是成功進(jìn)行EMI調(diào)試的關(guān)鍵。

　　基于頻譜分析儀操作理念的FFT分析

　　快速傅立葉變換(Fast Fourier transformation， FFT)是使用示波器進(jìn)行EMI調(diào)試的關(guān)鍵。在示波器中，傳統(tǒng)FFT實(shí)現(xiàn)的操作靈活性微乎其微，因?yàn)轱@示的頻帶范圍和帶寬分辨率由時(shí)域設(shè)置控制。這使得其難以在頻域?qū)Ш?，而且頻譜分析頗為費(fèi)時(shí)。

　　憑借其豐富的頻譜分析經(jīng)驗(yàn)，羅德與施瓦茨公司決定在R RTO示波器中引入一種直觀方法。R RTO的FFT操作理念基于頻譜分析儀原理，它使用戶能夠直接控制典型分析儀參數(shù)，如起始和截止頻率、帶寬分辨率以及檢波器類型。R RTO智能性地使用它強(qiáng)大的信號(hào)處理能力和深度采集存儲(chǔ)器，自動(dòng)處理必要的時(shí)域設(shè)置。用戶可在一定限度內(nèi)獨(dú)立設(shè)置時(shí)間參數(shù)和頻率參數(shù)，在時(shí)域和頻域輕松分析EMI輻射，因此，用戶能夠更快速找到有害輻射來(lái)源。

　　圖2：與頻譜分析儀類似——R RTO數(shù)字示波器的FFT用戶界面

　　不同顏色區(qū)分的頻譜顯示效果使突發(fā)輻射易于辨識(shí)

　　重疊FFT(Overlap FFT)是R RTO的特有功能，它提供高靈敏度的EMI輻射捕獲。FFT也使得有可能看到一段時(shí)間上的頻譜輻射。該示波器在FFT處理前將捕獲的信號(hào)分割成許多段，然后計(jì)算每段時(shí)域信號(hào)的單獨(dú)頻譜，使得單獨(dú)頻譜中即使是突發(fā)的低能量信號(hào)也可以看見(jiàn)。這些頻譜接著按出現(xiàn)的概率用不同顏色區(qū)分，并組合成完整的頻譜。恒定輻射(如時(shí)鐘信號(hào)的輻射)用不同于罕見(jiàn)事件(如來(lái)自開(kāi)關(guān)電源的尖峰脈沖)的顏色顯示。整個(gè)的不同顏色區(qū)分的頻譜圖全面描述了所發(fā)生EMI輻射的類型和出現(xiàn)概率。

　　圖3：重疊FFT算法在FFT運(yùn)算前將記錄的信號(hào)分割成若干段。這可確保高度靈敏地捕獲到突發(fā)的EMI輻射。按照出現(xiàn)概率將單個(gè)不同的頻譜用不同顏色區(qū)分