实时频谱分析增强EMI接收机的诊断分析能力

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EMI接收机EM5080A全数字化预认证级

EMI接收机EM5080A全数字化预认证级EM5080A(9kHz-30MHz)接收机是采用业界领先的数字化技术、带FFT频谱功能、预认证级别的EMI测试接收机；是基于微处理器控制的智能接收机，通过标配的计算机软件控制，实现自动测试，软件免费升级，方便客户使用；可实现传导发射限值测量；具有极高的性价比。

EM5080A完全符合CISPR 16-1标准，用于依据CISPR，EN550XX，FCC和MIL 等标准的电磁干扰测量。

特别适合于针对家电（CISPR 14-1）、照明设备（CISPR 15）的EMI测试。

EM5080A接收机可切换到实时频谱分析模式，RBW为1.5kHz，极高的扫描速度，适用于各种整改测试。

9kHz-30MHz一、产品特点◆CISPR 16-1-1标准全兼容准峰值检波器低至2Hz PRF(A波段)，B波段低至10Hz◆业界领先的软件无线电技术SDR (Software Defined Radio)构建平台, 高精度高稳定性◆高速高精度AD+FPGA; 全数字DDC变换; 全数字中频滤波器◆全数字峰值、准峰值、CISPR 平均值◆标配频谱分析模式，实时观察结果, 便于工程师快速进行EMI的整改◆免费测试软件，基于Windows平台, 使用方便，用户可自行下载最新软件◆选用近场探头EM5030，在设计调试阶段查找发射源以及泄漏◆选用内置限幅器的人工电源网络EM5040A或共模差模分离的人工电源网络EM5040B, 完成传导发射限值测量和分析二、产品参数频率范围9kHz-30MHz频率分辨率1Hz测量精度<1ppm射频输入50Ω，SMA fem.VSW R 30dB RF att. <1.2 0dB RF att. <2衰减0dB—30dB 测量精度±1.5dB典型最大输入电平(设备无损坏)正选交流电压120dBuV脉冲频率密度+97dBμV/MHz 预选器固定带通滤波器LP-150kHz150kHz-4.05MHz 4.05MHz-12.8MHz 12.8MHz-21.55MHz 21.55MHz-30MHzIF带宽6dB 0.2和9kHz (CISPR 16-1-1) 噪声电平9kHz-150kHz (200Hz BW) <0dBμV(QP)典型<-5dBμV(AV)典型150kHz-30MHz (9kHz BW) <8dBμV(QP)典型<0dBμV(AV)典型检波器峰值、准峰值、CISPR 平均值CISPR 16-1-1标准A波段全兼容准峰值检波器低至2Hz PRF B波段全兼容准峰值检波器低至10Hz PRF测试时间(驻留时间) PK/AV:5-500ms 可调QP:1s-15s可调镜像抑制90dB典型显示单位dBμV dBm 实时FFT频谱分析模式 1.5kHz RBW通信接口USB2.0供电DC12V/1A工作温度0℃～45℃尺寸193*134*58mm 重量1kg三、产品说明前面版：后面版：1.射频输入口：50Ω，SMA female.2.LED灯：电源指示灯，绿色。

EMI测试接收机

1300.5053.12
4.2
E-1
R&S ESL
仪器功能 – 接收机
测量参数
本节介绍设置测量参数所需的所有菜单。包括以下主题和按键说明。有关更改模式的详细信息，请参阅 “测量模式”。 � � � � � � � “初始化配置 - PRESET 键”，第 4.4 页 “在独立频率下运行 - FREQ 键”，第 4.6 页 “电平显示和 RF 输入配置 - AMPT 键”，第 4.9 页 “设置 IF 带宽 - BW 键”，第 4.13 页 “频率扫描 - SWEEP 键”，第 4.18 页 “触发扫描 - TRIG 键”，第 4.26 页 “轨迹的选择和设置 - TRACE 键”，第 4.28 页
打开幅度菜单
� 按“AMPT（幅度）”键。显示幅度菜单。
菜单和软键说明
– 幅度菜单的软键若要显示某个软键的帮助，按“HELP（帮助）”键，然后按要显示其帮助的软键。若要关闭帮助窗口，请按“ESC”键。有关详细信息，请参阅如何“使用帮助系统”一节。
幅度菜单的软键
菜单/命令 RF Atten Manual（手动 RF 衰减） Preamp On/Off（前置放大器 On/Off） 10 dB Min On Off（10 dB 最小 On/Off） Auto Range On Off（自动量程变换 On/Off） Autopreamp On/Off（自动前置放大器 On/Off） Unit（单位） Grid Level（网格电平） Grid Range Log 100 dB（网格范围 – 对数 100 dB） Grid Range Log Manual（网格范围 – 对数/手动） Grid Min Level（网格最小电平）命令

接收机与频谱仪的区别

接收机与频谱分析仪的差异接收机与频谱分析仪的差异——EMC测量设备的选择在EMC测试设备选型时，常遇到这样的问题：ＥＭＩ接收机与频谱仪到底有何不同，为何ＥＭＩ测试要选用接收机？本文依据ＣＩＳＰＲ１６－１（ＧＢ／Ｔ６１１３）和ＧＪＢ１５２，对于接收机的测试原理进行剖析，分析接收机与频谱测试设备的选择提供参考－符合标准的接收机是EMC合格评定测试的唯一选择。

１、接收机和频谱分析仪的原理差异频谱分析仪是当前频谱分析的主要工具，尤其是扫频外差式频谱分析仪是当今频谱仪的主流，应用扫频测量技术，通过扫频信号源得到外差信号进行频域动态分析。

接收机是进行EMC测试的主要工具，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。

接收机的扫描模式应当是以步进点频调谐的方式得到的。

１.１基本原理图根据工作原理，频谱分析仪和接收机可分为模拟式和数字式两大类。

外差式分析是当前使用最为广泛的接收和分析方法。

下面就外差式频谱分析仪与接收机之间的主要差别作一分析。

从原理图上看，频谱仪与接收机类似，但是频谱仪与接收机在以下几方面差别较大：前端预选器；本振信号扫描；中频滤波器；杂散信号和精度。

1.2输入ＲＦ信号的前端处理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，完成对信号的预选。

由于ＲＦ信号的谐波、交调和其它杂散信号的影响，造成频谱仪和接收机测试误差。

相对于频谱仪而言，接收机需要更高的精度，这要求在接收机的前端比普通频谱仪多出一个预选器，提高选择性。

接收机的选择性在ＧＢ／Ｔ６１１３（ＣＩＳＰＲ１６）中有明确规定。

1.3本振信号的调节现在的EMC测量，人们不止要求能手动调谐搜索频率点，也需要快速直观观察ＥＵＴ的频率电平特性。

这就是要求本振信号既能测试规定的频率点，也能够在一定频率范围扫描。

EMI接收机规范的剖析

EMI接收机规范的剖析按定义，任何符合CISPR 16,Part 1要求的设备，都可视为可进行符合性测试的EMI接收机WERNER SCHAEFERHewlett－Packard CompanySanta Rosa，CA大多数的商用EMI标准引用了CISPR Publication 16，Part 1来规范EMI和EMS测试设备。

本文将会讨论最重要的接收机规范，总结预期附加的规范，并且讨论频谱仪用于符合性测试时的一些限制。

正在修订中的CISPR16，part1将技术规范扩展到了1GHz到18GHz。

这也将会在文中讨论到。

CISPR16，Part1目前的版本发布于1993年8月，其中规定了接收机在9KHz 到1GHz的技术规范。

其中包括输入阻抗，检波器特性和中频（IF）带宽形状，同时也规定了测量正弦波和不同重复周期的脉冲信号的幅度精度。

另外，还对接收机的杂散响应，镜像和中频抑制，互调失真以及屏蔽效能有附加的要求。

CISPR16，PART1（08－93）中的接收机规范输入阻抗接收机输入阻抗规定为50Ω，可接受的与正常值的偏离是以VSWR（电压驻波比）的形式给出。

匹配比较好的输入衰减器能够改善接收机的VSWR，因此规范中提出了两种衰减器的设置：0dB和10dB或者更大。

此性能会直接影响EMI测量的总的不确定度。

分辨率带宽在不同的频段测量需要使用不同的分辨率带宽。

一般情况下，通常以带宽（比如3dB带宽）及来描述接收机的中频滤波器性能，其中频率响应是指滤波器的波形因子（比如60dB和3dB带宽比）或者是频响特性必须满足的一个框架（图1）。

CISPR16，PART1中所规定的6dB带宽为：● 200Hz 9KHz至150KHz● 9kHz 150kHz至30MHz● 120kHz 30MHz至1GHz此外，对于每个滤波器，框架通常以相对于滤波器中心频率偏移一定频率值的插入损耗的形式给出。

此框架的规定使中频滤波器的幅度响应特性的定义就更加完整。

几个EMI测量问题的分析与处理

几个EMI测量问题的分析与处理杨显彬【摘要】由于EMI信号的多样性与复杂性,在实际的测量过程中需要根据EMI信号的特点,正确设置相关测量仪器,才能保证测量结果的准确度,否则不仅会导致测量结果的不可靠,还可能损坏测量仪器.在此列举了几个测量过程中所遇到的问题,分析了其对测试结果的影响,并结合相关仪器的工作原理,给出正确处置方法,确保测量结果的准确性和可靠性.%Because of diversity and complexity of EMI signal, it's necessary to correctly set the correlation measurement instruments in the measuring process according to the characteristic of the EMI signal. Otherwise, not only the measurement result is not reliable, but also the measurement instrument may be damaged. Several problems encountered in the measuring process is listed in this paper. Its influences on the test result is analyzed and the correct disposal methods which associate with the working principle of the instrument are given to ensure the measurement accuracy and reliability.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)022【总页数】4页(P171-173,176)【关键词】非线性干扰;带宽;峰值检波器;准峰值检波器;平均值检波【作者】杨显彬【作者单位】中国西南电子技术研究所,四川成都 610036【正文语种】中文【中图分类】TN911-34;TM937.30 引言电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)是指任何能中断、阻碍、降低或限制电气、电子设备有效性能的电磁能量。

鼎阳科技 SSA3000X-R 系列实时频谱分析仪数据手册说明书

产品综述鼎阳科技SSA3000X-R系列实时频谱分析仪，是具有多种功能的射频微波测量仪器。

频谱分析测量范围从9 kHz到最高7.5 GHz，标配前置放大器和跟踪发生器；实时频谱分析带宽最高40 MHz，可在分析带宽内对输入信号进行无缝采集和分析，提供光谱图、概率密度谱和时间功率等多种显示方式，并具有可设定的频率模板触发功能；内置反射电桥的矢量网络分析测量范围100 kHz到最高7.5 GHz，具备同时测量全单端口和单向双端口网络矢量分析的功能；同时还具有电缆和天线测量，模拟与数字调制分析，信道功率分析，VSWR反射测量，EMI测量模式等功能。

在无线连接和移动通信测量，宽带信号捕获与分析，瞬态信号测量，电磁兼容测试，矢量网络参数测量，天线和电缆测量，通信和微波实验课程等各方面具有广泛的应用价值，适用于企业研发、工厂生产、教育教学等诸多领域。

特性与优点频谱分析频率范围从9 kHz 到最高7.5 GHz矢量网络分析模式，频率范围从100 kHz到7.5 GHz显示平均噪声电平DANL低于-165 dBm/Hz相位噪声低于-98 dBc/Hz最小分辨率带宽（RBW）1 Hz，全幅度精度优于0.7 dB标配跟踪发生器（Tracking Generator）和前置放大器（Pre Amplifier）标配25MHz，选配40 MHz实时分析带宽（Real Time Spectrum Analysis）实时频谱分析POI 7.20 μs，无杂散动态范围60 dB提供概率密度谱、时间功率、3D等多种显示方式，以及多种触发模式与触发模板选配最高带宽40 MHz矢量信号调制分析（Modulation Analysis）选配高级测量套件（Advanced Measurement Kit）选配EMI测量模式（EMI Measurement）标配电缆故障点定位模式（Distance To Fault）10.1 英寸多点触摸屏，支持鼠标和键盘控制基于电脑或手持终端网络浏览器的远程监控和文件操作型号和主要参数型号SSA3032X-R SSA3050X-R SSA3075X-R频谱分析范围9 kHz~3.2 GHz 9 kHz~5.0 GHz 9 kHz~7.5 GHz分辨率带宽 1 Hz~3 MHz 1 Hz~3 MHz 1 Hz~3 MHz显示平均噪声电平-165 dBm/Hz -165 dBm/Hz -165 dBm/Hz单边带相位噪声<-98 dBc/Hz <-98 dBc/Hz <-98 dBc/Hz三阶交调TOI +14 dbm +14 dbm +14 dbm幅度准确度< 0.7 dB < 0.7 dB < 0.7 dB跟踪发生器100 kHz - 3.2 GHz 100 kHz - 5.0 GHz 100 kHz - 7.5 GHz 实时分析带宽25 MHz，40 MHz实时分析无杂散动态范围60 dB100%响应最短信号持续时间7.20 μs实时频谱视图概率密度谱，瀑布图，3D频谱，时间功率谱矢量网络分析Vector S11，Vector S21网络分析动态范围90 dB电缆故障定位Distance to Fault触摸控制多点触摸，支持鼠标和键盘高级测量功能CHP，ACPR，OBW，CNR，Harmonic，TOI，Monitor矢量信号调制分析AM，FM，ASK，FSK，MSK，PSK，QAM电磁兼容测试EMI Filter and Quasi-Peak Detector，Log Scale and Limit Line通信接口LAN，USB Device，USB Host(USB-GPIB)远程控制能力SCPI/Labview/IVI based on USB-TMC/VXI-11/Socket/Telnet远程控制器NI-MAX，Web Browser，Easy Spectrum software，File Explorer设计特色频谱分析模式10.1寸多点触摸屏，支持鼠标和键盘控制相位噪声-98 dBc/Hz@1 GHz，偏移10 kHz 最小分辨率带宽1 Hz 高级测量套件中的邻道功率抑制比ACPR低至-165 dBm/Hz的显示平均噪声电平高级测量套件中的频谱检测支持Density，3D，Spectrogram，PvT等多种显示方式，多维度观察复杂瞬变信号Modulation Analysis ModeAM/FM，ASK/FSK/PSK/MSK/QAM 矢量信号分析和EVM估算，以及实时数据采集功能。

emi接收机工作原理

emi接收机工作原理EMI接收机，即电磁干扰（Electromagnetic Interference）接收机，是一种用于接收和识别电磁干扰信号的设备。

在日常生活中，电子设备和无线通信系统都可能受到外部电磁干扰的影响，这些干扰信号会引起设备性能下降甚至故障。

因此，为了保证设备的正常运行，需要使用EMI接收机进行电磁干扰监测和识别。

EMI接收机的工作原理涉及到电磁波的接收、放大、频谱分析等过程。

下面将详细介绍EMI接收机的工作原理。

首先，EMI接收机的接收部分主要包括天线和前置放大器。

天线是接收来自外部的电磁波信号的装置，将电磁波信号转化为电信号。

前置放大器用于放大电信号的弱小幅度，以提高信号的质量和可检测性。

接下来，经过前置放大器放大的电信号会进入频率转换部分。

这部分主要由频率混频器和本振电路组成。

频率混频器是用于将电信号的频率转换为新的中频频率，以便后续的处理。

本振电路则提供一个稳定的频率用于混频。

经过频率转换，电信号的频率在合适的范围内进行处理。

然后，经过频率转换的信号进入带宽滤波器。

带宽滤波器用于提取所关注的频段内的电信号，排除其他频率成分的干扰信号。

通过选择合适的带宽，可以确保只有所关注频段内的信号被处理，提高接收机的性能和可靠性。

接下来，经过滤波的信号会进入信号处理部分。

这部分包括放大器、混频器、频谱分析器等。

放大器用于进一步放大信号的幅度，增强信号强度。

混频器用于进一步转换信号的频率，使其适合于后续的分析处理。

频谱分析器则是用于对信号的频谱进行精确分析，识别和定位可能存在的电磁干扰源。

最后，经过信号处理的结果可以通过显示器或数据接口输出。

显示器用于直观显示干扰信号的频谱特性和幅度变化，方便用户进行分析和判断。

数据接口则可以将结果传输到其他设备进行进一步的处理和存储。

总结来说，EMI接收机通过接收、放大、频谱分析等步骤实现了对电磁干扰信号的监测和识别。

其关键部分包括天线、前置放大器、频率转换器、带宽滤波器、信号处理器等。

EM5080 数字接收机说明书

按键可以实现下图中菜单栏的显示和隐藏。
6、显示主界面说明
EM5080B/C 主界面如下图所示：
标号 1 2 3 4
5
名称当前模式为“接收机”模式
内置衰减器设置当前起始频率和终止频率
前置放大器状态指示
裕量值
说明可使用右侧软按键切换成频谱模式。（标号 10 处）
0-50 可选，步进 10dB。使用鼠标或者方向按键，“ENTER”按键，配合数字按键进行设置。使用鼠标或者方向按键，“ENTER”按键进行设置。有 0dB 和 20dB 两档可选。 “-6”表示离标准线留有 6dB 裕量，用户可根据需要更改参数。使用鼠标或者方向按键，
14
Y 轴量程设置
15
数据表格。
使用鼠标或者方向按键，“ENTER”按键进行设置。会自动显示超过裕量的频点的值，手动添加的值也会在该数据表格中显示。
表 4：显示界面说明
7、接收机模式说明
接收机主界面
标号 1 2 3 4 5 6 7
名称复位键
开始或者停止扫描扫描结果编辑终测快速生成报告定点测试功能返回
表 2：后面板说明
4、技术规格
频率范围
电平最大射频电平（CW) 最大脉冲电压
EM5080L EM5080M EM5080B EM5080C
射频衰减≥10dB; 射频前置放大器关闭射频衰减≥10dB
9kHz 到 30MHz 9kHz 到 500MHz 9kHz 到 1GHz 9kHz 到 3GHz
说明复位软件到初始状态在扫描运行过程中不要进行相关设置工作，在停止后进行设置可以对扫描的数据进行编辑，包括峰值查找，添加和删除频点等可以对数据表中的频点进行终测测试快速生成检测报告进入 Spot 模式，单点测量

Rohde Schwarz EMI测试接收机 ESL 说明书

EMI测试接收机：ESL经济型EMI测试接收机R&S® ESL EMI测试接收机，是一台能依据最新标准进行电磁干扰测试的EMI 接收机，同时也是一台全功能的频谱分析仪。

R&S® ESL，具有符合CISPR 16-1-1最新版本的各类加权检波器：最大/最小，峰值，准峰值，RMS，平均值，CISPR平均值和CISPR RMS。

Rohde & Schwarz(罗德与施瓦茨) 最新推出的ESL EMI预兼容测试接收机，是专为预算有限，但想在3GHz~6GHz频段执行精确先期验证和诊断测量的使用者所设计。

R&S ESL是市场上首部外型轻巧，价格经济，并提供符合CISPR 16-1-1标准的最新加权检波器(weighting detectors)的全自动EMI测试接收机。

如同R&S其它EMI测试接收机，R&S ESL也能当频谱分析仪使用，提升使用者的投资效益。

R&S®ESL经济型EMI测量接收机，具有用于依据商业标准进行EMC测量所需的所有功能、带宽和加权检波器。

特别适合于元器件、模块和设备制造商，用于产品开发早期的电磁干扰预测试。

这不仅避免在已完工的产品上进行昂贵的重新开发工作，进一步也节省在认证过程中所耗费的时间和金钱。

由于ESL具有良好的RF特性，也具有快速而精确测量所需的所有功能，同时还能依据商业EMC标准评估被测物的EMC特性，在同类仪器中，ESL具有绝对的优势。

R&S®ESL具有强大的分析能力、高速测量和能节省时间的自动测试程序，使之成为企业EMC实验室的首选设备。

R&S ESL可将测量设置及结果储存于硬盘中，利用R&S ES-SCAN EMI预兼容测试软件可产生完整报告。

由于其具备精简、轻巧及电池操作的特性，对需要现场测试并定位干扰来源工作的网络营运商和政府机构来说，是最理想的解决方案。

关于频谱分析仪和EMI接收机的详细分析和探讨

关于频谱分析仪和EMI接收机的详细分析和探讨频谱分析仪和EMI（电磁干扰）接收机是电子测试仪器中常用的设备，用于检测和分析电磁信号。

本文将对这两种设备进行详细分析和探讨。

首先，频谱分析仪（Spectrum Analyzer）是一种能够显示信号频谱分布的仪器。

它通过将时间域信号转换为频域信号，以图形方式显示信号的频谱特性。

频谱分析仪广泛应用于电子通信、雷达、无线电导航、无线电电视等领域中，用于测试和分析信号的频谱特性，例如信号的幅度、频率、相位等。

它可以帮助工程师找到信号中的各个组成部分，从而更好地设计和优化系统。

频谱分析仪的工作原理基于傅里叶分析理论。

在信号输入到频谱分析仪后，它会将信号转换为数字形式，并进行快速傅里叶变换（FFT）来计算信号的频谱分布。

然后，频谱分析仪将得到的频谱数据显示在屏幕上，用户可以通过调节参数如中心频率、带宽等来观察信号的特性。

频谱分析仪通常有两种类型：实时频谱分析仪和扫描频谱分析仪。

实时频谱分析仪能够快速地捕捉到信号的瞬态特性，对于频率波动性较大的信号特别有用。

而扫描频谱分析仪则能够提供更高的分辨率和更精确的频率测量，适用于对静态信号进行分析。

与频谱分析仪相比，EMI接收机（Electromagnetic Interference Receiver）更专注于电磁干扰的检测和测量。

它主要用于检测设备或系统产生的电磁干扰，以及寻找干扰源并分析其特性。

EMI接收机主要包括天线、前置放大器、带通滤波器、检波器、显示器等组件。

EMI接收机的工作原理是通过天线接收环境中的电磁信号，并经过前置放大器放大后输入到带通滤波器。

带通滤波器用于滤除不感兴趣的频段，确保只有干扰信号通过滤波器。

接下来的检波器将信号转换为直流信号，并输出到显示器上。

通过观察显示器上的输出结果，用户可以了解干扰信号的频谱特性和强度。

EMI接收机的应用非常广泛，特别是在电磁兼容性测试和认证领域。

它可以帮助工程师在设计和生产过程中检测和纠正电磁干扰问题，确保设备的电磁兼容性符合标准要求。

频谱分析仪的使用方法

频谱分析仪的使用方法13MHz信号..一般情况下;可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否;以及信号的幅度是否正常;然而;却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常;用频率计可以确定13MHz电路信号的有无;以及信号的频率是否准确;但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常..然而;使用频谱分析仪可迎刃而解;因为频谱分析仪既可检查信号的有无;又可判断信号的频率是否准确;还可以判断信号的幅度是否正常..同时它还可以判断信号;特别是VCO信号是否纯净..可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的..另外;数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的;所以在待机状态下;频率计很难测到射频电路中的信号;对于这一点;应用频谱分析仪不难做到..一、使用前须知在使用频谱分析仪之前;有必要了解一下分贝dB和分贝毫瓦dBm的基本概念;下面作一简要介绍..1．分贝dB分贝是增益的一种电量单位;常用来表示放大器的放大能力、衰减量等;表示的是一个相对量;分贝对功率、电压、电流的定义如下：分贝数：101gdB分贝数=201gdB分贝数=201gdB例如：A功率比B功率大一倍;那么;101gA／B=10182’3dB;也就是说;A功率比B功率大3dB;2．分贝毫瓦dBm分贝毫瓦dBm是一个表示功率绝对值的单位;计算公式为：分贝毫瓦=101gdBm例如;如果发射功率为lmw;则按dBm进行折算后应为：101glmw／1mw=0dBm..如果发射功率为40mw;则10g40w／1mw--46dBm..二、频谱分析仪介绍生产频谱分析仪的厂家不多..我们通常所知的频谱分析仪有惠普现在惠普的测试设备分离出来;为安捷伦、马可尼、惠美以及国产的安泰信..相比之下;惠普的频谱分析仪性能最好;但其价格也相当可观;早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜;国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多;其价格却便宜得多..下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍..1．性能特点AT5010最低能测到2.24uv;即是-100dBm..一般示波器在lmv;频率计要在20mv以上;跟频谱仪比相差10000倍..如用频率计测频率时;有的频率点测量很难;有的频率点测最不准;频率数字显示不稳定;甚至测不出来..这主要足频率计灵敏度问题;即信号低于20mv频率计就无能为力了;如用示波器测量时;信号5％失真示波器看不出来;在频谱仪上万分之一的失真都能看出来..但需注意的是;频谱仪测量的是高频信号;其高灵敏度也就决定了;要注意被测信号的幅度范围;以免损坏高频头;在2.24uv-1V之间;超过其范围应另加相应的衰减器..AT5010频谱分析仪频率范围在0.15～1000MHz1G;其系列还有3G、8G、12G等产品..AT5010频谱分析仪可同时测量多种理论上是无数个频率及幅度;Y轴表示幅度;X轴表示频率;因此能直观的对信号的组成进行频率幅度和信号比较;这种多对比件的测量;示波器和频率计是无法完成的..2．性能指标1频率频率范围：0．15—1050MHz中心频率显示精度：士lOOkHz频率显示分辨率：lOOkHz扫频宽度：100kHz／格—100MHz／格中频带宽一3dB：400kHz和20kHz扫描速度：43Hz2幅度幅度范围：一100～+13dBm屏幕显示范围：80dBm10dB／格参考电平：一27-13dBm每级10dB参考电平精度：±2dD平均噪声电平：一99dBm3输入..输入阻抗：50n插座：BNC衰减器：0~40dB输入衰减精度：±1dDm最大输入电平：+10dBm、+25VDC3．安泰5010频谱分析仪功能介绍安泰5010频谱分析仪面板功能示意图如图4-4所示..1聚焦旋钮FOCJS：用于光点锐度调节..2亮度调节旋钮1NTENS：用于光点亮暗调节..3电源开关POWER：被按下后;频谱分析仪开始工作..4轨迹旋钮TR：即使有磁性铍膜合金屏蔽;地球磁场对水平扫描线的影响仍不可能避免..通过轨迹旋钮内装的一个电位器来调整轨迹；使水平扫描线与水平刻度线基本对齐..频谱分析仪测量场强方法中心议题：频谱仪的电平刻度的转换和阻抗匹配问题频谱分析仪防过载选择合适的中频带宽测试解决方案：采用中频替代法输入衰减器不宜放在0dB的位置频谱分析仪是一种应用广泛的信号分析仪器..它可用来测量信号的频率、电平、波形失真、噪声电平、频谱特性等;加上标准天线还可用来测量场强..它的主要特点是：能宽频带连续扫描;并将测得的信号在CRT屏上直观地显示出来..在整个频段内;电平显示范围大于70dB;在无线电电波测量中可以很方便地看出频谱占用和信号活动情况;所以在很多场合;频谱仪正在替代场强仪成为电波测量中一种新的被广泛应用的仪器..但必竟二者设计上有差异;因此使用侧重面应有所有同;否则将会带来很大的测量误差..一、电平刻度的转换和阻抗匹配问题通常;频谱仪的显示刻度单位是dBm;而在场强测量和有关电波传播问题讨论中;习惯采用dBμv/m为单位;因此首先就有一个单位转换问题..实际上场强测量就是标准天线端感应电压的测量;因此只要将频谱仪的读数换算成电压单位;加上天线的天线系数即可求得待测场强..频谱仪的单位换算系数随其输入阻抗的不同而不同;对于50Ω系统;VdBuV=PdBm+107dB而对于75Ω系统;则VdBuV=PdBm+108.8dB 现代频谱仪多采用微机处理;显示刻度可以自动转换..在实际测量中要特别注意天线阻抗与测试系统的匹配问题;避免产生失配误差..由于频谱仪在使用中是进行宽带扫描;所以所用天线要求也都是宽带天线;而宽带天线的VSWR一般都较大;如果与频谱仪联接的不是匹配天线;则要对所用天线的天线系数重新校对..在实际测量中;输入衰减器不宜放在0dB的位置;如果衰减器置0;输入信号直接接到混频器上;则阻抗特性变差;造成较大的失配误差..二、防止频谱分析仪过载一般测试接收机的输入端都有带有调谐式高放电路;以抑制带外信号;提高灵敏度..而频谱分析仪由于其宽带连续快速扫描的特性;输入端一般都直接接到第一混频器上..当信号电平较高时;混频器工作在非线性变频状态;将产生高阶互调和混频增益压缩;而且过高的电平一般大于5dBm将烧坏混频器;故在使用中要合理地选择射频衰减器以确保线性工作状态..为使混频器进行线性变频;中频放大器进行线性放大;使示波屏上出现的假响应电平缩至最小;这就要求加在混频器上的输入信号功率越小越好；而为了扩大测量电平的动态范围;则要求输入功率越大越好..为此对输入信号电平的选择有如下三个规定：1最佳输入信号电平在频谱仪输入混频器上输入信号时;使所产生的失真电平小于某个规定电平时的输入信号电平叫最佳输入电平..它随混频器的构造不同而有所不同;通常频谱仪的最佳输入电平是-30dBm..用这样的电平输入时;规定频谱仪产生的失真电平和假响应电平小于-90dBm;即在-30dBm到-90dBm间出现的信号是真正的信号;这时;显示器的动态范围有60dB..2线性输入信号电平;使输入混频器的特性保持线性的最大输入信号电平叫线性输入电平..所谓“线性”;是指允许输入混频器有1dB的增益压缩..增益压缩1dB;约产生12.2%的误差..当加到混频器的信号电平在线性输入电平范围内时;则增益压压缩小于1dB;这并不意味着在频谱仪显示器上不同生失真响应和假响应..只有当输入到混频器的信号功率等于最佳输入电平时;在示波屏上才不出现假响应..通常;频谱仪的线性输入电平是-5dBm到-10dBm;视输入混频器的特性而定..3最大输入电平频谱仪输入回的烧毁电平叫频谱仪的最大输入电平..它由输入衰减器和混频器的特性决定..输入混频器的烧毁电平的典型值是+10dBm;输入衰减器的烧毁电平是+30dBm..在实际测量中;为使测量不失真;或使假响应电平减至最小;应经常使用最佳输入电平..就输入端是单个大信号而言..采用最佳输入电平;将会得到较满意的测量结果..但当输入端存在多个高电平信号时;即使这些信号可能在频谱仪的工作频带外;终因输入端没有选择性;这些信号功率的迭加很容易使混频器过载产生高阶交互调失真;从而产生假响应;因此有必要对所测信号以外的信号功率加以衰减;最好的办法是加一个跟踪滤波器;即预选器;如美国HP公司和西德R/S公司都有为其频谱仪配套的预选器..有些频谱分析仪没有配套的预选器;但可根据测量频段加固定的带通滤波器..此时;用频谱分析仪和跟踪信号发生器对通带内波动、插入损耗仔细进行测量并一一记录下来;在测量场强时计入到天线校正系数去..如果连带通滤波器也没有;那么可按照所测频段配置合适的高通滤波器..实践证明;强电台及电磁干扰大多集中在中、短波及调频波段、VHF低端;在采用高通滤波器后;可把被测频段以下的信号衰减40dB以上;这样可大大减少互调、交调失真..检验混频器是否工作在最佳状态;可以采用射频衰减器增加10dB;显示减少10dB的方法验证..通常;-30~-35dBm为混频器的最佳工作状态;即频谱仪的最佳输入电平为-30~-35dBm..最佳输入电平的择定为以后进一步的精确测量打下了良好基础..三、选择合适的中频带宽频谱仪的中频带宽又称分辨率带宽很多;从1MHz到1kHz以下约有10档左右..但由于频谱仪的连续扫描特性;它的滤波器是高斯型的矩形系数较大;一般60dB：3dB带宽为10:1..而测试接收机的中频滤波器矩形系数较小;一般60dB:6dB带宽为2:1一般测试接收机为双调谐回路;且B3=0.8B6..频谱仪的噪声系数较大;典型值为19dB;因此在频带宽相同的情况下;频谱仪的噪声电平比测试接收机高..了解这些不同后;就可以根据实测情况及所测信号的特点;选择合适的中频带宽..如果要测量间隔25KHz的两相邻信号;若它们的电平相差不大;则用10KHz的中频带宽就可以区分两信号..如果电平相差较大;则必须用3kHz 或1kHz的中频带宽才能区分两信号..在选择中频带宽时;还应注意扫描时间;太快会使滤波器来不及响应;导致测量不准..有些频谱仪有自动调节功能;特别是现代较先进的它可将扫描时间自动调节到与扫描频宽、中频带宽相适应..若是手动调节的;应注意一旦中频带宽改变;扫描时间也要相应地变化;以保证准确测量..如果要测量较弱信号;就要减小中频带宽;使频谱仪的噪声电平低于被测信号..频谱仪一般给出最小中频带宽以下的平均噪声电平;中档频谱仪的典型值为-115dBm..为保证测量结果有效;应使信噪比优于6dB;故它可测量的最小电平为-109dBm即-2dBμV..实际上可测的最小电平还受到频谱仪杂散响应指标的影响;而且当被测信号小于1μV时;通过机壳、电源线等引入干扰会使测量结果不可靠..四、怎样保证测量精度测试接收机都装有标准脉冲振荡器;以便在测量状态;如频率、衰减器、中频带宽改变时随时可进行校准..其测量精度主要由标准振荡器的准确度及输入失配误差来决定;一般为±2dB..频谱仪系采用固定频率的标准信号进行校准;当测量频率不同时就会产生误差..同时;射频衰减器参考电平、中频带宽、显示刻度等的改变都会产生误差..对于现代频谱仪这些误差一般为：校准信号绝对误差±0.3dB频率响应包括输入失配±0.5~2dB射频衰减器改变1~2dB参考电平改变0.5dB中频带宽改变0.5~1dB显示刻度改变1dBCRT显示非线性误差1~2dB粗看起来;这些误差相加超过4.5dB;但实际上与测量方法有很大关系..测量时;如能保持与校准时的仪器设置状态一样;就可使误差减至最小..一般是采用中频替代法;即在不改变中频带宽及显示刻度的情况下;通过改变参考电平..使校准信号电平与被测信号电平等于相应的参考电平时;则被测信号电平值等于校准信号电平值加上参考电平的改变量..值得注意的是;测量时保持信噪比大于12dB;这种测量的误差仅取决于整个误差的前四项可达到±2dB..浅析频谱分析仪和EMI接收机随着电力技术的广泛应用;带来了很大的便利;但同时也带来了不容忽视的电磁干扰EMI问题;这就要求必须对EMI特性进行准确的测量;这对提高电力电子装置的电磁兼容性EMC具有重要意义..近几年;在整个电磁兼容测量技术及所属服务领域不断出现许多新的器和测试方法;最基本且有效的测试设备还是和EMI接收机..1 频谱谈到测量电信号;电气工程师首先想到的可能就是..示波器是一种将电压幅度随时间变化的规律显示出来的仪器;它相当于电气工程师的眼睛;使你能够看到线路中电流和电压的变化规律;从而掌握的工作状态..但是示波器并不是电磁干扰测量与诊断的理想工具..这是因为：1最关键的是动态范围;干扰频谱不同分量的差别有5个量级以上;需要100 dB以上的动态范围；而八位的示波器仅有40 dB左右的动态范围;不能满足电磁干扰的测量要求..2所有电磁兼容标准中的电磁干扰极限值都是在频域中定义的;而示波器显示出的是时域波形;因此测试得到的结果无法直接与标准比较..为了将测试结果与标准相比较;必须将时域波形变换为频域频谱..3电磁干扰相对于电路的工作信号往往都是较小的;并且电磁干扰的频率往往比信号高;而当一些幅度较低的高频信号叠加在一个幅度较大的低频信号时;用示波器无法进行测量..4示波器的灵敏度在毫伏级;而由接收到的电磁干扰的幅度通常为微伏级;因此示波器不能满足灵敏度的要求..测量电磁干扰更合适的仪器是频谱分析仪;频谱分析仪是一种将电压幅度随频率变化的规律显示出来的仪器;它显示的波形称为频谱..频谱分析仪克服了示波器在测量电磁干扰中的缺点;它能够精确测量各个频率上的干扰强度..对于电磁干扰问题的分析而言;频谱分析仪是比示波器更有用的仪器;用频谱分析仪可以直接显示出信号的各个频谱分量..1．1 频谱分析仪的原理频谱分析仪是一台在一定频率范围内扫描接收的接收机;它的原理图如图1所示..频谱分析仪采用频率扫描超外差的工作方式..混频器将天线上接收到的输入信号与本振产生的信号混频;当混频的频率等于中频时;这个信号可以通过中频;被放大后;进行峰值检波..检波后的信号被进行放大;然后显示出来..由于本振电路的振荡频率随着时间变化;因此频谱分析仪在不同的时间输出的频率是不同的..当本的频率随着时间进行扫描时;屏幕上就显示出了被测信号在不同频率上的幅度;将不同频率上信号的幅度记录下来;就得到了被测信号的频谱..根据这个频谱;就能够知道被测设备是否有超过标准规定的干扰发射;或产生干扰的信号频率是多少..1．2 的使用方法要获得正确的测量结果;必须正确地操作频谱分析仪..本节简单介绍频谱分析仪的使用方法..正确使用频谱分析仪的关键是正确设置频谱分析仪的各个参数..下面解释频谱分析仪中主要参数的意义和设置方法..1频率扫描范围规定了频谱分析仪扫描频率的上限和下限..通过调整扫描频率范围;可以对感兴趣的频率进行细致的观察..在频率分辨率一定的情况下;扫描频率范围越宽;则扫描一遍所需要时间越长;频谱上各点的测量精度越低;因此;在可能的情况下;尽量使用较小的频率范围..在设置这个参数时;可以通过设置扫描开始频率和终止频率来确定;例如：startfrequency=l MHz;stop frequency=ll MHz..也可以通过设置扫描中心频率和频率范围来确定;例如： frequency=6 MHz;span=10 MHz..这两种设置的结果是一样的..2中频分辨带宽规定了频谱分析仪的中频带宽;这项指标决定了仪器的选择性和扫描时间..调整分辨带宽可以达到两个目的;一个是提高仪器的选择性;以便对频率相距很近的两个信号进行区别..另一个目的是提高仪器的灵敏度..因为任何电路都有热噪声;这些噪声会将微弱信号淹没;而使仪器无法观察微弱信号..噪声的幅度与仪器的通频带宽成正比;带宽越宽;则噪声越大..因此减小仪器的分辨带宽可以减小仪器本身的噪声;从而增强对微弱信号的检测能力..分辨带宽一般以3 dB或者6 dB带宽来表示..当分辨带宽变化时;屏幕上显示的信号幅度可能会发生变化..若测量信号的带宽大于通频带带宽;则当带宽增加时;由于通过中频放大器的信号总能量增加;显示幅度会有所增加..若测量信号的带宽小于通频带宽;如对于单根谱线的信号;则不管分辨带宽怎样变化;显示信号的幅度都不会发生变化..信号带宽超过中频带宽的信号称为宽带信号;信号带宽小于中频带宽的信号称为窄带信号..根据信号是宽带信号还是窄带信号能够有效地鉴别干扰源..3扫描时间仪器接收的信号从扫描频率范围的最低端扫描到最高端所使用的时间叫做扫描时间..扫描时间与扫描频率范围是相匹配的..如果扫描时间过短;频谱仪的中频不能够充分响应;结果幅度和频率的显示值变为不正确..4视频带宽视频带宽至少与分辨带宽相同;最好为分辨带宽的3至5倍..视频带宽反映的是测量接收机中位于包络检波器和模数之间的视频放大器的带宽..改变视频带宽的设置;可以减小噪声峰一峰值的变化量;提高较低信噪比信号测量的分辨率和复现率;易于发现隐藏在噪声中的小信号..1．3 频谱仪的种类频谱仪通常可以分为常规扫频分析仪和实时频谱分析仪;通过比较可以知道实时频谱分析仪适用性更强..1常规扫频分析仪图2是常规扫频分析仪的框图..此例涉及两个RF输入信号..RF信号通过扫描定位振荡器被转化为IF中间频率..IF输出通过带通滤波器;此处频谱分析仪分辨率被定义..滤波器由Fstart扫至Fstop;见图3..此时仅观察到滤波器带宽内的一个点的信号..信号A首先被探测和显示;然后是信号B间歇信号;如突发现象一般不会被探测到;除非在滤波器扫过时;在某一准确时间出现..2实时频谱分析仪实时频谱分析仪是由一系列带通滤波器组成;如下图4所示..信号通过这些滤波器观察和连续纪录..信号A和B同时采集和显示;如图5..2 EMI接收机由电力电子设备产生的电磁发射通常是宽带、连续的;其频率范围从工频到几十兆赫..通常传导EMI应在这一频率范围被测量..由于许多国家和国际标准只在0.15 MHz～30 MHz的频率范围内确定传导发射;传导EMI 的测量也仅仅在这一范围内讨论信号的测量方法..在0.15 MHz～30 MHz频率乃至低至10 kHz范围内的EMI分量;由EMI 接受装置测量..EMI接收机测得的是一个被测设备的输出电压..实质上EMI接收机是可调谐的、有频率选择的、具有精密的振幅响应的电压计;如图6所示..各部分功能如下：1..可由电压、电流探头、各类天线等部件组成..根据测量的目的;选用不同部件来提取信号..2输入衰减器..可将外部进来的过大信号或干扰电平给予衰减;调节衰减量高低;保证测量接收机输入的电平在测量接收机可测范围之内;同时也可避免过电压或过电流造成测量接收机损坏..3校准信号源..与普通接收机相区别;测量接收机本身提供内部校准信号源;可随时对测量接收机的增益加以自我校准;以保证测量值的准确..4..利用选频放大原理;仅选择所需的测量信号进入下级电路;而外来的各种杂散信号包括镜像频率信号、中频率信号、交调谐波信号等均排除在外..5混频器..将来自射频放大器的射频信号和来自本机振荡器的信号合成产生一个差频信号输入到中频放大级;由于差频信号的频率远低于射频信号频率;使得中频放大级增益得以提高..6本机振荡器..提供一个频率稳定的高频振荡信号..7中频放大器..由于中频放大器的调谐电路可提供严格的频率带宽;又能获得较高的增益;因此保证接收机的总选择性和整机灵敏度..8检波器..测量接收机的检波方式与普通接收机的检波方式有着重大差异..测量接收机除可接收正弦波信号外;更常用于测量脉冲骚扰电平;因此测量接收机除了通常具有的平均值检波功能外还增加了峰值检波和准峰值检波功能..3 频谱仪和接收机原理差异频谱分析仪是当前频谱分析的主要工具;尤其是扫频外差式频谱分析仪是当今频谱仪的主流;应用扫频测量技术;通过扫频信号源得到外差信号进行频域动态分析..接收机是进行EMC测试的主要工具;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..接收机的扫描模式应当是以步进点频调谐的方式得到的..3．1 基本原理图根据工作原理;频谱分析仪和接收机可分为模拟式和数;字式两大类..外差式分析是当前使用最为广泛的接收和分析方法..下面就外差式频谱分析仪与接收机之间的主要差别作一分析..原理图如7所示;频谱仪与接收机类似;但是频谱仪与接收机在以下几方面差别较大：前端预选器、本振信号扫描、中频滤波器、测量精度..3．2 输入RF信号的前端处理接收机与频谱仪在输入端对信号进行的处理是不同的..频谱仪的信号输入端通常是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;完成对信号的预选..由于RF信号的谐波、交调和其它杂散信号的影响;造成频谱仪和接收机测试误差..相对于频谱仪而言;接收机需要更高的精度;故在接收机的前端比普通频谱仪多出一个预选器;提高选择性..接收机的选择性在GB／T6113CISPRl6中有明确规定..3．3 本振信号的调节现在的EMC测量;人们不止要求能手动调谐搜索频率点;也需要快速直观观察EUT under 一被测设备的频率电平特性..这就是要求本振信号既能测试规定的频率点;也能够在一定频率范围扫描..。

罗德与施瓦茨- ESCI 认证级EMI测试接收机功能介绍

韦风一五九一九九八九三九七
ESCI 认证级EMI测试接收机
符合CISPR16-1-1对准峰值检波器的脉冲加权
时域分析，例如测量喀呖声干扰
符合CISPR的EMI测量带宽：200Hz，9kHz，120kHz，1MHz
内置11个预选滤波器和20dB的前置放大器
应用
EMI测试接收机：ESCI 适合于所有民品标准认证测试的EMI测试接收机
EMI测试接收机ESCI为具有频谱分析仪平台的EMI 测试接收机系列中增添了一款顶级仪器。

ESCI完全符合CISPR16-1-1。

该仪器的工作频率范围为9kHz ~ 3GHz，并且配有一个21厘米TFT彩色显示器。

EMI测试接收机ESCI 依照所有民用标准进行电磁发射测量，并且将多种类型的仪器集于一身。

产品特性
1. 卓越的测试接收机特性，适用于所有商业EMI要求，如CISPR、EN、ETS、FCC、ANSI、C63.4、VCCI和VDE；
2. 峰值（最大、最小）、准峰值、均方根、CISPR平均、平均检波器（最多可同时使用三个检波器）；
3. 各个检波器可以用条形图显示，带峰值保持指示；
4. 符合CISPR16-1-1对准峰值检波器的脉冲加权；
5. 时域分析，例如测量喀呖声干扰；
6. 符合CISPR的EMI测量带宽：200Hz，9kHz，120kHz，1MHz；
7. 内置11个预选滤波器和20dB的前置放大器；
8. 脉冲保护型射频输入；
9. 传感器、探头和天线等附件的电源；
10. 过载指示；
11. 内置AF解调器；
12. 明亮的21厘米TFT彩色显示屏；
13. 强大的固化软件功能；
14. 高测量速度；
15. 频谱分析平台。

EMI接收机

按
进入接收机模式。（开机默认进入接收机模式）。
设置“起始频率”，“终止频率”，“扫描模式下单点测量时间”，“终测模式下单点测量时间”以及“裕量”。（设置方法可参考表 4）
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选择测试标准。按下
按键，显示菜单栏，使用鼠标选择“Set”----“Limit”----“Select Limit”，
说明复位软件到初始状态在扫描运行过程中不要进行相关设置工作，在停止后进行设置可以对扫描的数据进行编辑，包括峰值查找，添加和删除频点等可以对数据表中的频点进行终测测试快速生成检测报告进入 Spot 模式，单点测量返回上一级菜单
表 5：接收机软件主界面
接收机模式快速操作步骤
①Scan 扫描测试设置和测试
选择所需标准并确定。如需添加新标准可参考”如何绘制标准曲线”。
选择补偿曲线。实际的应用中，在被测信号接入到接收机之前通常会有 LISN，天线，CDN，限幅器，衰减器以及线缆等仪器设备，所以必须进行相关损耗补偿，可通过添加补偿曲线进行修正。如果没有所需的补偿值可手动绘制补偿曲线，具体方法参考“如何绘制补偿曲线”。
射频衰减≥10dB
30dBm(=1W) 150V
分辨率带宽
预选器前置放大器测量时间检波器
分析仪模式接收机模式在分析仪中可以被关闭可以被开启/关闭接收机模式接收机模式
10Hz 到 1MHz(-3dB)采用 1/2/3/5/10 步长 200Hz, 9kHz, 120kHz （–6dB) 1MHz (pulse bandwidth) 15 路固定滤波器
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③绘制 PK 曲线绘制 PK 曲线与绘制 QP 曲线方法相同。绘制完 PK 曲线点 Save。然后 Exit 曲线标准绘制完毕。例如

是德科技 EMI 故障诊断方案

---近场探头的选择与应用是xx科技物联网应用系列概述近场电磁干扰(EMI)测试是电磁兼容性(EMC)辐射发射预兼容测试中的一个重要组成。

EMI 机构使用EMI 接收机和经过准确校准的天线来测试3或10米距离上的器件。

这称为远场测量。

电磁场的特性主要由被测器件(DUT)以及它与接收机和天线的距离决定。

远场辐射发射测量可以准确地告诉我们被测器件是否符合相应的EMC/EMI 标准。

但是，远场测试也有一些局限性。

它无法告诉工程师，严重的辐射问题到底是来自于USB、LAN 之类的通信接口，还是来自壳体的缝隙，或来自连接的电缆乃至电源线。

在这种情况下，我们只能使用频谱分析仪和近场探头，通过近场测试来定位这些发射源。

近场测试是一种相对量测试，这意味着它需要把被测器件的测试结果与基准器件的测试结果进行比较，以预测被测器件通过一致性测试的可能性。

需要注意的是，比较近场测试结果与EMI 标准测试极限是没有意义的，因为测试读数受许多因素的影响，包括探头位置和被测器件的形状等。

本应用指南将介绍各种近场探头的特点，并解释了它们在定位、评测可能的发射源以及对其进行故障诊断方面的特殊优势。

近场探头简介电磁场是由电场(E场)和磁场(H场)结合形成的。

工程师可使用各种探头来检测每类场中的发射。

磁场探头磁场发射源通常来自芯片组引脚、印刷电路板导线、电源线或信号线，或没有良好接地的金属盖。

磁场探头的感应元件是一个与发射导线或电线电感耦合的简易线圈。

磁场探头在它的回路与载流电线对齐时，提供频谱分析仪的最大输出电压。

在诊断EMI 的故障时，工程师需要在被测器件的表面旋转和移动探头，以确定探头在功率读数达到最大值时的位置，同时避免遗漏重要的发射源。

电场探头电场主要来源于未使用负载端接的电缆和电线，以及通向高阻抗逻辑电路的印刷电路板导线(可能是逻辑集成电路的高阻抗输入或三相输出)。

最简单的电场探头实质上就是一个小型天线。

电场探头能够很方便地探测空中信号，例如蜂窝下行链路信号。

浅析频谱分析仪和EMI接收机

EMI接收机和频谱分析仪两种仪器主要不同点随着电力电子技术的广泛应用，带来了很大的便利，但同时也带来了不容忽视的电磁干扰(EMI)问题，这就要求必须对EMI特性进行准确的测量，这对提高电力电子装置的电磁兼容性(EMC)具有重要意义。

近几年，在整个电磁兼容测量技术及所属服务领域不断出现许多新的测试仪器和测试方法，最基本且有效的测试设备还是频谱分析仪和EMI接收机。

一:频谱分析仪谈到测量电信号，电气工程师首先想到的可能就是示波器。

示波器是一种将电压幅度随时间变化的规律显示出来的仪器，它相当于电气工程师的眼睛，使你能够看到线路中电流和电压的变化规律，从而掌握电路的工作状态。

但是示波器并不是电磁干扰测量与诊断的理想工具。

这是因为：(1)最关键的是动态范围，干扰频谱不同分量的差别有5个量级以上，需要100 dB以上的动态范围；而八位的示波器仅有40 dB左右的动态范围，不能满足电磁干扰的测量要求。

(2)所有电磁兼容标准中的电磁干扰极限值都是在频域中定义的，而示波器显示出的是时域波形，因此测试得到的结果无法直接与标准比较。

为了将测试结果与标准相比较，必须将时域波形变换为频域频谱。

(3)电磁干扰相对于电路的工作信号往往都是较小的，并且电磁干扰的频率往往比信号高，而当一些幅度较低的高频信号叠加在一个幅度较大的低频信号时，用示波器无法进行测量。

(4)示波器的灵敏度在毫伏级，而由天线接收到的电磁干扰的幅度通常为微伏级，因此示波器不能满足灵敏度的要求。

测量电磁干扰更合适的仪器是频谱分析仪，频谱分析仪是一种将电压幅度随频率变化的规律显示出来的仪器，它显示的波形称为频谱。

频谱分析仪克服了示波器在测量电磁干扰中的缺点，它能够精确测量各个频率上的干扰强度。

对于电磁干扰问题的分析而言，频谱分析仪是比示波器更有用的仪器，用频谱分析仪可以直接显示出信号的各个频谱分量。

(5)1．1 频谱分析仪的原理频谱分析仪是一台在一定频率范围内扫描接收的接收机，它的原理图如图1所示。

频谱仪与接收机的区别

1.——EMC测量设备的选择在EMC测试设备选型时,常遇到这样的问题:EMI接收机与频谱仪到底有何不同,为何EMI测试要选用接收机本文依据CISPR16-1(GB/T6113)和GJB152A,对于接收机的测试原理进行剖析,分析接收机与频谱测试设备的选择提供参考-符合标准的接收机是EMC合格评定测试的唯一选择. 一,接收机和频谱分析仪的原理差异频谱分析仪是当前频谱分析的主要工具,尤其是扫频外差式频谱分析仪是当今频谱仪的主流,应用扫频测量技术,通过扫频信号源得到外差信号进行频域动态分析. 接收机是进行EMC测试的主要工具,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.接收机的扫描模式应当是以步进点频调谐的方式得到的.1.1 基本原理图根据工作原理,频谱分析仪和接收机可分为模拟式和数字式两大类.外差式分析是当前使用最为广泛的接收和分析方法.下面就外差式频谱分析仪与接收机之间的主要差别作一分析. 从原理图上看,频谱仪与接收机类似,但是频谱仪与接收机在以下几方面差别较大:前端预选器;本振信号扫描;中频滤波器;杂散信号和精度.1.2 输入RF信号的前端处理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,完成对信号的预选. 由于RF信号的谐波,交调和其它杂散信号的影响,造成频谱仪和接收机测试误差.相对于频谱仪而言,接收机需要更高的精度,这要求在接收机的前端比普通频谱仪多出一个预选器,提高选择性. 接收机的选择性在GB/T6113(CISPR16)中有明确规定.1.3 本振信号的调节现在的EMC测量,人们不止要求能手动调谐搜索频率点,也需要快速直观观察EUT的频率电平特性.这就是要求本振信号既能测试规定的频率点,也能够在一定频率范围扫描. 频谱仪是通过扫频信号源实现扫频测量的.通常通过斜波或锯齿波信号控制扫频信号源,在预设的频率跨度内扫描,获得期望的混频输出信号. 接收机的频率扫描是步进的,离散的,是离散的点频测试.接收机按照操作者预先设定的频率间隔,通过处理器的控制,在每一个频率点进行电平测量,显示的测试结果曲线实际是单个点频测试的的结果.1.4 中频滤波器频谱仪和接收机的中频滤波器的带宽是不同的. 通常定义频谱仪分辨率带宽是幅频特性的3dB带宽,而接收机的中频带宽是幅频特性的6dB带宽.当频谱仪与接收机设定相同级别的带宽时,它们对信号的实际测试值是不同的.从频谱仪和接收机中频滤波器的幅频特性可以看出,当频谱仪3dB带宽B3与接收机6dB带宽B6值设为一样时,实际通过两种滤波器的信号幅频特性是不一样的.依据EMC 标准,无论是民用还是军用标准,带宽均应为6dB.1.5 检波器依据EMC标准,要求测试接收机带有峰值,准峰值和平均值检波器,通用频谱分析仪一般带有峰值和平均值检波器,没有准峰值检波器,而EMC标准中限值通常包括准峰值限值.1.6 精度从接收机对信号的处理方式以及EMC测试要求看,接收机要比频谱仪有更高的精度,更低的乱真响应. 二,接收机与频谱分析仪在EMC测试应用的差异在目前的市场上,我们可以见到一些通过频谱分析仪改造而来的接收机,如果应用它们进行测试,必须符合相应的标准.对于民用EMC测试,测量设备标准依据为CISPR16-1(GB/T6113).对于军用标准测试,测量设备的标准依据是GJB152A(MIL-STD462). 根据上一章原理分析,我们可以总结出下面一个简单的公式:通用频谱仪+预选器+6dB中频滤波器,三种检波器+点频测试功能+高精度信号处理=接收机在公式左边各项并非简单罗列,每项都有特殊要求,同时根据设计原理,在使用中必须依据仪器生产商的说明进行操作,才能达到相应要求.2.1 预选器频段的选择必须依据生产商的说明,如果扫描跨度设置不合适,预选器中的固定滤波器和跟随滤波器就无法正常工作.2.2 点频测试和检波器在依据EMC标准进行测试时,许多情况下需要对某些固定的频率点进行实时测试.例如,许多测试工程师在进行辐射干扰测试时,依据标准要求,需要选择合适的频率点,进行转台的转动和天线的升降,实时快速观察和记录该点的电平值.在这种情况下,具有点频测试功能的接收机能够方便准确地完成,而通用频谱分析仪无法准确实时测试单一频点的电平变化,EMI测试用频谱分析仪必须有增加的功能,能够在扫描跨度(SPAN)为零时,快速准确的进行测试,不止是峰值显示,同时要有准峰值和平均值. 依据标准CISPR16-1,对峰值,准峰值和平均值检波器作脉冲响应测试时,接收机可以对单一频率进行点频监测,判断其是否符合标准,而通用频谱仪完成这种测量是很困难的.脉冲响应测量是判断接收机合适与否的一个重要指标,不符合标准的仅能作为预测试设备.三,结论依据本文对频谱分析仪和接收机所作的原理分析,针对EMC测试设计的接收机是适合判定和认证测试的唯一选择.许多预测试仪器,如频谱分析仪内置6dB中频带宽,准峰值和平均值检波器,或频谱分析仪外加预选器,都无法完全达到接收机的要求,只可以用于工厂预测试.2.EMI 测试接收机EMI 测试接收机是EMC 试验中最常用之基本测试仪器，EMI 测试接收机实际上是含高频选频放大之超外差接收机，其灵敏度可通过输入回路之可调衰减器来调变，由于测试讯号输入常常是极宽之频谱讯号，运用可调谐高频选择器对输入讯号进行预选，可以改善混频器之工作状况，中频放大器和中频选择器用来确定仪器之通行频带，并对讯号进行功率放大。

实时频谱分析在EMI诊断中的应用

致性扫描实例，它把ＣＳＲＩＰＱＰ检波
的轨迹与天线因Байду номын сангаас表格和杂散信号搜索
定设计优化的影响和屏蔽效果。当然，
功能结合在一起。在本例中，轨迹是 “ 环境扫描 ”，考察的是在没有被测设
备时存在的背景信号。
一
Ｃ如，计算机中使用的与模式相关的扩诊断在保证优秀的ＥＭ性能方面没有频时钟，以及嵌入式系统设计中运行限制；通常要求对系统集成进行全面诊
术旨在 “ 迅速查看”问题区域；预一致性测试也可以在临时地点由工程设计人
诊断预一致性和一致性测试
员完成预认证通常采用包含相应滤波器和检波器的通用频谱分析仪，因为它们提供了快速测量工具，这些工具通常已经用于设计流程中，不要求额外的资本开支。如果在这个阶段发现问题，那么要求进行进一步诊断和设计改动。ＲＳ１００Ａ上提供的功能除诊断外，还Ａ６
有噪声的定期硬盘访问周期的硬盘驱断和调试，为保证所有ＲＦ系统达到子
动器。这些复杂的数字设备正日益接要求的性能水平，并且不会被集成系统
致性测试要求符合国际标准规定
的方法、设备和测量地点。一致性测试
近以频率捷变、基于分组模式运行的无线通信系统。
域。满足国际标准并不要求进行预一致长，产品开发这一阶段的ＥＭ故障可Ｃ性测试，预一致性测试的目标是发现潜
在问题，降低一致性测试阶段发生故障能会导致昂贵的重新设计，耽误产品推

ER 系列 EMI 测试接收机快速指南说明书

ER系列EMI测试接收机(ER300/ER2000/ER3600)快速指南一般性检查●请检查运输包装如运输包装已损坏，请保留被损坏的包装或防震材料，直到货物经过完全检查且仪器通过过电性和机械测试。

因运输造成仪器损坏，由发货方和承运方联系赔偿事宜。

●请检查整机若存在机械损坏或缺失，或者仪器未通过电性和机械测试，请您联系发货方。

●请检查随机附件请根据发货清单检查随机附件，如有损坏或缺失，请您联系发货方。

一般安全概要了解下列安全性预防措施，以避免受伤，并防止损坏本产品或与本产品连接的任何产品。

为避免可能造成的危险，请务必按照规定使用本产品。

请使用所在国家认可的本产品专用电源线请将产品可靠接地请查看并核对所有终端额定值请使用合适的过压保护请勿开盖操作请勿在潮湿环境下操作请勿在易燃易爆的环境下操作请保持产品表面的清洁和干燥请注意防静电保护请保护射频输入端口请勿使输入端过载请勿将异物插入风扇的排风口请注意搬运安全ER 系列接收机简介ER 系列EMI 接收机符合CISPR 16-1-1标准，集成了CISPR-AVG 、CISPR-RMS 、QPK 检波器，根据CISPR 、EN 、FCC 和MIL 等标准进行电磁干扰测量，适用于家电、照明、汽车电子、医疗等行业的EMI 测试。

结合ETR 上位机测量软件、丰富的测试选配件，可进行精确的自动化测试。

全系标配频谱分析模块和跟踪信号发生器，满足不同领域用户的测试需求。

前面板①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮图1 前面板视图编号说明编号说明① 电源键⑪ 下方向键 ② USB HOST 2.0接口 ⑫ 上方向键 ③ 射频输出 ⑬ 撤销键&LOCAL ④ 射频输入 ⑭ 退格键 ⑤ TFT-LCD ⑮ 数字键区 ⑥ 功能键区 ⑯ ⑦ 菜单键 ⑰ ⑧ 单位键区⑱⑨ 确认键⑲ ⑩ 脉冲旋钮⑳前面板功能键图2 前面板功能键设置接收、中心、起始和终止频率，弹出与频率相关的软菜单EMI 接收机模式下无效，频谱仪模式下激活频率扫宽，设置频谱分析仪为中心频率扫宽模式，弹出对扫宽进行设置的软菜单激活参考电平功能，设置参考电平、射频衰减器、刻度等参数设置分辨率带宽和视频带宽相关参数设置扫描模式、扫描时间等参数设置触发选项设置扫频信号的迹线相应参数设置检波方式通过光标读取迹线上各点幅度、频率或扫描时间等。

用频谱分析仪作EMI测试和诊断-主要测辐射

用频谱分析仪作ＥＭＩ测试和诊断摘要频谱分析仪是电磁干扰（ＥＭＩ）的测试、诊断和故障检修中用途最广的一种工具。

本篇文章将重点突出频谱分析仪在ＥＭＩ应用的广阔范围内作为诊断测试仪器的多用性。

对于一个ＥＭＣ工程师来说，频谱分析仪最重要的用途之一是测试商用和军用电磁发射，其他用途包括对以下内容的评估：材料的屏蔽效能，仪器机箱的屏蔽效能，较大的试验室或测试室的屏蔽效能，电源线滤波器的衰减特性。

此外频谱分析仪在从事场地勘测中也很有用。

概述频谱分析仪对于一个电磁兼容（ＥＭＣ）工程师来说就象一位数字电路设计工程师手中的逻辑分析仪一样重要。

频谱分析仪的宽频率范围、带宽可选性和宽范围扫描ＣＲＴ显示使得它在几乎每一个ＥＭＣ测试应用中都可大显身手。

辐射发射测量频谱分析仪是测试设备辐射发射必不可少的工具，它与适当的接口相连就可用于军用和／或商用ＥＭＩ自动测量。

比如说，一台频谱分析仪与一台计算机（如ＩＢＭＰＣ）相连，就可以在对应的频率范围内把发射数据制成图和／或表。

虽然ＥＭＩ测量接收机也可用于自动测试系统，但在故障的诊断和检修阶段频谱分析仪则显得更优越。

据我的经验，大多数情况下被测设备在第一次测试时都不能满足人们的期望值，因此，诊断电磁干扰源并指出辐射发射区域就显得很迫切。

在ＥＭＩ辐射发射测试的故障检修方面，有时可能想要设置足够宽的频率范围以使得辐射发射要的频谱范围以外的频谱也包括在内。

用频谱分析仪，ＥＭＣ工程师就可以观察到比用一台典型的ＥＭＩ测试接收机可观察到的更宽的频谱范围。

另一种常用技术是观察特殊宽带天线频率范围。

包括所有校正因子在内的频谱图也同时被显示在频谱分析仪的ＣＲＴ上，显示的幅值单位与分析仪上的单位相一致，通常是dBm。

这样，测试人员可在ＣＲＴ上监测发射电平，一旦超过限值，就会被立刻发现。

这在故障检修中极其有用。

这种特性使得人们在屏蔽被测产品的同时观察频谱仪的屏蔽并可立刻获得反馈信息。

在快速进行滤波、屏蔽和接地操作时同样可做以上尝试。