时域EMI测量可被用来在短时间内判定被试品是否通过测试
Stephan Braun, Peter Russ er
Institute for High-Frequency Engineering
Munich University of Technology
Munich, Germany
传统测量是用EMI接收机或谱分析仪在频域内进行的。频域测量是很耗时的,一次扫频可能就要耗用数个小时。对CISPR标准里所描述的测量,EMI接收机必须遵从CISPR16-1-1的规定1。而对遵从FCC标准的测量,EMI接收机必须符合CISPR16-1-1或者ANSIC63.2-1996里的规定。2这些标准对一些基本特征作了描述-如中频滤波器的模版,准峰值检波器对不同频率重复脉冲的响应曲线等。也对有关瞬态宽带信号和稳态窄带信号的动态范围的需求作了规定。
采用多重分辨率时域电磁干扰(MRTDEMI)测试系统可以将测试时间减少几个数量级。MRTDEMI测试系统的组成如图1所示。MRTDEMI测试系统将极宽频带对数周期双锥天线接收到的信号进行数字化,这个天线的工作频段为30MHz~3GHz3。信号由一个浮点型模数转换器(ADC)以高分辨率被数字化。频谱可通过快速傅立叶变换(FFT)得到,并在不同的检波模式下求值计算。借助这一系统,测试时间可减少为原来的五十分之一。

多重分辨率时域电磁干扰测试系统
下面对MRTDEMI测试系统作一描述。图2显示了浮点型ADC的框图。输入信号由一个功分器分为三路。每一路通道由一个限幅器,一个低噪声放大器和一个ADC组成。通道一完成振幅范围为0至1.8mV的数字化,通道三完成0至6V的转换;通道二则用来完成中间振幅范围(0至200mV)的数字化。信号在三个通道内同时记录,之后再通过提取ADC里所有具有最大非限幅值的采样点的值完成高分辨率数字化信号的重构。浮点型ADC的模拟级的照片如图3所示。该系统的输入电压驻波比(VSWR)在5GHz范围内小于1.3,这个VSWR取决于一个和输入信号幅度无关的新型限幅器电路。噪声系数低于9dB。

图3. 浮点型模数转换器的射频电路
浮点型A/D转换

图4描述了三个ADC配置的间隔。每个模拟值同时被所有ADC数字化。幅度间隔i的上下界分别用al1和ah1表示。如果值在[al1, ah1]范围内,数字化的值从第一个ADC里提取;如果值在[al2, al1[È]ah1, ah2]范围内,则从第二个ADC里提取,以此类推。提取出的每一个值都经过通道的增益(已知)修正,这样就完成了浮点型模数转换。一个包含I个ADC的系统的量化噪声PN,I可由下式描述:
