如何使用EMC測試軟件執行輻射抗擾度測試？（三）軟件檢查及手動(dòng)模式

一、前言

之前的文章為大家介紹了使用EMC測試軟件執行輻射抗擾度測試的測試方法、頻率變化模式測試方法、校準方法及調制。本期文章繼續為大家介紹軟件檢查和手動(dòng)模式兩部分內容。 前文回顧：

如何使用EMC測試軟件執行輻射抗擾度測試？（一）測試方法

如何使用EMC測試軟件執行輻射抗擾度測試？（二）測試、校準方法及調制

二、軟件檢查

為了防止意外使用錯誤的校準文件和/或設備，RadiMation ?檢查校準文件是否是使用與當前配置的測試相同的設備和相同的條件制作的。每次開(kāi)始測試時(shí)都會(huì )檢查以下項目：

1. 檢查天線(xiàn)極化是否正確

2. 檢查放大器是否正確

3. 檢查信號發(fā)生器是否正確

4. 檢查功率計是否正確

5. 檢查電流傳感器是否正確

6. 檢查 EUT 和天線(xiàn)之間的距離是否正確

7. 檢查所選的測試起始頻率是否高于最低校準頻率

8. 檢查所選的測試停止頻率是否低于最高校準頻率

9. 供電測試

進(jìn)行功率傳輸測試是為了確保放大器和功率計已連接，并且還可以用于確定天線(xiàn)是否已連接（基于反射功率）。功率傳輸測試是在當前測試頻段的中間進(jìn)行的。將信號發(fā)生器設置為“信號發(fā)生器起始電平”，然后執行+4 dB的步進(jìn)。如果功率計讀數也增加+4 dB，我們將增加-3 dB。如果功率計讀數也測量到-3 dB的步長(cháng)，我們可以確定放大器和功率計已連接，并且放大器處于或多或少的線(xiàn)性范圍內。如果功率計讀數沒(méi)有遵循預期的步驟，我們只需再進(jìn)行+4 dB增量，直到功率計讀數也以+4 dB增加。供電測試成功的信號發(fā)生器電平也會(huì )記錄在測試的事件日志中。 如果系統檢查期間發(fā)生錯誤，用戶(hù)會(huì )通知該錯誤并提供附加信息，以便糾正錯誤原因。

（一）放大器保護

在EMC測試過(guò)程中，存在三種不同的情況需要放大器保護：

● 如果向輸入端提供高于放大器最大輸入電平的信號，則放大器的輸入級可能會(huì )損壞。僅當考慮信號發(fā)生器和放大器之間的電纜損耗（與頻率相關(guān)）時(shí)，限制信號發(fā)生器的輸出以保護放大器的輸入才是正確的。否則，放大器的最大輸入在低頻時(shí)會(huì )更高。

● 如果放大器長(cháng)時(shí)間在超過(guò)其最大允許輸出功率的情況下使用，放大器的使用壽命將顯著(zhù)縮短。對于末級帶有電子管的高功率放大器來(lái)說(shuō)這種情況尤其明顯。此外，限制射頻放大器的最大輸出功率將使放大器保持在線(xiàn)性區域，避免非線(xiàn)性失真或失真的AM信號。限制放大器的輸出功率可以通過(guò)連接在放大器輸出端的耦合器和功率計來(lái)實(shí)現。為了測量放大器的正確輸出功率，必須校正耦合器和功率計之間電纜的頻率響應。

● 當遇到天線(xiàn)匹配不良時(shí)，大部分射頻功率會(huì )反射回放大器。大多數放大器都沒(méi)有意識到這一點(diǎn)，而反射功率會(huì )導致自熱。

RadiMation ?支持三個(gè)級別的放大器保護：

● 放大器的最大輸入電平可以受到限制。為了校正信號發(fā)生器和功率放大器之間的電纜損耗，可以輸入校正圖。

● 放大器的最大輸出功率可以被限制。為了校正耦合器和功率傳感器之間的電纜損耗，可以輸入校正圖。

● 放大器的最大反射功率可以受到限制。為了校正耦合器和功率傳感器之間的電纜損耗，可以輸入校正圖。 如果軟件想要驅動(dòng)放大器超出其預定義設置，軟件會(huì )將發(fā)生器電平、輸出功率或反射功率限制為最大允許值。

三、手動(dòng)模式

在測試過(guò)程中的任何時(shí)刻，只需按“Manual（手動(dòng)）”按鈕即可將軟件切換到手動(dòng)模式。當進(jìn)入手動(dòng)模式時(shí)，軟件會(huì )自動(dòng)關(guān)閉輸出電源。下圖為手動(dòng)模式窗口。

在“手動(dòng)模式”窗口中，可以完全手動(dòng)控制輻射抗擾系統?？梢源蜷_(kāi)和關(guān)閉射頻輸出，并且可以更改頻率和幅度。 手動(dòng)模式可用于以下目的之一：

1. 檢查 EUT 在小頻段內的性能

2. 更改頻率或測試級別并繼續以此新頻率和測試級別設置進(jìn)行自動(dòng)測試。

3. 在測試過(guò)程中做筆記，記錄EUT故障（另見(jiàn)“事件列表”）

4. 驗證軟件和測試系統的功能

（一）輸入手動(dòng)模式

在手動(dòng)模式下，用戶(hù)可以探索所需頻率點(diǎn)周?chē)膮^域并確定EUT的行為。如果用戶(hù)想要在手動(dòng)模式會(huì )話(huà)期間存儲信息，則應按下存儲按鈕。出現一個(gè)注釋窗口，用戶(hù)可以在其中添加他的觀(guān)察結果。

該注釋連同所有相關(guān)數據將被存儲并顯示在手動(dòng)數據視圖中。與RadiMation ?中收集的所有其他數據一樣，手動(dòng)數據在測試后隨時(shí)可用。

顯示值

在手動(dòng)模式下，軟件將顯示：

測量值

1. （最多 8 個(gè)）場(chǎng)強 [或電流] 傳感器

2. （最多 8 個(gè)）A/D通道

3. 正向功率

4. 反射功率

5. 當前傳感器值

計算值

1. 場(chǎng)強（或電流）

2. 凈功率

3. 所選電場(chǎng)探頭的平均場(chǎng)值

文件信息

1. 生成校準文件期間使用的場(chǎng)強

2. 生成校準文件期間所需的信號發(fā)生器功率（凈功率、正向功率和信號功率校準期間）

3. 生成校準文件期間所需的正向功率（僅在正向功率和凈功率校準期間）

4 . 凈功率，在生成校準文件期間需要（僅在凈功率校準期間）。

有了這些信息，就可以輕松驗證軟件和測試設置的功能。此外，此信息在EUT調查期間非常有用。

（二）計算方法

信號功率測試

當執行信號功率替代測試時(shí)，軟件將使用校準期間記錄的信號發(fā)生器電平來(lái)解析“計算場(chǎng)”值。如果在制作校準文件后放大器的增益發(fā)生變化，軟件將無(wú)法檢測到這一點(diǎn)。因此，當放大器的增益改變時(shí)，該方法在場(chǎng)計算期間會(huì )產(chǎn)生誤差。 調制期間場(chǎng)的計算：在根據信號功率校準方法的替代測試期間，信號發(fā)生器功率被設置為與校準期間的信號發(fā)生器功率相同的值。這始終是在不進(jìn)行調制的情況下完成的。當調制打開(kāi)時(shí)（例如80% AM，1000 kHz，無(wú)峰值保護），放大器輸出端的正向功率將較低（由于調制）。該軟件將從信號發(fā)生器功率中得出“計算場(chǎng)”，因此不會(huì )校正輸出功率的這種變化。計算的場(chǎng)不能從正向功率導出，因為在信號發(fā)生器功率校準和測試期間不需要功率計。 因此，當應用調制時(shí)，軟件將顯示測量場(chǎng)和計算場(chǎng)之間的差異。計算出的場(chǎng)將給出與校準文件中指示的場(chǎng)強相同的讀數，并且測量的場(chǎng)強將指示應用調制的RF信號的RMS場(chǎng)。

正向功率測試

執行正向功率替代測試時(shí)，軟件將使用校準期間記錄的正向功率電平來(lái)計算“計算場(chǎng)”值。雖然在此測試方法中正向功率保持恒定，但即使放大器的增益發(fā)生變化，軟件也會(huì )計算出“計算場(chǎng)”的正確值。 凈功率值無(wú)法通過(guò)正向功率校準文件計算，因此不會(huì )顯示。 調制期間場(chǎng)的計算：在根據正向功率校準方法的替代測試期間，將正向功率設置為與校準期間的正向功率相同的值。這始終是在不進(jìn)行調制的情況下完成的。當調制打開(kāi)時(shí)（例如80% AM，1000 kHz，無(wú)峰值保護），正向功率將較低（由于調制）。替代測試的原理不需要對正向功率的這種變化進(jìn)行校正。 在手動(dòng)模式下（執行正向功率測試時(shí)），更改測試級別將更改生成的正向功率。因此，軟件將為“計算”和“測量字段”導出與“校準文件”字段相同的值，從而更容易檢查系統的性能。 由于反射功率水平較高，計算出的場(chǎng)可能不準確。如果反射功率比前向功率低 20 dB 以下，則尤其如此。此外，由于場(chǎng)傳感器和功率計的不確定性，計算出的場(chǎng)強可能會(huì )出現輕微差異。

凈功率計算

當執行凈功率（FWD - RFL）替代測試時(shí)，軟件將使用校準期間記錄的凈功率電平來(lái)計算“計算場(chǎng)”值。雖然在此測試方法期間凈功率保持恒定，但即使放大器的增益發(fā)生變化或更多能量反射回放大器，軟件也會(huì )計算出“計算場(chǎng)”的正確值 1. 計算出的信號發(fā)生器功率直接從手動(dòng)模式控制窗口中的信號發(fā)生器設置復制。 2. 在這種情況下計算的前向功率將從測量的前向功率窗口復制。 3. 凈功率值將根據測量的前向功率和反射功率水平計算得出。

（三）調制期間場(chǎng)的計算

在根據凈功率校準方法的替代測試期間，將凈功率設置為與校準期間的凈功率相同的值。這始終是在不進(jìn)行調制的情況下完成的。當調制打開(kāi)時(shí)（例如80% AM，1000 kHz，無(wú)峰值保護），凈功率將較低（由于調制）。替代測試的原理不需要對凈功率的這種變化進(jìn)行校正。 然而，這也會(huì )導致計算場(chǎng)較低，因為RadiMation ?使用凈功率來(lái)計算場(chǎng)。 在手動(dòng)模式下（執行凈功率測試時(shí)），更改測試級別將更改生成的凈功率。因此，軟件將為“計算”和“測量字段”導出與“校準文件”字段相同的值，從而更容易檢查系統的性能。 在這種與前向功率方法相矛盾的情況下，不會(huì )出現由于高反射功率電平而導致的計算功率誤差。 由于場(chǎng)傳感器和功率計的不確定性，計算出的場(chǎng)強可能會(huì )出現輕微差異。

（四）更改當前測試級別

當當前測試級別更改時(shí)，RadiMation ?軟件會(huì )自動(dòng)顯示該測試級別新計算的場(chǎng)強（或注入電流）。此外，正向功率、凈功率、測量的場(chǎng)強和/或 AD通道將顯示在屏幕上（僅當在配置、測試站點(diǎn)拉力下選擇了所需的場(chǎng)傳感器、AD通道或功率計時(shí)）向下菜單）。 在手動(dòng)模式下，根據測試方法（信號發(fā)生器校準、正向功率校準或凈功率校準）的不同，信號發(fā)生器電平、正向功率或凈功率將發(fā)生變化。 可以使用鼠標按鈕（使用向上和向下箭頭）更改測試級別，使用鍵盤(pán)輸入或使用鍵盤(pán)上的向上和向下箭頭更改。對于所有方法，增量的步長(cháng)由“測試級別”字段后面的“步長(cháng)”值確定。 當同時(shí)按下Shift鍵和上下箭頭時(shí)，級別將以步長(cháng)除以10的值變化。

（五）更改當前測試頻率

在手動(dòng)模式下，可以更改測試頻率?？梢允褂谩安介L(cháng)”按鈕更改頻率變化的步長(cháng)。當頻率改變時(shí)，RadiMation ?將顯示新頻率點(diǎn)的計算場(chǎng)強。此外，還將顯示正向功率、反射功率、發(fā)射功率和測量的場(chǎng)強（僅當在“配置”、“測試站點(diǎn)”下拉列表中選擇這些設備時(shí)）。 可以使用鼠標按鈕（使用向上和向下箭頭）更改測試頻率，使用鍵盤(pán)輸入或使用鍵盤(pán)上的向上和向下箭頭更改。對于所有方法，增量的步長(cháng)由“頻率”字段后面的“步長(cháng)”值確定。 當同時(shí)按下Shift鍵和上下箭頭時(shí)，頻率將以步長(cháng)除以10的值變化。

（六）繼續測試

在不同的測試級別繼續測試：在手動(dòng)模式下，當測試級別發(fā)生更改時(shí)，RadiMation ?將要求您繼續使用新的測試級別或繼續使用舊的測試級別。 以不同的頻率繼續測試：在手動(dòng)模式下，當測試頻率發(fā)生變化時(shí)，RadiMation ?將要求您繼續使用新的起始頻率或繼續使用舊的測試頻率。

END

通過(guò)三期干貨分享，相信大家對“如何使用EMC測試軟件執行輻射抗擾度測試”有了一定的了解，如果您還有其他疑問(wèn)或想要了解更多內容，歡迎聯(lián)系德思特！

關(guān)于德思特

德思特是原虹科測試測量事業(yè)部孵化出來(lái)的獨立公司，基于超過(guò)10年的業(yè)務(wù)沉淀，德思特公司專(zhuān)注提供電子測試/測量解決方案。

主要業(yè)務(wù)范圍涵蓋：汽車(chē)電子仿真及測試、射頻微波及無(wú)線(xiàn)通信測試、無(wú)線(xiàn)頻譜監測與規劃、無(wú)線(xiàn)通信（包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)通信、軌道交通、衛星通信、室內無(wú)線(xiàn)通信）、半導體測試、PNT解決方案、大物理和光電測試等。

核心成員具有9年以上的測試測量、無(wú)線(xiàn)通信及其他相關(guān)行業(yè)資歷；技術(shù)團隊獲得世界五百強PNT解決方案合作伙伴Safran的GNSS技術(shù)及信號仿真和軟件Skydel培訓認證證書(shū)、航空航天測試和測量合作伙伴Marvin Test 的自動(dòng)化測試軟件ATEasy培訓認證證書(shū)。

德思特研發(fā)部，核心成員獲得國際項目管理師PMP認證資質(zhì)，并具備LabVIEW、python等多種編程語(yǔ)言能力，優(yōu)勢能力集中于：HIL測試，半導體測試，EOL測試和質(zhì)量檢測等多種系統研發(fā)集成，擁有10多個(gè)實(shí)用新型和專(zhuān)利授權。

圍繞汽車(chē)電子、射頻微波、通信、航空航天等行業(yè)提供專(zhuān)業(yè)可靠的解決方案，現有客戶(hù)包括華為、德賽西威、蔚來(lái)汽車(chē)、理想汽車(chē)、航天科工集團、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、中電科集團等。

此外，我們還是中國無(wú)線(xiàn)電協(xié)會(huì )、中國通信企業(yè)協(xié)會(huì )、雷達行業(yè)協(xié)會(huì )、RIS智能超表面技術(shù)協(xié)會(huì )等行業(yè)協(xié)會(huì )的會(huì )員。

審核編輯 黃宇