使用探頭定位近場EMI故障點
近場探頭,又稱嗅探探頭,已經(jīng)被廣泛地用于輻射源的識別中。它們在探測中起到天線的作用,能夠檢測到從被測件中輻射出來的近場的電場或磁場騷擾信號。這有助于工程師縮小排查范圍,并盡可能地聚焦在騷擾泄露點處。在這種情況下,精度或與遠場測試結(jié)果的相關(guān)性就顯得不是那么重要。
圖1:通過在問題電路附近探查掃描,你可以很容易地觀察到當探頭靠近輻射泄露點時在頻域上出現(xiàn)的頻譜尖峰
近場測試能夠展現(xiàn)出當前情況下是何種類型的電磁場占主導(dǎo)以及騷擾源輻射出來的場強,盡管這只是相對的結(jié)果。一般來說,越接近源頭,所探測到的場強會越大。這就給排查的著手點提供了一個很好的指引?,F(xiàn)在我們來討論下使用近場探頭檢測EMI問題的一般方法。
用好你的模擬前端
通常通過探頭耦合進來的輻射騷擾都很微弱,需要使用小到mV級別的檔位進行測量。因此你的示波器擁有一個高靈敏度和高動態(tài)范圍的模擬前端就顯得尤為重要。記得隨時調(diào)整你示波器的垂直檔位,讓你的波形盡可能充滿屏幕。這樣才能夠保證在進行信號捕獲時,能用滿ADC的量程,避免出現(xiàn)削波的現(xiàn)象。
一般情況下,垂直檔位的設(shè)置是先從能夠檢測到微弱信號的低檔位開始(如1mV/格~4mV/格),然后根據(jù)信號的特點調(diào)整到一個更高的檔位。這時同樣需要確保設(shè)備能夠在如此之高的靈敏度下,捕獲所需帶寬的信號。
近場寬帶探查
通過在所有的電路元件、走線和連接器上進行寬帶掃描探查,獲得在感興趣頻跨內(nèi)輻射騷擾的簡要分布概覽對于排查很有必要。在傳統(tǒng)的測試接收機中,騷擾功率只在一段有限的帶寬范圍內(nèi)進行量測。這使得觀察的范圍十分有限,因為該源可能產(chǎn)生并輻射出更高頻率成分的騷擾。例如,帶有RF模塊的嵌入式電路板,可以在GHz的頻段上對其他的部件產(chǎn)生干擾。
圖2:在窄帶范圍內(nèi)做進一步分析定位前,了解整個感興趣的帶寬范圍內(nèi)輻射騷擾的分布很必要
因此,在一個寬帶的范圍內(nèi)用一個更高的頻跨來了解被測件的整體輻射情況是一個很好的做法。高性能的示波器,如R&S的RTO示波器,能夠在GHz級別的采集帶寬內(nèi)深入了解來自被測件各個模組在寬頻跨范圍內(nèi)的頻譜泄露。
圖3:信號走線產(chǎn)生的磁場和電場分布
先從大的環(huán)狀探頭開始
環(huán)狀探頭對磁場輻射提供不同的靈敏度。環(huán)狀探頭前端環(huán)的直徑越大,探頭的靈敏度就越高。從較大的環(huán)狀探頭開始來獲得對于輻射泄露位置分布的總體情況,接著可以切換成更小的環(huán)狀探頭來提供更精細的靈敏度。越小的環(huán)狀探頭能夠提供更佳的空間分辨率,在關(guān)注的頻段內(nèi)定位輻射源。
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