使用TBMR-110M EMI接收機(jī)在汽車行業(yè)進(jìn)行EMC測量

使用TBMR-110M EMI分析儀在汽車行業(yè)進(jìn)行 EMC 測試

汽車行業(yè)要求設(shè)計(jì)人員測試和驗(yàn)證各種組件的 EMC 性能。否則，電子設(shè)備之間可能會(huì)發(fā)生干擾?？梢允褂?TBMR-110M 示例來解釋必要的測量。

高頻電力電子器件：高頻 EMI 分析儀可用于檢查車輛中使用的組件

在快速發(fā)展的汽車工業(yè)、先進(jìn)電子領(lǐng)域由于無線技術(shù)越來越多地集成到車輛中，因此檢查電磁兼容性 (EMC) 非常重要。其中一個(gè)重要工具是 RF EMI（電磁干擾）分析儀，它在確保汽車電子系統(tǒng)可靠、無事故運(yùn)行方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

汽車制造商和供應(yīng)商使用 RF EMI 分析儀對其產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)一致性測試。這使得開發(fā)人員能夠在接受正式認(rèn)證之前確保滿足必要的 EMC 要求。這種主動(dòng)的方法有助于在開發(fā)過程的早期識別和解決 EMI 問題，從而降低最終認(rèn)證中代價(jià)高昂的延遲或不合規(guī)的風(fēng)險(xiǎn)。

檢查并驗(yàn)證組件的 EMC 性能

在汽車制造中，這些分析儀對于測試和驗(yàn)證各種組件的 EMC 性能特別有價(jià)值，從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元 (ECU) 到頻率為 110 MHz 的信息娛樂系統(tǒng)。射頻分析儀測量汽車電子元件和系統(tǒng)產(chǎn)生的傳導(dǎo)電磁輻射，這些輻射可能會(huì)影響其他車載系統(tǒng)的運(yùn)行。這些測量通常根據(jù) CISPR 25 等標(biāo)準(zhǔn)或 OEM 特定要求進(jìn)行，以確保符合監(jiān)管指南。

針對此類應(yīng)用，Tekbox 推出了 TBMR-110M 高速 EMI 分析儀，開發(fā)人員可以使用該分析儀執(zhí)行所有必要的測量。除了 EMI 功能外，該器件還提供內(nèi)置跟蹤發(fā)生器、示波器功能、解調(diào)器和 IQ 流發(fā)生器。以下文字說明了 TBMT-110M 的工作原理。

射頻信號處理和頻譜分析

RF 輸入連接到可切換衰減器（衰減范圍為 0 dB 至 30 dB，步長為 10 dB）和輸入保護(hù)電路。接下來是一個(gè)帶有 8 個(gè)通道的預(yù)選器。預(yù)選器的輸出饋送到兩個(gè)連續(xù)的 LNA（低噪聲放大器）。第一級增益為 20 dB，第二級增益為 10 dB。這允許以 10 dB 為步長從 0 到 30 dB 進(jìn)行增益調(diào)整

RF部分框圖

RF 信號在具有定制邏輯的FPGA模塊中進(jìn)行采樣、A/D 轉(zhuǎn)換和處理，然后將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在快速 256 MB 同步 RAM 中。微控制器讀取 AM 的內(nèi)容，并通過 USB 接口將其傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上處理和顯示頻譜。

預(yù)選過濾器的屬性列表

帶有 FPGA 的分析儀數(shù)字部分的框圖

跟蹤發(fā)生器由 250 MHz DDS（直接數(shù)字合成）、放大器和可切換 10 dB 衰減器組成。它可以生成頻率高達(dá) 100 MHz 的單端信號 (CW)，最大輸出功率為 0 dBm。該分析儀包含一個(gè)帶有級聯(lián)可切換和可調(diào)數(shù)字濾波器組的數(shù)字接收器。最大 RBW 限制為 3.5 MHz。解調(diào)、短期 FFT (STFFT) 和并行濾波器計(jì)算是使用強(qiáng)大的多線程和 SIMD（單輸入多數(shù)據(jù)）技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行的。 EMI 測量裝置包括測量天線、射頻電流監(jiān)測探頭或 LISN 等傳感器，僅舉最常見的一些。所有轉(zhuǎn)換器都有屬性為了獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果，必須考慮到這一點(diǎn)。

跟蹤發(fā)生器的框圖

電場和磁場強(qiáng)度的天線系數(shù)

測量天線的特征在于其天線系數(shù) AF（以 [dB/m] 為單位），并提供天線系數(shù)表。如果將電天線系數(shù)添加到天線輸出處的電壓（以 [dBμV] 為單位），您將得到相應(yīng)的電場強(qiáng)度（以 [dBμV/m] 為單位）。電場強(qiáng)度 E [dBμV/m] = V _ANT [dBμV] + AFE [dB/m]。如果天線設(shè)計(jì)用于測量磁場，則它們的特征是磁性天線系數(shù)（以 [dB/Ωm] 為單位）。磁場強(qiáng)度 H [dBμA/m] = V _ANT [dBμV] + AFH [dB/Ωm]。天線系數(shù)始終與頻率相關(guān)，并且根據(jù)天線與測試對象之間的測量距離而有較小程度的變化。

功率阻抗網(wǎng)絡(luò)和測量校正

功率阻抗（LISN）通過阻抗、相位、隔離度和分壓比來表征。與測量值校正相關(guān)的參數(shù)是其分壓比，其表征LISN RF端口處的電壓與LISN EUT（被測設(shè)備）端口處的電壓之比。實(shí)際測量設(shè)置可能包含計(jì)算測量結(jié)果時(shí)必須考慮的附加組件。這些組件可能包括電纜、衰減器、濾波器、限制器、放大器和其他傳感器。所有這些組件都具有對數(shù)參數(shù)的特征，可以輕松地在接收器測量的原始數(shù)據(jù)中添加或減去這些參數(shù)。

TBMR-110M 軟件和 EMCview 中采用以下公式：圖形幅度 = 原始幅度 [dBμV] – 電纜文件 – LISN 文件 + 天線文件 – 放大器文件。

任何組件都可以在每個(gè)文件中進(jìn)行表征。該軟件根據(jù)文件的擴(kuò)展名識別文件：

• 電纜文件：*.cac

• LISN 文件：*.lsc

• 天線文件：*.ant

• 放大器文件：*.amp

只要參數(shù)具有適當(dāng)?shù)姆枺涂梢栽谌魏挝募卸x任何組件。例如，衰減器的衰減值在電纜、LISN 或放大器文件中必須為負(fù)，但在天線文件中必須為正。 RF 電流互感器/RF 電流探頭在 LISN 文件中定義為具有正互阻抗值