教育装备采购网
第七届图书馆 校体购1

PRE-EMI测试如何选择合适的近场探头

教育装备采购网 2022-03-01 16:56 围观1568次

  使用近场探头测试与远场测试的区别

  近场电磁干扰(EMI)测试是电磁兼容性 (EMC) 辐射发射预兼容测试中的一个重要组成。EMI机构使用EMI接收机和经过准确校准的天线来测试3或10米距离上的被测设备(DUT),这称为远场测量。电磁场的特性主要由被测设备(DUT)以及它与接收机和天线的距离决定。远场辐射发射测量可以准确地告诉我们被测器件是否符合相应的EMC/EMI标准。

PRE-EMI测试如何选择合适的近场探头

  但是,远场测试也有一些局限性。它无法告诉工程师,严重的辐射问题到底是来自于USB、LAN之类的通信接口,还是来自壳体的缝隙,或来自连接的电缆乃至电源线。在这种情况下,我们只能使用频谱分析仪和近场探头,通过近场测试来定位这些发射源。近场测试是一种相对量测试,这意味着它需要把被测器件的测试结果与基准器件的测试结果进行比较,以预测被测器件通过一致性测试的可能性。需要注意的是,直接比较近场测试结果与EMI标准测试极限是没有意义的,因为测试读数受许多因素的影响,包括探头位置和被测器件的形状等。

  近场探头的类型

  电磁场是由电场和磁场构成。在近场,电场和磁场共同存在,其强度不构成固定关系,所以近场测试使用的近场探头分为电场探头和磁场探头两种。

PRE-EMI测试如何选择合适的近场探头

  磁场探头多为环形或者圆型外观,电场探头多为平面型或线型外观,我们以HZ-15型探头组为例,如上图所示,从左向右,第一个为磁场探头,第二个为电场探头。

  如何选择合适的探头

  1. 探头大小的选择

  选择近场探头往往要考虑几个重要因素,包括分辨率 、灵敏度和频率范围等。

  近场探头的灵敏度不是一个绝对的指标,关键是看探头和配合使用的频谱分析仪或者接收机能不能容易的测量到辐射泄漏信号,并且有足够的裕量去观察改进后的变化。如果频谱仪的灵敏度很高,我们可以选择灵敏度相对较低一些的探头。反之就必须选择灵敏度高的探头,甚至考虑外接前置放大器提高整体系统的灵敏度。

  分辨率也就是探头分辨干扰源位置的能力。而通常来说分辨率和灵敏度是一对矛盾体。以我们常用的环状磁场探头为例,尺寸越大的环状探头,灵敏度往往越高,测试面积越大,从而分辨率就会越低。而比较推荐的办法是选用一组多个尺寸的探头,在大范围测试的时候用较大的探头,找到疑似区域,再逐渐减小探头尺寸,终定位到干扰源。

  2. 探头类型的选择

  近场区域干扰以电场为主还是磁场为主,主要是由发射源的类型决定的。简而言之,在高电压、低电流的区域,电场大于磁场。高电流、低电压的区域,磁场大于电场。同时在主要的EMI 测试频段,磁场随着距离的变化要快于电场。

  因为磁场是由电流产生的,所以我们在测试芯片,器件的管脚、PCB 上的布线、电源线及信号线缆时一般选用磁场探头。当磁场传播线和探头环面垂直的时候,测量数值最大。所以在测量过程中,工程师一般需要旋转探头的方向来测量到最大的磁场数值,同时避免遗漏重要的发射源。

  电场是由电压产生,所以我们在测试一些未端接器件的线缆 、连接高阻器件的PCB 布线等部件时一般选用电场探头。由于部分器件加装由吸波材料或者屏蔽,使用电场探头测试时也需要变换测试位置,寻找最大的电场数值。

  3. 前置放大器的选择

  近场探头也分为有源和无源两大类,有源探头内置了前置放大器,一般需要外接电源供电或者电池供电。有源探头灵敏度较高,可以测试一些幅度比较低的信号。如HZ-540型有源近场探头组。

PRE-EMI测试如何选择合适的近场探头

HZ-540型有源近场探头组

  如果只有无源近场探头,那么在需要测试小信号时,可以使用外接前置放大器的方式,即在频谱分析仪和近场探头之间增加一个前置放大器。

PRE-EMI测试如何选择合适的近场探头

  以HZ-16型前置放大器为例,该放大器具有20dB增益,可有效提高系统灵敏度。

  近场探头推荐:

PRE-EMI测试如何选择合适的近场探头

点击进入北京海洋兴业科技股份有限公司展台查看更多 来源:教育装备采购网 作者:海洋仪器 责任编辑:逯红栋 我要投稿
EMI
校体购终极页

相关阅读

  • 汽车电子EMI诊断系统

    汽车电子EMI诊断系统
    教育装备采购网09-27
    随着汽车电动化、智能化和网络化,各种传感器和电子设备陆续在汽车中使用,汽车出现EMC问题的几率越来越大。同时,随着国内外EMC标准、法规的不断制定...

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:教育装备采购网"的所有作品,版权均属于教育装备采购网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:教育装备采购网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:XXX(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

校体购产品