幾個EMI測量問題的分析與處理

摘 要：由于EMI信號的多樣性與復雜性，在實際的測量過程中需要根據EMI信號的特點，正確設置相關測量儀器，才能保證測量結果的準確度，否則不僅會導致測量結果的不可靠，還可能損壞測量儀器。在此列舉了幾個測量過程中所遇到的問題，分析了其對測試結果的影響，并結合相關儀器的工作原理，給出正確處置方法，確保測量結果的準確性和可靠性。

關鍵詞：非線性干擾； 帶寬； 峰值檢波器； 準峰值檢波器； 平均值檢波

中圖分類號：TN91134； TM937.3 文獻標識碼：A 文章編號：1004373X（2012）22017103

摘 要：由于EMI信號的多樣性與復雜性，在實際的測量過程中需要根據EMI信號的特點，正確設置相關測量儀器，才能保證測量結果的準確度，否則不僅會導致測量結果的不可靠，還可能損壞測量儀器。在此列舉了幾個測量過程中所遇到的問題，分析了其對測試結果的影響，并結合相關儀器的工作原理，給出正確處置方法，確保測量結果的準確性和可靠性。

關鍵詞：非線性干擾； 帶寬； 峰值檢波器； 準峰值檢波器； 平均值檢波

中圖分類號：TN91134； TM937.3 文獻標識碼：A 文章編號：1004373X（2012）22017103

標準中對騷擾信號有固定電平限值的要求，表1所示的帶寬要求是必需的。但對一些發射機設備的亂真發射抑制度測量時，上述帶寬要求不是必需的。例如按GJB151A1997中CE106項目對某擴頻發射機進行測試。該設備工作在200 MHz，采用直接序列擴頻方式，偽隨機碼元寬度約2 μs。如果采用軍標規定100 kHz帶寬，則EMI接收機測量發射功率遠比實際功率小，從而可能影響到其對亂真發射抑制度的判別。另外帶寬的變化對不同輸入信號的影響也是不同的。當測試帶寬增加10倍時，正弦信號電平測量結果不會改變，白噪聲電平增加10 dB，脈沖信號電平增加20 dB（脈寬的倒數1/τ>測試帶寬B>周期的倒數1/T）。專業的研究部門對儀器90 kHz和9 kHz兩種帶寬進行了對比試驗，發現大多數干擾在兩種帶寬下測試數值比在14～18 dB范圍，這與干擾主要是脈沖性噪聲但也存在部分隨機分量的情況相吻合［5］。

4 不同標準對檢波器的選擇問題

檢波器是主要用來對中波信號包絡進行提取處理，去掉調制載波信號，還原基帶信息。目前常用的EMI接收機檢波方式有：峰值檢波（Peak）、準峰值檢波（Quasipeak）和平均值檢波（Average）。其中峰值檢波只與測量時間內最大峰值有關，而與脈沖出現的頻度無關，如圖4（a）、（b）所示兩種情況，峰值檢波器無法區分，其常用軍標測試，因為單次的脈沖誤觸發也可能引發災難性的后果。平均值則只與測量時間的平均電平有關，如圖4（b）、（c）所示兩種情況，平均值檢波無法區分。準峰值檢波特性介于峰值和平均值之間，特性最近人類感官對干擾的反應，因而廣泛應用于民用領域。

圖4 常用3種檢波器的檢波特點需要特別關注的是國際無線電干擾委員會（CISPR）于2002年采用了新的平均值檢波器［6］，指定平均值檢波器時間常數，通常稱之為CISPRAverage，新的平均值檢波器正陸續被相關標準采用。我國電磁兼容基礎標準GB/T6113.1012008也于2008年采用新的平均值檢波器［7］。一些強制認證標準，如GB92542008也于2008年做了更新［8］。另外，CISPR1611：2007中采用了新的均方根平均值檢波器［9］，簡稱為CISPRRMS，以區別原來的均方根檢波器（RMS），這種新的檢波器應用到CISPR13：2009的符合性測量中［10］。目前各種不同檢波器在現行使用的標準中都有應用，所以使用EMI接收機對產品進行檢測時一定要注意區分其檢波方式，及其應用的基礎標準的版本，否者可能導致測試結果的誤判。

以最新的平均值檢波器（CISPRAverage）與原來的平均值（Average）檢波器為例。設信號源N5181A的載波頻率20 MHz、載波功率-47 dBm、脈沖信號寬度30 ms、脈沖重復頻率1～10 Hz。設置測量接收機ESU26設接收機測試頻率20 MHz、帶寬120 kHz，測量時間1 s，打開兩種檢波方式對信號源輸出進行測量，測量結果如表2所示。可見在脈沖重復率很低的情況下，新的平均值檢波器輸出要大很多，超過10 dB，而隨著脈沖重復率的提高，兩者差距則不斷縮小。

5 結 語

本文對EMI測量中涉及到接收機射頻前端保護問題、大信號輸入導致非線性失真問題、窄脈沖測量時帶寬設置問題和不同標準對檢波器的檢波器選擇問題進行了分析和正確處理，防止實際使用過程中由于此類問題處理不當導致的測量不準確和接收機的損壞。

參 考 文 獻

［1］ 明治中，陳功.CE102測試故障分析［J］.計量技術，2008，28（5）：6566.

［2］ 沈國連.正確實施CE106發射試驗的兩個基本條件［J］.航空電子技術，2007，35（2）：1114.

［3］ 國防科工委.GJB151A97軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求［S］.北京：國防科工委軍標出版發行部，1997.