在選擇EMC測試設(shè)備時，經(jīng)常會遇到這樣的問題:EMI測量接收機(jī)和頻譜儀有什么區(qū)別，為什么EMI測試要選擇接收器？根據(jù)CISPR16-1(GB/T6113)和GJB152，分析接收器的測試原理，分析接收器和頻譜測試設(shè)備的選擇，提供參考——符合標(biāo)準(zhǔn)的接收器是EMC合格評估測試的唯一選擇。
1、接收機(jī)與頻譜分析儀的原理差異：
頻譜分析儀是當(dāng)前頻譜分析的主要工具，特別是掃描頻譜外差頻譜分析儀是當(dāng)今頻譜儀的主流。利用掃描頻率測量技術(shù)，通過掃描頻率信號源獲差信號進(jìn)行頻域動態(tài)分析。
接收機(jī)是EMC測試的主要工具。基于點(diǎn)頻法，本振調(diào)諧原理測試相應(yīng)頻點(diǎn)的電平值。接收器的掃描模式應(yīng)采用步進(jìn)點(diǎn)頻調(diào)諧的方式。
1.1基本原理圖
根據(jù)工作原理，頻譜分析儀和測量接收機(jī)可分為模擬和數(shù)字兩類。差異分析是目前應(yīng)用最廣泛的接收和分析方法。以下是差異頻譜分析儀和接收器之間的主要區(qū)別。
從原理圖來看，頻譜儀與接收機(jī)相似，但頻譜儀與接收機(jī)在以下幾個方面有很大的不同：前端預(yù)選器；本振信號掃描；中頻濾波器；雜散信號和精度。
1.2輸入RF信號的前端處理
測量接收機(jī)和頻譜儀在輸入端處理信號是不同的。
頻譜儀的信號輸入端通常有一組相對簡單的低通量濾波器，接收器應(yīng)使用具有較強(qiáng)抗干擾能力的寬帶信號預(yù)選器。通常包括一組固定帶通濾波器和一組跟蹤濾波器來完成信號預(yù)選。
由于RF信號的諧波、交調(diào)等雜散信號的影響，導(dǎo)致頻譜儀和接收器的測試誤差。與頻譜儀相比，接收機(jī)需要更高的精度，這要求接收器前端比普通頻譜儀多一個選擇器，以提高選擇性。
GB/T6113(CISPR16)明確規(guī)定了接收機(jī)的選擇性。
1.3本振信號的調(diào)節(jié)
在目前的EMC測量中，人們不僅需要手動調(diào)整搜索頻率點(diǎn)，還需要快速直觀地觀察EUT的頻率電平特性。這就要求本振信號不僅要測試規(guī)定的頻率點(diǎn)，還要掃描一定的頻率范圍。
頻譜儀通過掃描頻率信號源進(jìn)行掃描測量。掃描頻率信號源通常由斜波或鋸齒波信號控制，掃描預(yù)設(shè)的頻率跨度，以獲得預(yù)期的混頻輸出信號。
接收機(jī)的頻率掃描是步進(jìn)的、離散的和離散的點(diǎn)頻測試。接收機(jī)根據(jù)操作員預(yù)先設(shè)定的頻率間隔，通過處理器的控制在每個頻率點(diǎn)進(jìn)行電平測量，顯示的測試結(jié)果曲線實(shí)際上是單個點(diǎn)頻測試的結(jié)果。
1.4中頻濾波器
中頻濾波器的帶寬與接收機(jī)不同。
頻譜儀分辨率帶寬一般定義為幅頻特性的3dB帶寬，測量接收機(jī)的中頻帶寬為幅頻特性的6dB帶寬。當(dāng)頻譜儀級別的帶寬時，它們對信號的實(shí)際測試值是不同的。具體性能如下：
RBW濾波器接收機(jī)IFBW濾波器。
從頻譜儀和接收機(jī)中頻率濾波器的振幅特性可以看出，當(dāng)頻譜儀的3dB帶寬B3與接收機(jī)的6dB帶寬B6值相同時，兩個濾波器的信號振幅特性實(shí)際上是不同的。根據(jù)EMC標(biāo)準(zhǔn)，民用和軍事標(biāo)準(zhǔn)的帶寬應(yīng)為6dB。
1.5檢波器
根據(jù)EMC標(biāo)準(zhǔn)，要求測試接收器配備峰值、準(zhǔn)峰值和平均值檢測器，通用頻譜分析器一般配備峰值和平均值檢測器，無準(zhǔn)峰值檢測器，EMC標(biāo)準(zhǔn)中限通常包括準(zhǔn)峰值限。
1.6精度
從接收機(jī)對信號的處理方法和EMC測試要求來看，接收器比頻譜儀具有更高的精度和更低的響應(yīng)。
2.接收機(jī)與頻譜分析儀在EMC測試中的差異：
在目前的市場上，我們可以看到一些由頻譜分析儀改造而成的接收機(jī)。如果應(yīng)用于測試，必須符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。對于民用EMC測試，測量設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)是CISPR16-1(GB/T613)。對于軍事標(biāo)準(zhǔn)測試，測量設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)是GJB152(MIL-STD462)。
我們可以總結(jié)出以下簡單的公式：
通用頻譜儀+預(yù)選器+6dB中頻濾波器，三種檢波器+點(diǎn)頻測試功能+高精度信號處理=接收器。
公式左側(cè)的項目沒有簡單列出，每個項目都有特殊要求。同時，根據(jù)設(shè)計原理，必須按照儀器制造商的說明進(jìn)行操作，以滿足相應(yīng)的要求。
2.1預(yù)選器
頻果掃描跨度設(shè)置不當(dāng)，預(yù)選器中的固定濾波器和跟隨濾波器將無法正常工作。
2.2點(diǎn)評測試和檢波器
根據(jù)EMC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試時，很多情況下需要對一些固定的頻率點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時測試。例如，許多測試工程師在進(jìn)行輻射干擾測試時，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求選擇合適的頻率點(diǎn)，轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)和天線升降，實(shí)時快速觀察和記錄該點(diǎn)的電平值。在這種情況下，具有點(diǎn)頻測試功能的接收器可以輕松準(zhǔn)確地完成，而通用頻譜分析器不能準(zhǔn)確實(shí)時地測試單個頻點(diǎn)的電平變化。EMI測試的頻譜分析器必須具有增加功能，可以在掃描跨度為零時快速準(zhǔn)確地測試，不僅顯示峰值，還具有準(zhǔn)確的峰值和平均值。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)CISPR16-1，在測試峰值、準(zhǔn)峰值和平均值波檢測器的脈沖響應(yīng)時，接收機(jī)可以監(jiān)測單個頻率，以判斷其是否符合標(biāo)準(zhǔn)，而通用光譜儀很難完成這種測量。脈沖響應(yīng)測量是判斷接收器是否合適的重要指標(biāo)，不符合標(biāo)準(zhǔn)的只能作為預(yù)測試驗設(shè)備。
３結(jié)論
根據(jù)本文對頻譜分析儀和測量接收機(jī)的原理分析，EMC測試設(shè)計的接收機(jī)是適合判斷和認(rèn)證測試的唯一選擇。許多預(yù)測測試儀器，如內(nèi)置6dB中頻帶寬、準(zhǔn)峰值和平均檢測儀，或頻譜分析儀和預(yù)選儀，不能完全滿足接收器的要求，只能用于工廠預(yù)測測試。
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