EMC测试的一些基本概念

 窄带、宽带、峰值、准峰值、平均值...现在我们来分享下这几个概念的一些知识。

•     基本概念    

    上面几个概念都是信号方面的术语，涉及的内容很广很复杂很专业，也没必要太多深入，我们这里只分享在测试时关于这几个概念的基本意义，能够帮助理解测试结果就行。

    窄带和宽带：这两指的是信号频率带宽，是相对概念。比如我们一般认为像时钟信号这种，绝大部分信号能量都集中在某一频点（很窄的频率范围内）或多个单一频点上，就是窄带信号。频谱测试可以发现这种信号只在多个单一频点上（基频和倍频）有较高的幅值。与之相对应的宽带，则是信号能量分布在很宽的频率范围内，比如电机噪声信号这种，频谱测试可以发现其幅值几乎分布在整个频率范围上，这是EMI测试时概念。放在传输线的概念上，又可以指互连的带宽，宽带传输线意味互连可以传输很宽范围内的信号频率，如单端传输线的带宽为几MHz，平衡双绞线的带宽为几十MHz，同轴线为几百MHz...。这里有一个有趣的问题就是在汽车电子EMI测试时，噪声信号频率处在多大的范围内，可以认为是宽带噪声？可以简单理解为，如果噪声信号的带宽大于RBW，则认为是宽带信号，否者认为是窄带信号。

    检波器：峰值、准峰值、平均值。相信很多人都清楚这三个检波器的根本区别在于对检波电路（可以理解为RC电路）的充放电时间不同，峰值检波器的充电时间*短。EMI测试中设置这三种不同检波器的目的是为了评估噪声特性对被.干扰设备的影响程度。对于那些对噪声比较敏感的设备或行业，比如军.工和汽车，一个噪声脉冲就可能导致严重后果，因此必须使用峰值检波检测出这种噪声，并加于限值。但是对于人体或消费类电子来说，单个噪声脉冲，人体可能感受不到其影响，因此准峰值检波就是为了模拟人体感受而出现的检波方式。

    为了理解这三种检波器在EMI测试中的检波结果，需要对噪声信号在时域和频域的特征有基本的了解，频域上来说，噪声信号可分为宽带和窄带（上述讲到这种划分和RBW相关）。时域上来说，噪声信号的划分就很复杂了，但对于EMI测试而言，可以简单划分为周期小于接收机测试驻留时间的周期信号和周期大于接收机测试驻留时间的周期信号（实际上大部分电磁噪声都是周期信号）。比如对于某电源测试，有400kHz的周期信号和倍频信号。在0.15MHz~108MHz测试频段范围内，峰值检波器和平均值检波器的设置参数都是一样的，在0.15MHz~30MHz，RBW为9kHz，驻留时间为50ms，在30MHz~108MHz，RBW为120kHz，驻留时间为5ms。对于0.15~30MHz，400kHz的噪声信号周期（0.0025ms）远小于驻留时间，在接收机每个点频步进扫描的频率范围（9kHz）和周期（50ms）内，都有大量的周期信号对检波器的RC进行充电，因此峰值检波的高点和平均值检波的高点结果是一样的，差别很小。如果测试噪声是周期远大于50ms的时域脉冲信号，虽然脉冲信号的频率可能很丰富，在400kHz或更高频率内都有，但是在接收机的每个频点步进扫描的频率范围和周期内，只有一个400kHz的脉冲对RC进行充电，这样就会导致峰值检波的测试结果和平均值检波的测试结果相差较大。对那种携带有长周期PWM信号噪声的测试结果会很明显。上述只是基本概念的阐述，EMC问题很复杂，分析问题时需要灵活应用。

    另外，讲下传导测试所需要的时间大致是怎么来的，0.15MHz~30MHz，接收机的步进为5kHz，驻留时间为50ms，所以测试所需要的时间大致为：（30-15）*1000/5*50约等于5分钟。