扫描信号源(EMI接收器知识概述)
01.电磁干扰接收器的基本组件
1)输入衰减器
输入衰减器的作用是衰减过大的外部信号或干扰电平,调节衰减量,保证输入电平在接收机可测范围内,防止接收机被过压或过流损坏。
2)预选器
预选器的主要作用是对待测信号进行初步筛选,以降低通过后续电路的信号幅度,防止后续电路过载。无论是高电平窄带信号还是具有一定频谱强度的宽带信号,都可能导致接收机输入端第一混频器过载,导致错误的测量结果。对于脉冲宽带信号,混频器前的预选可以避免过载。如果没有预选,宽带信号的所有频率分量会同时出现在混频器上。如果宽带信号在时域中的峰值幅度超过混频器的过载水平,就会出现过载情况。预选也可以改变宽带信号测量的动态范围,但不会改变窄带信号测量的动态范围。
3)预发布
根据选频放大原理,只选择需要的测量信号进入下层电路,而外界的各种杂散信号(包括镜像频率信号、中频信号、互调谐波信号等。)排除在外。
4)混合器
来自前置放大器的高频信号和来自本地振荡器的信号被组合以产生输入到中频放大器的差频信号。因为差频信号的频率远低于高频信号的频率,所以提高了中频放大器的增益。
02.工作原理
接收机测量EMI信号时,首先将仪器调谐到某个测量频率fa,该频率通过高频衰减器和前置放大器进入混频器,在本振频率f1混频,产生许多混频信号。在中频滤波之后,仅获得中频f0=f1-fa。中频信号经过中频衰减器和中频放大器后由保罗检波器检测,中频经过滤波得到地面信号A(t)。对A(t)进一步加权滤波,根据需要选择滤波器,得到A(t)的峰值、准峰值、有效值或平均值。经过低频放大后,这些数值可以显示在数码管屏幕上。
EMI接收器测量输入到其端口的信号电压。为了测量场强或干扰电流,需要一个换能器,借助其转换系数将测得的端口电压转换成场强(单位uV/m或dBuV/m)和电流(单位A和dBuA)。根据测量对象的不同,传感器可以是天线、电流探头、功率吸收钳等。
03.EMI接收机与频谱分析仪的比较
1)接收机和频谱分析仪在输入端的信号处理是不同的。
频谱分析仪的信号输入端通常由一组简单的低通滤波器组成,而接收机采用对宽带信号抗干扰能力强的预选器。通常,它包括一组固定带通滤波器和一组从属滤波器,用于预选信号。
2)不同的扫描信号
频谱分析仪的扫频信号源受谐波或锯齿波信号控制。频率变化是连续的,通过在预设的频率跨度内扫描,获得所需的混合输出信号。
接收机的扫频是一种离散的电频率测试。按照接收机操作人员预设的频率间隔,在处理器的控制下在每个频点进行电平测量,显示的测试结果曲线实际上是单点频率测试的结果。如今,在EMC测量中,人们不仅需要手动调谐搜索频点,还需要快速直观地观察EUT的频率电平特性。这就要求本振信号既能测试指定的频点,又能在一定的频率范围内扫描,这是频谱分析仪无法实现的。
3)中频滤波器带宽的定义不同
一般频谱分析仪的分辨率带宽为幅频特性3dB带宽,而接收机的中频带宽为幅频特性6dB带宽。
4)不同的探测器
频谱分析仪一般是峰值检测器和平均值检测器,接收机配有准峰值检测器和有效值检测器。
5)不同的测试精度
从接收机的信号处理方式和EMC测试要求来看,接收机比频谱仪具有更高的精度和更低的杂散响应。
总结为一个简单的公式:
通用频谱仪+预选器+6dB中频滤波器+两个检波器+点频测试功能+高精度信号处理=EMI接收机
04.性能指数参数
1)频率范围:20Hz-40g Hz;;
2)检测器
3)显示平均噪声水平:接收机的本底噪声和可测试的最小信号幅度;
4)频率-温度稳定性:工作温度范围内的频率稳定性;
5)频率分辨率
6)振幅分辨率
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