【導(dǎo)讀】新型R&S ESR EMI測(cè)試接收機(jī)使用基于FFT的時(shí)域掃描來(lái)執(zhí)行符合標(biāo)準(zhǔn)的干擾測(cè)量，比傳統(tǒng)EMI測(cè)試接收機(jī)快6000倍。它提供廣泛的診斷工具，如實(shí)時(shí)頻譜分析、頻譜瀑布圖、余輝模式和中頻分析，可高效幫助用戶(hù)定位和消除干擾。
I. 速度更快，洞察力更強(qiáng)、更加智能
R&S ESR（參閱圖1）是頻率范圍從10 Hz 至 7 GHz的電磁干擾測(cè)試接收機(jī)。它主要用于符合相關(guān)商業(yè)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品認(rèn)證測(cè)量。通過(guò)集成預(yù)選、20 dB前置放大器和高度線性的前端，R&S®ESR滿(mǎn)足CISPR 16-1-1標(biāo)準(zhǔn)要求，也符合所有其他相關(guān)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。而使這臺(tái)儀器真正不同凡響的是它基于FFT的時(shí)域掃描，它以迄今為止從未達(dá)到過(guò)的速度測(cè)量電磁干擾。過(guò)去需要幾個(gè)小時(shí)的干擾測(cè)量現(xiàn)在幾秒鐘內(nèi)即可完成。
圖1： R&S ESR EMI測(cè)試接收機(jī)使用基于FFT的時(shí)域掃描執(zhí)行符合標(biāo)準(zhǔn)的干擾測(cè)量，比傳統(tǒng)EMI測(cè)試接收機(jī)快6000倍。
具有廣泛診斷工具的可選實(shí)時(shí)頻譜分析功能，使該儀器能夠以新的視野分析干擾信號(hào)及其歷史。除了提供EMC試功能外，R&S ESR還是一款為實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用準(zhǔn)備的強(qiáng)大的全功能信號(hào)與頻譜分析儀。該儀器結(jié)構(gòu)清晰，采用直觀的觸摸屏界面，在任何模式下都非常容易操作。
II. 時(shí)域掃描 - 超快速，符合標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量
在時(shí)域掃描模式下，R&S ESR的測(cè)量速度比傳統(tǒng)步進(jìn)式頻率掃描模式下的測(cè)量速度高出6000倍，它是市場(chǎng)上最快的EMI 測(cè)試接收機(jī)。R&S ESR在幾毫秒內(nèi)即可完成在各個(gè)CISPR頻段的頻率掃描。它實(shí)時(shí)測(cè)量傳導(dǎo)干擾，包括準(zhǔn)峰值加權(quán)，沒(méi)有任何時(shí)間縫隙地貫穿整個(gè)CISPR頻段B，即從150 kHz到30 MHz（參閱圖2）。
圖2：實(shí)時(shí)時(shí)域掃描，采用準(zhǔn)峰值和平均加權(quán)測(cè)量干擾電壓，外加含通過(guò)/失敗指示的限值線檢查。
圖3：典型EMI測(cè)量設(shè)置，采用步進(jìn)式頻率掃描和采用時(shí)域掃描總體測(cè)量時(shí)間的比較。
此類(lèi)應(yīng)用不再需要預(yù)覽掃描，因?yàn)镽&S ESR以符合CISPR 16-1-1的電平測(cè)量精度，采用準(zhǔn)峰值加權(quán)得到想要的頻譜，所需時(shí)間不超過(guò)2秒（參閱圖3）。
這樣可節(jié)省用戶(hù)為獲取結(jié)果而花費(fèi)的寶貴時(shí)間。當(dāng)要測(cè)試的設(shè)備僅可在短時(shí)間內(nèi)操作或測(cè)量時(shí)（例如車(chē)輛中的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)），時(shí)域掃描功能特別有用。極快的時(shí)域掃描可非常迅速地得到結(jié)果，從而可以輕松處理這類(lèi)情況。由此節(jié)省下的時(shí)間可用于例如增加觀察時(shí)間，以便可靠檢測(cè)脈沖重復(fù)頻率非常低的窄帶、間歇性干擾信號(hào)，或者檢測(cè)孤立的脈沖。通過(guò)增加觀察時(shí)間，即便是波動(dòng)的干擾或漂移的干擾，其最高電平也能檢測(cè)到，而且不會(huì)使總體測(cè)量時(shí)間無(wú)節(jié)制延長(zhǎng)。
III. 實(shí)時(shí)頻譜分析為洞察干擾信號(hào)提供新視野
R&S ESR將符合標(biāo)準(zhǔn)的EMI測(cè)試接收機(jī)功能與實(shí)時(shí)頻譜分析儀功能結(jié)合在一起，提供傳統(tǒng)EMI 試接收機(jī)從來(lái)未有的分析能力。如果認(rèn)證測(cè)試期間設(shè)備測(cè)試失敗，可以切換到實(shí)時(shí)模式分析干擾信號(hào)。這種方法非常有助于測(cè)量偶發(fā)事件和短暫事件，頻率上的窄帶干擾漂移或被測(cè)設(shè)備在切換操作時(shí)的頻譜特性。使用傳統(tǒng)頻率調(diào)諧的儀器是以順序方式測(cè)量相對(duì)窄帶的頻率范圍。如果事先沒(méi)有詳細(xì)了解被測(cè)設(shè)備的輻射發(fā)射行為，這些類(lèi)型的不穩(wěn)定信號(hào)波形仍可能不被傳統(tǒng)分析儀檢測(cè)到，即使能夠檢測(cè)和分析也是非常耗時(shí)。R&S ESR的測(cè)量頻譜高達(dá)40 MHz，無(wú)任何時(shí)間縫隙，因此即使是非常短的脈沖也能夠捕捉到。
R&S ESR提供頻譜瀑布圖功能，可在時(shí)域提供無(wú)縫頻譜顯示，允許用戶(hù)可以隨時(shí)間分析干擾信號(hào)的行為變化。每個(gè)頻譜表示為具有不同電平的水平線，不同電平分配不同顏色。對(duì)應(yīng)于100μs的時(shí)間分辨率，各條譜線以高達(dá)每秒10,000線的速率連續(xù)加入。頻譜瀑布圖揭示了在頻譜中看不到的信號(hào)特征。R&S ESR還具有頻率模板觸發(fā)（FMT）功能，可以檢測(cè)指定頻譜內(nèi)的偶發(fā)事件。測(cè)試接收機(jī)測(cè)量每個(gè)單獨(dú)的頻譜，并將其與頻率相關(guān)的模板進(jìn)行比較。如果一個(gè)頻譜觸及了模板，則R&S ESR將激活觸發(fā)并顯示那個(gè)頻譜，從而使用戶(hù)能夠分析該干擾及其影響。
當(dāng)單個(gè)干擾信號(hào)在傳統(tǒng)分析儀模式下看不到，在余輝模式下它將立即顯現(xiàn)。采用這種模式，R&S ESR將無(wú)縫頻譜寫(xiě)入單個(gè)圖中。每個(gè)像素的顏色指出在特定頻率上特定振幅出現(xiàn)的頻繁程度。 如果信號(hào)不再在特定頻率處以特定振幅出現(xiàn)，則相應(yīng)的像素在用戶(hù)定義的余輝時(shí)間周期后消失。由此，余輝模式建立了頻譜直方圖。用戶(hù)可以清楚區(qū)分開(kāi)僅在很短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的脈沖型干擾和連續(xù)干擾。即使不同的脈沖型干擾也可以輕松地被區(qū)分。此外，余輝模式能夠識(shí)別出被寬帶干擾疊加的窄帶干擾（參閱圖4和圖5）。
IV. 用于顯示干擾信號(hào)周?chē)l譜的中頻分析功能
可選的R&S ESR中頻分析功能提供EMI接收頻率周?chē)漕l輸入信號(hào)的頻譜顯示。中頻頻譜顯示可耦合到當(dāng)前接收頻率的柱狀圖顯示。或者，可以將中頻頻譜與保存的頻率掃描結(jié)果一起顯示。接收頻率可以耦合到標(biāo)記的位置，在頻率掃描期間該標(biāo)記被放置在檢測(cè)到的EMI信號(hào)峰值上（標(biāo)記跟蹤功能）。
圖4：在分析儀模式下顯示寬帶干擾 - 在本例中，由EMI抑制差的電機(jī)引起。黃色軌跡表示當(dāng)前頻譜，藍(lán)色軌跡表示Max. Hold。
圖5：在余輝模式下同一電機(jī)的干擾頻譜。這里，第二個(gè)脈沖型干擾清晰可見(jiàn)，而在分析儀模式下不能識(shí)別出它，因?yàn)樗[藏在寬帶干擾中。
這是接近和評(píng)估頻譜中最高峰的簡(jiǎn)單方法（參閱圖6）。中頻頻譜還提供有關(guān)測(cè)量信道周?chē)l譜占用的詳細(xì)概覽和已調(diào)制信號(hào)的頻譜分布信息。任何收到的信號(hào)都可以快速分類(lèi)為干擾信號(hào)或想要的信號(hào)。頻譜的視覺(jué)評(píng)估有助于將接收機(jī)精確調(diào)諧到所需的頻率。可以同時(shí)激活A(yù)M或FM音頻解調(diào)，從而更容易識(shí)別檢測(cè)到的信號(hào)，例如為了識(shí)別和排除開(kāi)放區(qū)域測(cè)量中的環(huán)境干擾。
圖6：耦合到頻率掃描（下屏 ）的中頻頻譜（上屏）顯示。掃描軌跡上的實(shí)際標(biāo)記位置決定接收頻率和中頻頻譜的中心頻率（標(biāo)記跟蹤功能）。
V. 只需按下按鈕的自動(dòng)化測(cè)試序列
執(zhí)行干擾測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)方法是將采用峰值和平均值加權(quán)的快速預(yù)覽測(cè)量與在臨界頻率上采用CISPR要求的檢波器加權(quán)進(jìn)行的最終測(cè)量相結(jié)合。對(duì)于這種方法，R&S ESR提供了在商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中定義的預(yù)編限值線的選擇，用于產(chǎn)品輻射測(cè)量。將限值線與預(yù)覽測(cè)量結(jié)果比較，這些結(jié)果是用傳統(tǒng)步進(jìn)頻率掃描獲得的，或者是以極高的速度，采用可選的快速時(shí)域掃描獲得的。然后，測(cè)試接收機(jī)根據(jù)用戶(hù)定義的準(zhǔn)則識(shí)別臨界頻率，并用表格（峰值列表）進(jìn)行呈現(xiàn)。自動(dòng)測(cè)試序列可以在觸摸屏上快速、輕松配置（參閱圖7），并且按下按鈕即可執(zhí)行。
對(duì)于電力線上的干擾電壓測(cè)量，R&S ESR能夠通過(guò)它的AUX端口控制羅德與施瓦茨公司的線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LISN）。所有相線的測(cè)量都可完全自動(dòng)執(zhí)行。這確保了最高干擾電平能夠可靠地被檢測(cè)到。
VI. 符合標(biāo)準(zhǔn)的頻譜分析儀 - 用于并超越EMI 測(cè)量
R&S ESR包含了功能強(qiáng)大的R&S FSV信號(hào)與頻譜分析儀。組合了EMI 測(cè)試接收機(jī)和頻譜分析儀的功能，它成為能提供多種能力的儀器。首先，R&S ESR執(zhí)行快速診斷測(cè)量，以便在不同開(kāi)發(fā)階段確定和分析產(chǎn)品的EMI特性- 可使用或不使用預(yù)選器。第二，R&S ESR可用于在射頻開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)執(zhí)行大量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量。額外的測(cè)量功能，例如鄰道功率（ACP）、三階截止點(diǎn)（TOI）和占用帶寬（OBW），以及統(tǒng)計(jì)功能（APD、CCDF），將該儀器的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到遠(yuǎn)超出EMI 測(cè)量范疇。
圖7：R&S ESR允許用戶(hù)快速、輕松配置自動(dòng)測(cè)試序列（預(yù)覽測(cè)量/數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)/最終測(cè)量），按下按鈕即可執(zhí)行。最終測(cè)量也可以交互進(jìn)行。
對(duì)于頻譜分析儀模式下的電磁干擾測(cè)量，R&S ESR提供多達(dá)16個(gè)標(biāo)記，它們可以放置在干擾頻譜的臨界頻率上。這些標(biāo)記可與CISPR檢測(cè)器相配合，從而能夠與相關(guān)限值線比較。頻譜也可沿對(duì)數(shù)頻率軸顯示。在臨界頻率上測(cè)量到的電平以表格形式列出（參閱圖8）。
VII. 觸摸屏：無(wú)與倫比的輕松操作
R&S ESR不僅提供出色的功能，易于操作和清晰的結(jié)構(gòu)化用戶(hù)界面也為其加分不少。各種測(cè)量模式明顯分開(kāi)，按下按鈕即可切換操作模式。用戶(hù)可直接在觸摸屏上輕松配置復(fù)雜的測(cè)量和自動(dòng)測(cè)試序列。R&S EMC32軟件可用于遠(yuǎn)程控制R&S ESR，并將其集成到用于自動(dòng)化測(cè)試程序的復(fù)雜EMC測(cè)量系統(tǒng)中。
圖8： 分析儀模式下使用頻率掃描（最大200,001點(diǎn)）和對(duì)數(shù)刻度進(jìn)行的干擾頻譜預(yù)覽測(cè)量，以及使用要求的CISPR檢波器和限值線檢查的最終測(cè)量。
VIII.結(jié)論：EMI 測(cè)試接收機(jī)性能的一個(gè)新次元
新型R&S ESR不僅在測(cè)量速度方面，而且在其診斷能力方面（它開(kāi)辟了高度通用的應(yīng)用）優(yōu)于所有現(xiàn)有的EMI測(cè)試接收機(jī)。R&S ESR可輕松執(zhí)行符合EN/ CISPR/FCC標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證測(cè)量（傳導(dǎo)和輻射），以及在家用電器、多媒體設(shè)備、照明設(shè)備、工業(yè)或醫(yī)療應(yīng)用設(shè)備開(kāi)發(fā)過(guò)程中的EMI分析。在汽車(chē)行業(yè)，R&S ESR是符合汽車(chē)制造商指南要求的車(chē)輛和配件認(rèn)證測(cè)試的理想選擇，借助其可選的直流電源它也適合移動(dòng)測(cè)量應(yīng)用。
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