基于FFT的时域扫描速度测量及改善.doc

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1、基于FFT的时域扫描速度测量及改善　　R&SESR（参阅图1）是频率范围从10Hz至7GHz的电磁干扰测试接收机。它主要用于符合相关商业电磁兼容标准的产品认证测量。通过集成预选、20dB前置放大器和高度线性的前端，R&S®ESR满足CISPR16-1-1标准要求，也符合所有其他相关商业标准要求。而使这台仪器真正不同凡响的是它基于FFT的时域扫描，它以迄今为止从未达到过的速度测量电磁干扰。过去需要几个小时的干扰测量现在几秒钟内即可完成。　　　　图1：R&SESREMI测试接收机使用基于FFT的时域扫描执行符合标准的干扰测量，比传统EMI测试接收

2、机快6000倍。　　具有广泛诊断工具的可选实时频谱分析功能，使该仪器能够以新的视野分析干扰信号及其历史。除了提供EMC试功能外，R&SESR还是一款为实验室应用准备的强大的全功能信号与频谱分析仪。该仪器结构清晰，采用直观的触摸屏界面，在任何模式下都非常容易操作。　　II.时域扫描-超快速，符合标准的测量　　在时域扫描模式下，R&SESR的测量速度比传统步进式频率扫描模式下的测量速度高出6000倍，它是市场上最快的EMI测试接收机。R&SESR在几毫秒内即可完成在各个CISPR频段的频率扫描。它实时测量传导干扰，包括准峰值加权，没有任何时间缝隙

3、地贯穿整个CISPR频段B，即从150kHz到30MHz（参阅图2）。　　　　图2：实时时域扫描，采用准峰值和平均加权测量干扰电压，外加含通过/失败指示的限值线检查。　　　　图3：典型EMI测量设置，采用步进式频率扫描和采用时域扫描总体测量时间的比较。　　此类应用不再需要预览扫描，因为R&SESR以符合CISPR16-1-1的电平测量精度，采用准峰值加权得到想要的频谱，所需时间不超过2秒（参阅图3）。　　这样可节省用户为获取结果而花费的宝贵时间。当要测试的设备仅可在短时间内操作或测量时（例如车辆中的起动电动机），时域扫描功能特别有用。极快的时

4、域扫描可非常迅速地得到结果，从而可以轻松处理这类情况。由此节省下的时间可用于例如增加观察时间，以便可靠检测脉冲重复频率非常低的窄带、间歇性干扰信号，或者检测孤立的脉冲。通过增加观察时间，即便是波动的干扰或漂移的干扰，其最高电平也能检测到，而且不会使总体测量时间无节制延长。　　III.实时频谱分析为洞察干扰信号提供新视野　　R&SESR将符合标准的EMI测试接收机功能与实时频谱分析仪功能结合在一起，提供传统EMI试接收机从来未有的分析能力。如果认证测试期间设备测试失败，可以切换到实时模式分析干扰信号。这种方法非常有助于测量偶发事件和短暂事件，频

5、率上的窄带干扰漂移或被测设备在切换操作时的频谱特性。使用传统频率调谐的仪器是以顺序方式测量相对窄带的频率范围。如果事先没有详细了解被测设备的辐射发射行为，这些类型的不稳定信号波形仍可能不被传统分析仪检测到，即使能够检测和分析也是非常耗时。R&SESR的测量频谱高达40MHz，无任何时间缝隙，因此即使是非常短的脉冲也能够捕捉到。　　R&SESR提供频谱瀑布图功能，可在时域提供无缝频谱显示，允许用户可以随时间分析干扰信号的行为变化。每个频谱表示为具有不同电平的水平线，不同电平分配不同颜色。对应于100μs的时间分辨率，各条谱线以高达每秒10,00

6、0线的速率连续加入。频谱瀑布图揭示了在频谱中看不到的信号特征。R&SESR还具有频率模板触发（FMT）功能，可以检测指定频谱内的偶发事件。测试接收机测量每个单独的频谱，并将其与频率相关的模板进行比较。如果一个频谱触及了模板，则R&SESR将激活触发并显示那个频谱，从而使用户能够分析该干扰及其影响。　　当单个干扰信号在传统分析仪模式下看不到，在余辉模式下它将立即显现。采用这种模式，R&SESR将无缝频谱写入单个图中。每个像素的颜色指出在特定频率上特定振幅出现的频繁程度。如果信号不再在特定频率处以特定振幅出现，则相应的像素在用户定义的余辉时间周期

7、后消失。由此，余辉模式建立了频谱直方图。用户可以清楚区分开仅在很短时间内出现的脉冲型干扰和连续干扰。即使不同的脉冲型干扰也可以轻松地被区分。此外，余辉模式能够识别出被宽带干扰叠加的窄带干扰（参阅图4和图5）。　　IV.用于显示干扰信号周围频谱的中频分析功能　　可选的R&SESR中频分析功能提供EMI接收频率周围射频输入信号的频谱显示。中频频谱显示可耦合到当前接收频率的柱状图显示。或者，可以将中频频谱与保存的频率扫描结果一起显示。接收频率可以耦合到标记的位置，在频率扫描期间该标记被放置在检测到的EMI信号峰值上（标记跟踪功能）。　　　　图4：在

8、分析仪模式下显示宽带干扰-在本例中，由EMI抑制差的电机引起。黄色轨迹表示当前频谱，蓝色轨迹表示Max.Hold。　　　　图5：在余辉模式下同一电机的干扰频谱。这里