基于頻譜分析儀的EMI測量方法

●EMI測量法規機構

EMI?測量使用的頻譜分析儀擁有規定的接收機帶寬、信號檢測方法、以及平均結果、以實現信號電平的方法。在許多商用EMI 測量中， 這些測量要素由CISPR規定，這是國際標準機構——國際電子技術委員會(IEC) 內部的一家技術機構。其他標準和認證機構，如日本的TELEC，也對測量方法和認證技術提出了要求。在美國，美國國防部開發了對軍用設備有著特殊要求的MIL-STD 461E 標準。

某些其他要求并不是標準規定的，而是受本地區法規影響。如果想在規定法規領域的國家中運行，可能還要遵守其他法規。實施人員需要查閱國家法規，了解進一步信息，下表列出了當前部分法規機構及其管轄的國家。

●解析帶寬(RBW)

測量帶寬由接收機帶寬形狀確定，在頻譜分析儀中由解析帶寬(RBW) 濾波器確定。使用的帶寬表示頻譜內部感受到的威脅，帶寬隨著接收頻率變化。接收機或頻譜分析儀測量任何不連續信號的水平取決于使用的測量帶寬。為獲得一致的結果，法規機構規定了一致性測量中使用的帶寬和濾波形狀。

下面幾個表格分別顯示了CISPR 規定的峰值檢測器、RMS 檢測器和平均檢測器的濾波帶寬以及美國國家標準學會(ANSI) 和MIL-STD-461E 帶寬。

對EMI 測試以外的大多數頻譜分析儀測量，一般都規定3dB 處的RBW 濾波器，而6dB 濾波器則用于大多數EMI 測量，CISPR16-1-1、ANSI 和MIL-STD 461E 都規定了6dB 濾波器。

這一點非常重要，因為測量會因濾波形狀不同而不同。盡管信號峰值對給定的3dB 或6dB 濾波器應處在相同的水平，但測得的噪聲在3dB 濾波器和6dB 濾波器之間對相同的RBW 設置會比較低。

下圖顯示了3dB濾波器與6dB濾波器的濾波形狀差異，這兩種濾波形狀都是高斯分布，但寬度不同。在比峰值低一定量的功率處指定測量濾波器帶寬，因此圖中的黃色軌跡描述了100 kHz 3dB 濾波器，100kHz寬度發生位置比峰值低3dB。100 kHz 6dB 濾波器擁有相同的寬度，但在比峰值低6dB處指定。

●檢測方法

檢測器計算規定采樣間隔中的信號的單個點。檢測方法可以計算正或負峰值、電壓的RMS 值或平均值、或準峰值(QP)。一致性測試實驗室在全面一致性測試中使用準峰值(QP) 檢測器，但對比較保守的測試裕量，可以使用簡單的峰值檢測器進行預一致性測量。EMI 部門或外部實驗室一般在剛開始測試時使用簡單的峰值檢測器執行掃描，找到超過或接近規定極限的問題區域。對接近或超過極限的信號，他們執行QP 測量。QP 檢測器是EMI測量標準規定的一種專用檢測方法。QP 檢測器用來檢測信號包絡加權后的峰值( 準峰值)。它根據持續時間和重復速率加權信號。發生頻次較高或持續時間較長的信號的QP 測量值要比偶發的短脈沖高。

下圖是峰值檢測和準峰值檢測實例。這里在峰值檢測和準峰值檢測中都看到一個脈寬為8 μs、重復速率為10ms 的信號，得到的準峰值比峰值低10.1dB。

●視頻濾波器

某些EMI 測量中規定了視頻濾波器，頻譜分析儀中最初使用視頻濾波器，降低噪聲變化在測量中的影響。視頻濾波器一詞源于其最初實現方式，當時低通濾波器被放在檢測的輸出與頻譜分析儀CRT 的Y 軸模擬驅動輸入之間?，F代頻譜分析儀采用數字技術，在信號上使噪聲平滑化。在大多數EMI 測量應用中，都規定關閉視頻濾波器，或規定視頻濾波器至少要比測量規定的RBW 高出3倍。