為確保產(chǎn)品符合電磁兼容性(EMC)標準，能夠穩(wěn)定可靠地運行，許多企業(yè)會對產(chǎn)品進行EMI測試，從而提升品質(zhì)競爭力以及降低成本風險，滿足客戶需求。傳統(tǒng)的EMI輻射發(fā)射測試通常在具有大型屏蔽室的認證實驗室內(nèi)進行，使用多種天線獲取輻射信號，測試成本高昂，影響新產(chǎn)品發(fā)布進度。針對這樣的問題，普源精電為客戶提供了使用TEM小室進行產(chǎn)品EMI預合規(guī)性測試的測試解決方案。

TEM小室的EMI預合規(guī)性測試

EMI標準簡介

The Briefing of EMI Standard

EMI測試標準是區(qū)分不同國家不同應(yīng)用產(chǎn)品類別的重要規(guī)則之一，每個國家都有專門的標準來支持海關(guān)檢查前的技術(shù)進口許可。例如，"CISPR"標準是國際通用標準，可覆蓋近80%的國家;"FCC”標準是包括美國和加拿大在內(nèi)的北美地區(qū)標準;"EN"標準是歐洲聯(lián)邦的標準。因此，產(chǎn)品需要出口到其他國家，生產(chǎn)商需要遵循相應(yīng)國家的EMI測試標準并通過EMI測試機構(gòu)的正式測試。正式測試通常會用到大規(guī)模的EMI認證實驗室，測試成本高昂，因此使用TEM小室進行EMI預合規(guī)性測試可以有效降低產(chǎn)品測試成本，提高測試效率并加快產(chǎn)品面世進度。

▲TEM小室輻射測試結(jié)構(gòu)

TEM小室介紹

TEM Cell Introduction

工程師們通常需要一個經(jīng)濟實用的實驗室，能夠進行正式合規(guī)性測試前的EMI預測試，TEM小室提供了一種測量產(chǎn)品發(fā)射的低成本方法。市場上一款TEM小室可覆蓋2GHz甚至更高的頻率范圍，這種TEM小室可與頻譜分析儀結(jié)合使用，進行與EMC相關(guān)的設(shè)計修改前后的產(chǎn)品測試。使用TEM小室進行的測試無法提供與在認證測試室中進行的測試相同的量化結(jié)果，但TEM小室可以消除大部分不必要的背景干擾，從而很好地說明設(shè)計是否受到過多輻射噪聲的影響，工程師可以清楚地看到自己的改動是改善了還是降低了電磁兼容性能，抑或是保持不變。

▲TEM小室裝置模擬圖

TEM小室是一種帶狀線設(shè)備，用于電子設(shè)備的輻射發(fā)射和抗擾度測試。TEM小室由一個隔膜、一個位于中央部分的導電條和一個接地壁組成，其幾何形狀設(shè)計為50歐姆的帶狀線。它沒有側(cè)壁，被測設(shè)備(DUT)放置在底壁和隔膜之間。它可能會接收射頻背景噪聲，但可以通過為DUT供電之前測量該裝置的輸出信號加以區(qū)分。特制TEM小室的獨特設(shè)計功能提供了與所需波傳播方向垂直的電阻，抑制了高階模式(higher-order mode)和共振。所有TEM小室都配有50Ω/25W射頻終端，用于保護頻譜分析儀的直流模塊或射頻接收器輸入以及N-Male 至 N-Male 同軸電纜。

客戶案例

EMI預測試解決方案

此次案例我們以某客戶的醫(yī)用心跳起搏器為例。醫(yī)療級產(chǎn)品對EMI測試認證的要求特別嚴格，大多數(shù)醫(yī)療級電子儀器設(shè)備的工作頻率都很低，因此必須嚴格濾除背景噪聲，才能準確獲知產(chǎn)品真實的EMI特性和性能，故利用TEM小室輔助進行EMI預合規(guī)性測試。我們將心跳起搏器的主板放置在TEM小室中，將TEM小室的一端連接到 RIGOL RSA5065實時頻譜分析儀的SMA接收端，另一端連接到50歐姆的終端器，避免了反射噪聲影響EMI測試的情況。

▲帶TEM小室的RSA5065頻譜分析儀，用于起搏器EMI測試

接下來，將RSA5065頻譜分析儀設(shè)置為EMI模式，我們首先在不放置TEM小室的情況下掃描EMI曲線，我們可以得到黃色的Trace1，并分別設(shè)置峰值檢測、準峰值檢測和平均值檢測，打開計量表功能，然后設(shè)置限制線的限值。完成初步掃描后，將主板放入TEM小室，然后打開Trace2，再次掃描得到綠色的 Trace2。根據(jù)掃描結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，加入TEM小室后，本底噪聲部分明顯降低了很多。

▲無TEM小室的EMI測試結(jié)果(Trace1)

▲帶TEM小室和不帶TEM小室的EMI測試結(jié)果對比

RIGOL實時頻譜分析儀內(nèi)置的EMI預測試應(yīng)用軟件功能強大，結(jié)合符合CISPR標準的濾波器，可以對產(chǎn)品進行傳導及輻射的預測試，從而發(fā)現(xiàn)其傳導/輻射騷擾源并改善，加速產(chǎn)品上市。它能夠快速響應(yīng)EMI尖峰信號跡線地址，并根據(jù)您的需要在3種不同的檢測器中選擇使用。預合規(guī)性測試結(jié)果能夠提前與工業(yè)標準儀器進行基準比較，例如，基于120KHz RBW設(shè)置，它可以在1.5秒內(nèi)完成整個輻射測試范圍。EMI預測試應(yīng)用軟件提供的出色性能在競爭激烈的市場中，為用戶提供了更多測試選擇。

RSA5000系列實時頻譜分析儀

RIGOL RSA5000系列實時頻譜分析儀，頻率范圍最大為9kHz至6.5GHz。采用10.1英寸高清電容觸摸屏，支持多種手勢操作，可輕松實現(xiàn)測量的設(shè)置與操作。RSA5000內(nèi)置Linux系統(tǒng)，支持外接鍵盤和鼠標操作，USB/LAN等通信接口更加穩(wěn)定可靠;提供HDMI接口，方便用戶進行演示、教學使用。

▲RIGOL矢量信號分析應(yīng)用功能(VSA)

除EMI預合規(guī)性測試功能外，RIGOL RSA5000系列產(chǎn)品還具備矢量信號分析應(yīng)用功能(VSA)，不僅可以進行無線通信及無線連接數(shù)字信號的解調(diào)與質(zhì)量分析，可以通過時域，頻域及調(diào)制域等多個維度對矢量信號進行全面而細致的分析和測量。同時，RSA標配GPSA、RTSA雙模式。GPSA掃頻式工作模式，可完成通用的頻譜分析儀功能;RTSA實時工作模式，可以實現(xiàn)對瞬變信號的無縫捕獲，并通過概率密度譜，光譜等視圖完整呈現(xiàn)測量結(jié)果，用戶還可通過設(shè)置頻率模板觸發(fā)方式，精確捕獲分析關(guān)心的頻譜信號。實時頻譜分析儀可以完美解決通用掃頻式頻譜分析儀由設(shè)計原理導致掃描速度過慢而引起的不能完整捕獲信號、甚至丟失信號的問題。

RIGOL RSA5000系列實時頻譜分析儀，可實現(xiàn)頻譜監(jiān)測、射頻器件分析、寬帶信號測試及EMI預測試等多種測試要求。可廣泛應(yīng)用于企業(yè)研發(fā)、工廠生產(chǎn)、教育教學等諸多領(lǐng)域。