Анализ проблем ЭМП с помощью осциллографов R&S®RTO / R&S®RTE

Цифровой осциллограф R&S®RTO / R&S®RTE — ключевой инструмент для анализа проблем ЭМП в электронных устройствах. Высокая чувствительность по входу, широкий динамический диапазон и высокопроизводительная реализация функции БПФ являются ключевыми особенностями, позволяющими выполнять захват и анализ паразитных излучений.

analyze-emi-problems-with-the-r-s-rto-r-s-rte_ac_3606-8943-92_01.jpg

Измерительная задача

При выявлении и устранении проблем электромагнитных помех (ЭМП) разработчик электронного устройства сталкивается со сложной задачей идентификации источников паразитных излучений и разработки соответствующего решения. Часто единственной информацией, которая возвращается из лаборатории по испытаниям на ЭМС, является спектральная кривая с обозначением частот, на которых излучения становятся критическими или выходящими за рамки ограничений. Повторные испытания в лаборатории проверки соответствия на ЭМС с целью идентификации и устранения проблемы — дорогостоящая операция, часто существенно задерживающая выпуск продукта.

Контрольно-измерительное решение

Цифровой осциллограф R&S®RTO/RTE — высокоэффективный прибор для выявления и устранения проблем ЭМП на рабочем месте разработчика. В сочетании с набором пробников ближнего поля он помогает разработчику быстро определять проблемы ЭМП и анализировать их. Широкий динамический диапазон и высокая входная чувствительность на уровне 1 мВ на деление позволяют анализировать даже слабые излучения. Реализация быстрого преобразования Фурье (БПФ) в R&S®RTO/RTE обеспечивает высокую скорость обновления, а перекрывающаяся обработка кадров БПФ и отображение послесвечения позволяют детально анализировать структуру паразитных излучений. Это помогает разработчику быстро обнаружить источник излучения.

Компания Rohde & Schwarz предлагает набор компактных пробников ближнего поля R&S®HZ-15, который особенно полезен для выявления и устранения ЭМП применительно к встроенным устройствам. Самый компактный пробник из данного набора позволяет захватывать излучения ближнего поля с одноцепных линий. R&S®HZ-15 охватывает диапазон частот от 30 МГц до 3 ГГц. Это устройство также может использоваться на частотах ниже 30 МГц со сниженной чувствительностью. Дополнительный предусилитель R&S®HZ-16 обеспечивает коэффициент усиления на уровне 20 дБ в диапазоне частот от 100 кГц до 3 ГГц при необходимости более высокой чувствительности.

Простая навигация в частотной области с помощью привычного интерфейса анализатора спектра.
Простая навигация в частотной области с помощью привычного интерфейса анализатора спектра.

Применение

Простая настройка

Выполнение всего нескольких действий обеспечивает отличную точку отсчета для сеанса выявления и устранения ЭМП:

  • Нажмите «Preset« (Предустановка), чтобы начать работу с предварительно заданными настройками
  • Подключите пробник ближнего поля ко входному каналу
  • Установите масштаб канала по вертикали в пределах от 1 мВ/дел до 5 мВ/дел для обеспечения высокой чувствительности и задайте привязку к сопротивлению 50 Ом
  • Включите функцию БПФ с помощью значка на панели инструментов БПФ
  • Включите таблицу цветов для сигнала БПФ, выбрав display ▷ signal colors ▷ enable color table (отображение ▷ цвета сигналов ▷ включить таблицу цветов)
  • Увеличьте масштаб по горизонтали до 40 мс/дел для обеспечения длительной записи

Широкая полоса захвата и простая навигация в частотной области

Для функции БПФ прибор R&S®RTO/RTE отображает привычный интерфейс анализатора спектра. Диалоговое окно настройки БПФ содержит базовые элементы управления анализатором спектра, в частности, для установки начальной и конечной частот и полосы разрешения. В режиме БПФ осциллограф R&S®RTO/RTE автоматически выполняет соответствующую регулировку настроек временной области. Это делает навигацию в частотной области простой задачей.

В то же время для анализа доступен захваченный сигнал временной области. Максимальная ширина полосы захвата БПФ соответствует полосе пропускания модели R&S®RTO/RTE. Например, R&S®RTO1044 обеспечивает возможность быстрого обзора всех излучений испытуемого устройства на частотах до 0 Гц до 4 ГГц.

Захват случайных событий с помощью функции частотной маски.
Захват случайных событий с помощью функции частотной маски.
Открытый Lightbox

Реализация БПФ с перекрытием с отображением спектральных компонентов с цветовой маркировкой

Реализация БПФ с перекрытием в R&S®RTO/RTE вначале автоматически разделяет захваченный сигнал временной области на перекрывающиеся сегменты. На втором этапе рассчитывается БПФ для каждого сегмента с целью отображения прерывистых сигналов, например, помех импульсного типа. Цветовое кодирование итоговых спектральных линий в соответствии с частотой появления позволяет визуализировать прерывистые сигналы.

Реализация БПФ с перекрытием
Реализация БПФ с перекрытием

Оконная функция БПФ для анализа с корреляцией времени и частоты

С помощью оконной функции БПФ можно ограничить анализ спектра определенного пользователем участка захваченного сигнала временной области. Избыточные спектральные излучения могут коррелировать с выделенными временными периодами в сигнале. Типичные задачи включают в себя корреляцию паразитных излучений с фронтами сигналов переключения в импульсных источниках питания или с передачей данных в интерфейсах шины. Идентифицировав проблему, разработчик может легко проверять эффективность различных решений, например, по блокировочным конденсаторам или уменьшенному времени нарастания/спада, посредством наблюдения за изменением уровня спектрального излучения.

Захват случайных событий с помощью частотных масок

Прерывистые и случайные излучения сложнее всего выявлять и устранять. Их сложно захватывать и непросто анализировать. Инструмент маскирования R&S®RTO/RTE позволяет захватить эти события. При выходе за рамки маски захват автоматически прекращается и пользователь может регулировать настройки БПФ, такие как полоса разрешения или окно, и использовать дополнительные инструменты, например, курсоры, для более детального анализа.

Связанные решения

Запросить информацию

Do you have questions or need additional information? Simply fill out this form and we will get right back to you.
For service/support requests, please go here to log in or register.

Ваш запрос отправлен. Мы свяжемся с вами в ближайшее время.
An error is occurred, please try it again later.