R&S®RTO/R&S®RTE를 이용한 EMI 문제 분석

R&S®RTO/R&S®RTE 디지털 오실로스코프는 전자 설계에서 EMI 문제를 분석하는 매우 유용한 도구입니다. 높은 입력 감도, 높은 다이내믹 레인지 및 강력한 FFT 구현은 원하지 않는 방출을 포착하고 분석할 때 매우 중요한 기능입니다.

analyze-emi-problems-r-s-rto-taiwanese_ac_3606-8943-92_01.png

귀하의 목표

EMI(Electromagnetic Inteference, 전자기 간섭) 문제를 디버깅하는 전자 설계 엔지니어는 불필요한 방출의 소스를 찾아서 솔루션을 개발해야 하는 문제에 직면합니다. EMC 테스트 실험실에서는 방출이 중요하거나 한계를 초과하는 주파수를 나타내는 스펙트럼 곡선만 얻는 경우가 많습니다. 문제를 확인하고 해결하기 위해 EMC 준수 실험실에서 테스트를 반복하려면 비용이 많이 들며, 제품 출시가 상당히 지연될 수 있습니다.

T&M 솔루션

R&S®RTO / RTE 디지털 오실로스코프는 설계 엔지니어의 책상에서 EMI 문제를 디버깅하는 강력한 도구입니다. 이 도구를 근접 필드 프로브 세트와 함께 사용하면 EMI 문제를 신속하게 찾아서 분석할 수 있습니다. 높은 다이내믹 레인지와 1 mV/div의 높은 입력 감도 덕분에 매우 약한 방출도 분석할 수 있습니다. R&S®RTO/RTE 고속 푸리에 변환(FFT) 구현은 빠른 업데이트 속도를 제공하며, FFT 프레임 오버레이 처리 및 지속성 디스플레이는 원하지 않는 방출의 구조를 분석할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 방출의 소스를 빠르게 찾을 수 있습니다.

Rohde & Schwarz는 임베디드 디자인의 EMI 디버깅에 특히 유용한 소형 R&S®HZ-15 근접 필드 프로브 세트를 제공합니다. 이 세트에서 가장 작은 프로브는 단일 회로 라인에서 근접 필드 방출을 포착합니다. R&S®HZ-15는 30MHz ~ 3GHz의 주파수 범위를 커버하며, 민감도를 낮출 경우 30MHz 미만의 주파수 범위도 포착할 수 있습니다. 옵션인 R&S®HZ-16 프리앰프는 더욱 높은 민감도가 필요할 경우 100 kHz ~ 3GHz의 주파수 범위에서 20dB의 게인을 제공합니다.

The FFT setup dialog
The FFT setup dialog
라이트박스 열기

애플리케이션

손쉬운 설정

EMI 디버깅 세션은 몇 단계만 거치면 시작할 수 있습니다.

  • 기본 설정을 이용해 시작하려면 "Preset"(기본 설정)을 누르십시오.
  • 근접 필드 프로브를 입력 채널에 연결하십시오.
  • 높은 민감도를 원하면 채널의 수직 스케일을 1 mV/div ~ 5 mV/div 범위에서 설정하고 커플링을 50 Ω으로 설정하십시오.
  • FFT 툴바 아이콘을 이용해 FFT 기능을 사용 설정하십시오.
  • 디스플레이 ▷ 신호 색상 ▷ 색상 표 사용을 통해 FFT 신호의 색상 표를 사용 설정하십시오.
  • 긴 포착 시간을 원하시면 수평 스케일을 40 μs/div로 확장하십시오.

주파수 도메인에서 높은 포착 대역폭 및 쉬운 탐색

R&S®RTO/RTE FFT는 스펙트럼 분석기와 인터페이스가 비슷합니다. FFT 설정 대화상자에서는 시작과 끝 주파수와 분해능 대역폭과 같은 기본 스펙트럼 분석기 컨트롤을 제공합니다. FFT 모드에서는 R&S®RTO/RTE가 시간 도메인 설정을 자동으로 조정합니다. 이를 통해 주파수 도메인에서 쉽게 탐색할 수 있습니다.

또한 포착된 시간 도메인 신호가 분석용으로 제공됩니다. 최대 FFT 포착 대역폭은 R&S®RTO/RTE 모델의 대역폭을 가리킵니다. 예를 들어 R&S®RTO1044를 이용하면 0Hz ~ 4GHz 범위인 모든 테스트 기기의 방출을 간략하게 확인할 수 있습니다.

스펙트럼 구성요소의 색상 표시를 이용한 중복 FFT 구현

1단계에서 R&S®RTO/RTE의 중복 FFT 구현은 캡처된 시간 도메인 신호를 중복 세그먼트로 자동 분할합니다. 2단계에서는 각 세그먼트의 FFT를 계산하여 펄스 유형 간섭과 같은 간헐적 신호를 표시합니다. 발생 빈도에 따라 스펙트럼 선을 색으로 표시하면서 간헐적 신호를 시각화합니다.

The overlap FFT implementation
The overlap FFT implementation
라이트박스 열기

상호연관된 시간/주파수 분석을 위한 게이트 FFT

게이트가 적용된 FFT 기능을 사용하면 스펙트럼 분석을 캡처된 시간 영역 신호의 사용자 정의 영역으로 제한할 수 있습니다. 과도한 스펙트럼 방출은 신호의 전용 시간 주기와 상호연관될 수 있습니다. 일반적인 애플리케이션에는 스위치 모드 전원 공급 장치의 신속한 스위칭 에지 또는 버스 인터페이스의 데이터 전송에 대한 원하지 않는 방출의 상호관계가 포함됩니다. 설계 엔지니어는 문제를 확인한 후 스펙트럼 방출의 레벨 변화를 관찰하면서 커패시터 차단 또는 상승/하강 시간의 감소와 같은 다양한 솔루션의 효과를 쉽게 확인할 수 있습니다.

주파수 마스크를 이용한 간헐적 이벤트 포착

간헐적 방출은 디버깅하기가 가장 어렵습니다. 포착 자체가 어려우며 분석도 쉽지 않습니다. R&S®RTO/RTE 마스크 도구를 이용하면 간헐적 방출을 쉽게 포착할 수 있습니다. 마스크 위반이 발생하면 수집이 자동으로 중지되고, 분해능 대역폭이나 게이트와 같은 FFT 설정을 조정할 수 있으며, 커서와 같은 추가 도구를 사용하여 더욱 자세한 분석을 할 수 있습니다.