基于频谱仪的电磁干扰预测试系统

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1、基于频谱仪的电磁干扰预测试系统研究ResearchonElectromagneticInterferencePre-MeasuringSystemBasedonSpectrumAnalyzer刘易勇①②孙树栋①周开基②高天德②范晓宇②（①西北工业大学机电工程学院，陕西西安710072；②陕西海泰电子有限责任公司，陕西西安710075）摘要：适应电磁干扰预测试发展的需要，研制了一套电磁干扰预测试系统，该系统用通用频谱仪取代专用的电磁干扰接收机，大大降低了系统成本。文中对频谱仪和接收机的构成原理进行了深入分析，从理论上论证了用频

2、谱仪进行预测试的可能，然后用比对试验比较了两套系统的性能，数据分析表明该系统是实用的。关键词：电磁干扰预测试；频谱仪；电磁干扰接收机中图分类号：TP273文献标识号：AAbstract:AsystemofElectromagneticInterference(EMI)Pre-MeasuringisdevelopedtomeetthedemandofEMIPre-Measuring.ThesystemusesanordinaryspectrumanalyzertoreplacethespecialEMIreceiversoit

3、scostisdecreasedsharply.Inthispaper,thestructureofspectrumanalyzerandEMIreceiverisdiscusseddeeplyandasaresultaspectrumanalyzercanbeusedinthePre-Measuringsystemintheory.Atlast,acomparingtestiscarriedouttodemonstratethesystemisapplied.Keywords:EMIPre-Measuring;Spectr

4、umanalyzer;EMIReceiver1.概述大量电气电子设备的使用给人们的生活带来了极大的便利，同时也带来了新的环境污染——电磁骚扰。电磁骚扰常常对电气电子设备的工作性能带来不利影响：不能正常工作或者工作性能降低，这就形成了对设备的电磁干扰（ElectromagneticInterference,EMI）。为了有效解决EMI问题，许多国际组织（如IEC、CISPR、ITU和CCIR等）和世界大多数国家都制定了相关的军用／民用标准[1]，我国也推出了许多EMI测试标准［2］，对受试设备（EquipmentUnderTe

5、st,EUT）的传导发射和辐射发射的测试项目、测试设备、测试流程、测试准则和测试报告等内容都提出了具体的要求并在全国范围内推行（属于3C认证的重要组成部分），要求相关设备应该通过国家指定机构的认证测试才能出厂[2]。由于该项认证测试属于产品后期的成败型测试，通过则出厂，否则就不能出厂；从产品研制周期角度看，这样操作的缺陷是明显的：发现问题太迟从而导致解决问题所付出的代价太大。所以有必要研制一套EMI预测试系统，使得在产品研制的过程中能通过EMI预测试手段来发现问题以使设计人员有针对性的采取措施较早地解决问题，降低纠错成本并提

6、高认证测试的一次性通过率。2.频谱仪和EMI接收机的选择在设计EMI认证测试系统时，一般都采用接收机来分析信号的频谱，但接收机价格非常昂贵。那么，在设计EMI预测试系统时，是否也必须采用接收机呢？考虑到许多单位都有频谱仪（如果没有，购买新的频谱仪其成本也比相同级别的接收机低得多，且可以一机多用），如果能用频谱仪取代接收机，则具有明显的经济效益。但用频谱仪可以取代接收机吗？对于这个问题，本文按照GB/T6113.1[3]和GJB151A/152A[4]中对EMI测试设备的规定来具体进行分析。频谱仪多是采用扫频外差式来扫描信号源

7、得到外差信号进行频域动态分析并产生频谱曲线的；而接收机以点频法为基础，应用本振调谐的原理测试相应频点的电平值，其扫描曲线是以步进点频调谐的方式得到的。总的来说，频谱仪与接收机在以下5个方面存在差别：①前端预选器，②本振信号扫描，③中频滤波器，④检波器，⑤精度，下面逐一分析。2.1前端预选器作者简介：刘易勇（1973－），男，四川南充人，工程师，西北工业大学博士研究生；孙树栋：西北工业大学教授，博导；周开基：研究员；高天德：博士，高级工程师；范晓宇：硕士，工程师。接收机与频谱仪在输入端对信号进行的处理是不同的：频谱仪的信号输入

8、端通常有一组较为简单的低通滤波器，而接收机要采用对宽带信号有较强的抗扰能力的预选器（通常包括一组固定带通滤波器和一组跟踪滤波器）来完成对信号的预选。在EMI测试中，由于RF信号中经常包含谐波、交调和其它杂散信号，这就要求在接收机的前端添加一个预选器，以提高对RF信号的选择性。2.2本振信号