오실로스코프로 EMI 문제 분석

목표

EMI(Electromagnetic Interference) 문제의 디버깅을 위해 전장 설계 엔지니어는 불요 방사의 소스를 식별하고 그 해결 방법을 개발해야 하는 문제에 직면합니다. 하지만, EMC 테스트 결과에서 전달되는 정보는 방사가 임계치이거나 한계를 위반하는 주파수인지 여부를 나타내는 스펙트럼 곡선뿐인 경우가 많습니다. 게다가 EMC 컴플라이언스 연구소에서 문제를 식별 및 해결하기 위한 반복적 테스트는 많은 비용이 발생하며 제품 출시를 크게 지연시키기도 합니다.

T&M 솔루션

R&S®RTO 오실로스코프는 설계 엔지니어가 직접 EMI 문제를 디버깅할 수 있는 강력한 기기입니다. 설계자는 니어필드 프로브 세트와 결합해 EMI 문제를 빠르게 찾아 분석할 수 있습니다. 또한 높은 다이내믹 레인지와 1 mV/div의 높은 입력 감도로 약한 방사도 분석이 가능합니다. R&S®RTO FFT(Fast Fourier Transformation) 구현은 빠른 업데이트 속도를 제공하며, FFT 프레임 오버레이 처리와 잔상 표시를 통해 불요 방사의 구조를 파악할 수 있습니다. 설계자는 이를 통해 방사 소스를 빠르게 검출할 수 있습니다.

로데슈바르즈는 특히 임베디드 설계의 EMI 디버깅에 유용한 R&S®HZ-15 니어필드 프로브 세트를 제공합니다. 이 세트의 가장 작은 프로브는 단일 회로 라인에서 니어 필드 방사를 캡처할 수 있습니다. R&S®HZ-15는 30 MHz ~ 3 GHz의 주파수 범위를 지원합니다. 또한 30 MHz 미만에서도 감도를 낮추어 사용할 수 있습니다. 높은 감도가 필요한 경우 옵션인 R&S®HZ-16 Preamplifier는 100 kHz ~ 3 GHz 주파수 범위에서 20 dB의 게인을 제공합니다.

간편한 셋업

• 몇 단계의 조작만으로 EMI 디버깅 세션을 시작할 수 있습니다.
• "PRESET"을 눌러 정의된 설정을 시작합니다
• 니어필드 프로브를 입력 채널에 연결합니다
• 높은 민감도를 원하면 채널의 수직 스케일을
• 1 mV/div ~ 5 mV/div 범위에서 설정하고 커플링을 50 Ω으로 설정하십시오
• FFT 도구 모음 아이콘으로 FFT 기능을 활성화합니다
• display ▷signal colors ▷ enable color table을 통해 FFT 신호의 컬러 테이블을 활성화합니다
• 레코드 길이가 긴 경우 수평 스케일을 40 μs/div로 확장합니다
  
  
  

높은 캡처 대역폭 및 주파수 도메인의 간편한 탐색

R&S®RTO FFT는 스펙트럼 분석기와 같은 익숙한 인터페이스를 제공합니다. FFT 설정 대화상자에서는 시작 및 정지 주파수, 분해능 대역폭과 같은 기본 스펙트럼 분석기 컨트롤을 사용할 수 있습니다. FFT 모드에서 R&S®RTO는 이에 따라 시간 도메인 설정을 조정합니다. 이러한 기능으로 주파수 도메인 탐색을 손쉽게 수행할 수 있습니다. 캡처된 시간 도메인 신호도 동시에 분석에 사용할 수 있습니다. 최대 FFT 캡처 대역폭은 R&S®RTO 모델의 대역폭에 해당합니다. 예를 들어, R&S®RTO2044에서는 측정 대상 기기의 0 Hz ~ 4 GHz 범위 내 모든 방사를 빠르고 간단히 파악할 수 있습니다.

스펙트럼 성분을 컬러 코딩 디스플레이로 FFT 구현에 오버랩

R&S®RTO의 오버랩 FFT 구현은 가장 먼저 캡처된 시간 도메인 신호를 오버랩 세그먼트로 분할합니다. 2단계에서는 펄스 유형 간섭 소자와 같은 간헐적 소자를 표시하기 위한 각 세그먼트의 FFT를 계산합니다. 측정된 스펙트럼 라인을 발생 주파수에 따라 컬러 코딩할 경우 간헐적 신호를 시각화할 수 있습니다.

시간-주파수 상관관계 분석을 위한 Gated FFT

Gated FFT를 사용하면 스펙트럼 분석을 캡처된 신호-도메인 신호의 사용자 정의 영역으로 제한할 수 있습니다. 과도한 스펙트럼 방사는 해당 신호의 점유 시간에 연관된 결과일 수 있습니다. 일반적인 적용 사례의 예를 들면 불요 방사와 Switched-Mode 전원공급장치의 고속 스윗칭 엣지 또는 버스 인터페이스의 데이터 전송과의 상관관계 분석이 있습니다. 설계 엔지니어가 문제를 식별하면 스펙트럼 방사의 레벨 변화를 관찰하여 커패시터 차단, 상승/하강 시간 감소 등의 다양한 솔루션의 유효성을 손쉽게 확인할 수 있습니다.

존 트리거로 산발적 이벤트 캡처

간헐적 또는 산발적 방사는 디버깅이 가장 어렵습니다. 이러한 방사는 캡처가 어렵고 분석도 쉽지 않습니다. 시간 및 주파수 도메인의 존 트리거를 사용하면 이러한 이벤트에서만 R&S®RTO 오실로스코프를 트리거할 수 있습니다. 추가 분석이 필요할 경우 사용자가 분해등 대역폭 또는 게이트와 같은 FFT 설정을 조정하면 됩니다. 자세한 분석을 수행하려면 커서와 같은 추가 도구를 사용하십시오.