EMI接收機,即電磁干擾 (Electromagnetic Interference)接收機,是一種用于按收和識別電磁干擾信號的設備。在日常生活中,電子設備和無線通信系統都可能受到外部電磁干擾的影響,這些干擾信號會引起設備性能下降甚至故障。因此,為了保證設備的正常運行,需要使用 EMI接收機進行電磁干擾監測和識別。
EMI接收機的工作原理涉及到電磁波的接收、放大、頻譜分析等過程。
EMI接收機主要用于連續波、脈沖等電磁干擾信號測試,是EMC電磁兼容測試中非常重要的測試設備。在CISPR 16-1-1標準中定義的測量電磁干擾的接收機包括EMI接收機和頻譜分析儀兩種類型。常見的EMI接收機主要由輸入衰減器、預選器、預放大器、本振、混頻器、中頻濾波器、中頻放大器、包絡檢波器和輸出指示等部分組成。
EMI接收機的主要工作原理為待測信號首先進入輸入衰減器,保證輸入信號電平在EMI接收機指示范圍內,同時避免過電壓或者過電流造成接收機損壞。然后待測信號進入預選器,預選器是一個工作在射頻頻段的帶通濾波器,可以抑制接收機工作頻帶外的各種干擾信號。然后信號進入預放大器,以補償預選器的濾波損耗,因預放大器具有優良的噪聲系數,還可以提高接收機對弱信號的接收能力。利用預選器和預放大器的選頻放大原理,接收機僅選擇需要測試信號進入混頻器。與本振信號混頻后的信號經過中頻濾波和放大后進入檢波器,檢波方式包括峰值(Peak)檢波、準峰值(QP)檢波、平均值(AVE)檢波和均方根值(RMS)檢波四種類型,之后經低頻放大將結果送入輸出顯示器。典型的EMI接收機原理框圖如下圖所示。

通過對EMI接收機的介紹,我們知道它和頻譜分析儀有著相似的地方,就是都采用超外差式結構,都要顯示各頻率成分的幅度。
超外差接收機的基本原理就是外差方式,簡單地說就是混頻,它是將接收到的信號與本地振蕩器生成的信號進行混頻。混頻器的輸出是將高頻信號轉換為較低的固定頻率,該信號稱為中頻。在超外差接收機中,一般本地振蕩器生成的信號頻率大于接收信號的頻率。
請參考超外差式接收機的工作原理圖。

(1) EMI接收機與頻譜儀在輸入端對信號進行的處理方式不同 -?頻譜儀的信號輸入端通常有一組較為簡單的低通濾波器,而EMI接收機要采用對寬帶信號有較強的抗擾能力的預選器。通常包括一組固定帶通濾波器和一跟蹤濾波器,完成對信號的預選
(2) EMI接收機與頻譜儀掃頻信號不同 -?EMI接收機的頻率掃描是離散的點頻測試。接收機按照操作者預先設定的頻率間隔,通過處理器的控制,在每個頻率點進行電平測試,顯示的測試結果曲線實際是單個點頻測試的結果。頻譜儀的掃頻信號源通常是通過斜波或鋸齒波信號控制掃頻信號源實現的,頻率的變化是連續的,在預設的頻率跨度內掃描,獲得期望的混頻輸出信號。
3) 中頻濾波器帶寬定義不同 -?EMI接收機的中頻帶寬是幅頻特性的6dB帶寬。頻譜儀分辨率帶寬通常是幅頻特性的3dB帶寬。
(4) 檢波器不同 -?頻譜分析儀一般為6 種檢波類型, 包括:取樣檢波,正峰值檢波(簡稱峰值檢波),負峰值檢波, 正態檢波(Normal), 平均檢波和準峰值檢波峰值以及平均值檢波器。而EMI接收機除峰值檢波之外,還有準峰值(QP)檢波、平均值(AVE)檢波和均方根值(RMS)檢波四種類型。
用準峰值檢波方式進行測試的主要問題是測量時間長,測試的效率比較低。
下表為準峰值檢波和峰值檢波的測試時間比較。

我們通常用峰值檢波器做第一輪測試,因為這三種檢波當中,用峰值檢波得到的測量值應當最高。如果首輪測量值比標準給定的準峰值和平均值都要低的話,則不用進行以后的實驗便能判定實驗己通過。
如果峰值測試中有部分測量值高于標準規定準峰值和平均值,我們就取超過部分的頻段補做準峰值和平均值的測試,即使這樣,整個測試時間也短于全部用準峰值和平均值的測試。
采用數字顯示,我們需要確定對每個顯示數據點,應該用什么樣的值來代表。無論我們在顯示器上使用多少個數據點,每個數據點必須能代表某個頻率范圍或某段時間間隔內出現的信號。這個過程好似先將某個時間間隔的數據都放到一個信號收集單元內,然后運用某一種必要的數學運算從這個信號收集單元中取出我們想要的信息比特。隨后這些數據被放入存儲器再被寫到顯示器上。這種方法提供了很大的靈活性。
確保所有正弦波的真實幅度都能被記錄 的一種方法是顯示每個信號收集單元內出現的最大值,這就是正峰值檢波方式, 或者叫峰值檢波,所示。峰值檢波是許多頻譜分析儀默認的檢波方式, 因為無論分辨率帶寬和信號收集單元的寬度之間的關系如何,它都能保證不丟失任何正弦信號。
不過,由于峰值檢波只顯示每個信號收集單元內的最大值而忽略了實際的噪聲隨機性,所以在反映隨機噪聲方面并不理想。對于初始測量,使用峰值檢測,因為峰值檢測不需要較慢的掃描時間。因此,將峰值檢波作為第一檢波方式的頻譜儀一般還提供其它檢波方式作為補充。

應用指南
準峰值檢波的英文是Quasi-Peak,簡稱QP。
什么是準峰值檢測?
電磁兼容性 (EMC) 測試中的大多數輻射和傳導限制都基于準峰值檢測模式。準峰值檢測器根據信號的重復率對信號進行加權,這是測量其“干擾因素”的一種方式。它們通過使充電率遠快于放電率來實現這一點。因此,隨著重復率的增加,準峰值檢測器沒有足夠的時間進行大量放電,從而導致更高的電壓輸出(頻譜分析儀上的響應)。對于連續波 (CW) 信號,峰值和準峰值響應相同。準峰值檢測器還以線性方式響應不同幅度的信號。高幅度低重復率信號可以產生與低幅度高重復率信號相同的輸出。
準峰值檢測器讀數將始終小于或等于峰值檢測。因為準峰值讀數要慢得多(與峰值相比慢 2 到 3 個數量級),所以通常首先使用峰值檢測進行掃描,然后,如果它不理想或者失敗,則切換并運行準峰值測量以達到極限。
電磁兼容性 (EMC) 測試中的大多數輻射和傳導限制都基于Quasi-Peak準峰值檢測模式。準峰值檢測器根據信號的重復率對信號進行加權,這是一種測量其“干擾因素”的方法。他們通過使充電速率比放電速率快得多來做到這一點。因此,隨著重復率的增加,準峰值檢波器沒有足夠的時間放電,從而導致更高的電壓輸出(頻譜分析儀上的響應)。對于CW連續波信號,峰值和準峰值響應是相同的。準峰值檢波器也以線性方式響應不同幅度的信號。高幅度低重復率信號可以產生與低幅度高重復率信號相同的輸出。
準峰值檢測器讀數將始終小于或等于峰值檢測值。由于準峰值讀數要慢得多(與峰值相比低 2 或 3 個數量級),通常首先使用峰值檢測進行掃描,然后如果這是臨界值或失敗,則切換并運行準峰值對照極限進行測量。準峰值檢測是一種檢測形式,其中根據構成信號的頻譜分量的重復頻率對信號電平進行加權。也就是說; 準峰值測試結果取決于信號的重復率。

準峰值檢波是一種輸出隨信號幅度和脈沖重復速率而變化的檢波方式。脈沖重復速率越高,準峰值檢波檢測的加權也越大。極限情況下,在測量CW連續波信號時準峰值檢波顯示出與峰值檢波器相同的幅度
準峰值檢波同樣也用于EMI測試中
準峰值檢波是峰值檢波的一種加權形式,它的測量值隨被測信號重復速率的下降而減小。也就是,一個給定峰值幅度并且脈沖重復速率為 10 Hz 的脈沖信號比另一個具有相同峰值幅度但脈沖重復速率為 1 kHz 的信號準峰值要低。這種信號加權是通過帶有特定充放電結構的電路和由 CISPR13 定義的顯示時間常量來實現。
準峰值檢波也是定量測試信號“干擾因子”的一種方法。設想我們正在收聽某一遭受干擾的無線電臺,如果只是每隔幾秒偶而聽見由噪聲所引起的“嗞嗞”聲,那么基本上還可以正常收聽節目,但是,如果相同幅度的干擾信號每秒出現 60 次,就無法再正常收聽節目了。
由于準峰值檢測器中使用的充電和放電時間常數,當準峰值檢測器打開時,頻譜分析儀的掃描速度必須慢得多。由于信號的準峰值電平始終等于或小于該信號的峰值電平,因此僅當使用峰值檢測進行測量時,信號接近或超過測試限值時才需要使用準峰值檢測。
信號分析儀的 EMI預兼容測試

Keysight 信號分析儀?EMC電磁兼容選件擁有符合 CISPR 16-1-1 (2007) 標準 (包括峰值、準峰值、EMI平均值和 RMS平均值) 的所有檢波器。您可以對檢波器駐留時間進行調節,以便在保持原有精度的同 時優化測試速度。

平均檢波的一個重要應用是用于檢測設備的電磁干擾EMI特性。在這種應用中,電壓平均方式可以測量到可能被寬帶脈沖噪聲所掩蓋的窄帶信號。在 EMI測試儀器中所使用的平均 檢波將取出待測的包絡并使其通過一個 帶寬遠小于RBW低通濾波器,此濾波器對信號的高頻分量(如噪聲)做積分 (取平均)運算。若要在一個沒有電壓平均檢波功能的老式頻譜分析儀中實現這 種檢波類型,需將頻譜儀設置為線性模 式并選擇一個視頻濾波器,它的截止頻率需小于被測信號的最小脈沖重復頻率。
根據上文的分析,總結如下:
什么是峰值?
峰值就是測試波形的瞬時最大值。對應的峰值檢波器就要求電路的充電足夠快,而放電足夠慢。峰值的大小只取決于信號的幅度。
什么是準峰值?
準峰值是測試信號能量的大小。由于準峰值檢波器的充電時間要比放電時間快得多,因此信號的重復頻率越高,得出的準峰值也就越高。
1)幅度大、重復頻率低的信號與幅度小、重復頻率高的信號可能會有相同的準峰值輸出。
2)對于CW連續波信號,準峰值測量的結果與峰值測試的結果是一樣的。
3)準峰值測量要比峰值測量慢2-3個數量級。
"本文將幫助您了解在公司內部使用頻譜分析儀運行 EMI預兼容測試的優勢,并引導您準確評測新產品的 EMI性能、診斷產生多余發射的原因。"

下面我們討論頻譜分析儀 6 種不同類型的檢波器。

在圖 1 中,每個信號收集單元內包含由以下公式決定的掃寬和時間幀的數據:
頻率:?信號收集單元的寬度 = 掃寬/(跡線點數 – 1)?時間:?信號收集單元的寬度 = 掃描時間/(跡線點數 – 1)
不同儀器的采樣速率不同,但減小掃寬和/或增加掃描時間能夠獲得更高的精度,因為任何一種情況都會增加信號收集單元所含的樣本數。采用數字中頻濾波器的分析儀,采樣速率和內插特性按照等效于連續時間處理來設計。
“信號收集單元”的概念很重要,它能夠幫我們區分這 6 種顯示檢波器類型:?
– 取樣檢波?
– 正峰值檢波(簡稱峰值檢波)?
– 負峰值檢波?
– 正態檢波(Normal)?
– 平均檢波?
– 準峰值檢波
我們選擇不同的檢波器去觀察同一個信號??梢郧逦乜吹?,根據檢波器設置的不同,它的測量結果是有明顯的差別的。如果要測量一個寬帶信號的功率,必須要選擇一個AVG平均值檢波器,或者是采樣檢波器。
例如CDMA信號;WCDMA信號等,可以選擇這種檢波器。?
如果你要測量一個窄帶的CW信號的功率,必須要選擇正峰值檢波器。如果要測一個噪聲信號的離散性,必須要選擇抽樣檢波器。有種情況,你即需要測量窄帶信號的幅度,同時又要觀察噪聲特性,那么我們推薦您使用Normal檢波器,
?Normal檢波方式:按最大和最小幅值交替取值。?
?Avg檢波方式:取每個采樣區間的平均值。?
?Peak檢波方式:取每個采樣區間最大幅值。?
?Sample檢波方式:取每個采樣區間的固定時間點幅值,
?Neg Peak檢波方式:取每個區采樣區間的最小幅值。前三種檢波類型(取樣、峰值和負峰值)比較容易理解,如圖 2 中的直觀表示。正態、平均和準峰值檢波要復雜一些,我們稍后進行討論。
我們回到之前的問題:如何用數字技術盡可能如實地顯示模擬系統?我們來設想圖 3 所描述的情況,即顯示的信號只包含噪聲和一個CW連續波信號。

什么是取樣檢波?
作為第一種方法,我們只選取每個信號收集單元的中間位置的瞬時電平值(如圖 2)作為數據點,這就是取樣檢波模式。為使顯示跡線看起來是連續的,我們設計了一種能描繪出各點之間矢量關系的系統。比較圖 3 和 圖 4 ,可以看出我們獲得了一個還算合理的顯示。當然,跡線上的點數越多,就越能真實地再現模擬信號。不同頻譜儀的可用顯示點數是不一樣的,對于X 系列信號分析儀,頻域跡線的取樣顯示點數可以從最少 1 個點到最多 40001 個點。如圖 2-21 所示,增加取樣點確實可使結果更接近于模擬信號。
雖然這種取樣檢波方式能很好的體現噪聲的隨機性,但并不適合于分析正弦波。如果在高性能 X 系列信號分析儀上觀察一個 100 MHz 的梳狀信號,分析儀的掃寬可以被設置為 0 至 26.5 GHz即便使用 1001 個顯示點,每個顯示點代表 26.5 MHz 的頻率掃寬(信號收集單元),也遠大于 8 MHz 的最大分辨率帶寬。
結果,采用取樣檢波模式時,只有當梳狀信號的混頻分量剛好處在中頻的中心處時,它的幅度才能被顯示出來。圖 6a 是一個使用取樣檢波的帶寬為 750 Hz、掃寬為 10 MHz 的顯示。它的梳狀信號幅度應該與圖 6b 所示(使用峰值檢波)的實際信號基本一致??梢缘贸?,取樣檢波方式并不適用于所有信號,也不能反映顯示信號的真實峰值。當分辨率帶寬小于采樣間隔(如信號收集單元的寬度)時,取樣檢波模式會給出錯誤的結果。

圖 4(左)取樣檢波模式使用 10 個點顯示圖 3 中的信號 圖 5 增加取樣點使顯示結果更接近于模擬顯示

圖 6a. 取樣檢波模式下的帶寬為 250 kHz、掃寬為 10 MHz 的梳狀信號

(正)峰值檢波?
確保所有正弦波的真實幅度都能被記錄的一種方法是顯示每個信號收集單元內出現的最大值,這就是正峰值檢波方式,或者叫峰值檢波,如圖 6b 所示。
峰值檢波是許多頻譜分析儀默認的檢波方式,因為無論分辨率帶寬和信號收集單元的寬度之間的關系如何,它都能保證不丟失任何正弦信號。不過,與取樣檢波方式不同的是,由于峰值檢波只顯示每個信號收集單元內的最大值而忽略了實際的噪聲隨機性,所以在反映隨機噪聲方面并不理想。因此,將峰值檢波作為第一檢波方式的頻譜儀一般還提供取樣檢波作為補充。
負峰值檢波?
負峰值檢波方式顯示的是每個信號收集單元中的最小值。大多數頻譜儀都提供這種檢波方式,盡管它不像其他方式那么常用。對于 EMC電磁兼容測試,想要從脈沖信號中區分出CW信號,負峰值檢波會很有用。
正態檢波?
為了提供比峰值檢波更好的對隨機噪聲的直觀顯示并避免取樣檢波模式顯示信號的丟失問題,許多頻譜儀還提供正態檢波模式(俗稱 rosenfell 模式。Roesnfell 并不是人名,而是一種運算方法的描述,用以測試在給定數據點代表的信號收集單元內的信號是上升還是下降,有時也寫成 rose’n’fell。)。如果信號像用正峰值和負峰值檢波所確定的那樣既有上升、又有下降,則該算法將這種信號歸類為噪聲信號。
在這種情況下,用奇數號的數據點來顯示信號收集單元中的最大值,用偶數號的數據點來顯示最小值。如圖 9 (2-25) 所示。正態檢波模式和取樣檢波模式在圖7a 和7b中比較。由于取樣檢波器在測量噪聲時非常有效,所以它常被用于噪聲游標應用。同樣在信道功率測試和鄰道功率測試中需要一種檢波類型,可以提供無任何傾向 的結果,此時適合使用峰值檢波。對沒有平均檢波功能的頻譜儀來說,取樣檢波是最好的選擇。


圖 7b. 采樣檢波模式
當遇到正弦信號時會是什么情況呢?
我們知道,當混頻分量經過中頻濾波器時,頻譜儀的顯示器上會描繪出濾波器的特性曲線。如果濾波器的曲線覆蓋了許多個顯示點,便會出現下述情況:顯示信號只在混頻分量接近濾波器的中心頻率時才上升,也只在混頻分量遠離濾波器中心頻率時才下降。無論哪一種情況,正峰值和負峰值檢波都能檢測出單一方向上的幅度變化,并根據正態檢波算法,顯示每個信號收集單元內的最大值,如圖 8 所示。

圖 8 2-24. 當信號收集單元內的值只增大或只減小時,正態檢波顯示該單元內的最大值
當分辨率帶寬比信號收集單元窄時又會怎樣呢?
這時信號在信號收集單元內既有上升又有下降。如果信號收集單元恰好是奇數號,則一切正常,信號收集單元內的最大值將作為下一個數據點直接被繪出。但是,如果信號收集單元是偶數號的,那么描繪出的將是信號收集單元內的最小值。根據分辨率帶寬和信號收集單元寬度的比值,最小值可能部分或完全不同于真實峰值(我們希望顯示的值)。在信號收集單元寬度遠大于分辨率帶寬的極端情況下,信號收集單元內的最大值和最小值之差將是信號峰值和噪聲之間的差值,圖 9 的示例正是如此。
觀察第 6 個信號收集單元,當前信號收集單元中的峰值總是與前一個信號收集單元中的峰值相比較,當信號單元為奇數號時(如第 7 個單元)就顯示兩者中的較大值。此峰值實際上發生在第6 個信號收集單元,但在第 7個單元才被顯示出來。

正態檢波算法:
如果信號值在一個信號收集單元內既有上升又有下降:則偶數號信號收集單元將顯示該單元內的最小值(負峰值)。并記錄最大值,然后在奇數號信號收集單元中將當前單元內的峰值與之前(記錄的)一個單元的峰值進行比較并顯示兩者中的較大值(正峰值)。如果信號在一個信號收集單元內只上升或者只減小,則顯示峰值,如圖 9所示。
這個處理過程可能引起數據點的最大值顯示過于偏向右方,但此偏移量通常只占掃寬的一個很小的百分數。一些頻譜分析儀,例如高性能 X 系列信號分析儀,通過調節本振的起止頻率來補償這種潛在的影響。
另一種錯誤是顯示峰值有兩個而實際峰值只存在一個,圖 10 顯示出可能發生這種情況的例子。使用較寬分辨率帶寬并采用峰值檢波時兩個峰值輪廓被顯示出來。
因此峰值檢波最適用于從噪聲中定位 CW信號,取樣檢波最適用于測量噪聲,而既要觀察信號又要觀察噪聲時采用正態檢波最為合適。

什么是平均檢波?
雖然現代數字調制方案具有類噪聲特性,但取樣檢波不能提供我們所需的所有信息。比如在測量一個 W-CDMA 信號的信道功率時,我們需要集成信號的均方根值,這個測量過程涉及到頻譜儀一定頻率范圍內的信號收集單元的總功率,取樣檢波并不能提供這個信息。
雖然一般頻譜儀是在每個信號收集單元內多次收集幅度數據,但取樣檢波只保留這些數據中的一個值而忽略其他值。而平均檢波會使用該時間(和頻率)間隔內的該信號收集單元內所有數據,一旦數據被數字化并且我們知道其實現的環境,便可以將數據以多種方法處理從而獲得想要的結果。某些頻譜儀將功率(基于電壓的均方根值)取平均的檢波稱為 rms(均方根) 檢波。
Keysight 信號分析儀的平均檢波功能包括功率平均、電壓平均和信號的對數平均,不同的平均類型可以通過按鍵單獨選擇:
什么是功率平均?
功率(rms)平均是對信號的均方根電平取平均值,這是將一個信號收集單元內所測得的電壓值取平方和再開方然后除以頻譜儀輸入特性阻抗(通常為 50 Ω)而得到。功率平均計算出真實的平均功率,最適用于測量復雜信號的功率。
什么是電壓平均?
電壓平均是將一個信號收集單元內測得的信號包絡的線性電壓值取平均。在 EMI測試中通常用這種方法來測量窄帶信號(這部分內容將在下一節做進一步討論)。電壓平均還可以用來觀察 AM 信號或脈沖調制信號(如雷達信號、TDMA 發射信號)的上升和下降情況。
什么是對數功率(視頻)平均?
對數功率(視頻)平均是將一個信號收集單元內所測得的信號包絡的對數幅度值(單位為 dB)取平均。它最適合用來觀察正弦信號,特別是那些靠近噪聲的信號。(FFT 頻譜分析儀同時對多個信號收集單元的數據進行數學處理,從而提高了測試速度。)
因此,使用功率為平均類型的平均檢波方式提供的是基于 rms 電壓值的真實平均功率,而平均類型為電壓的檢波器則可以看作是通用的平均檢波器。平均類型為對數的檢波器沒有其他等效方式。采用平均檢波測量功率較取樣檢波有所改進。取樣檢波需要進行多次掃描以獲取足夠的數據點來提供精確的平均功率信息。平均檢波使得對信道功率的測量從某范圍內信號收集單元的求和變成代表著頻譜儀某段頻率的時間間隔的合成。在快速傅立葉變換(FFT)頻譜儀12中,用于測量信道功率的值由顯示數據點的和變為了 FFT 變換點之和。在掃頻和FFT兩種模式下,這種合成捕獲所有可用的功率信息,而不像取樣檢波那樣只捕獲取樣點的功率信息。所以當測量時間相同時,平均檢波的結果一致性更高。在掃描分析時也可以簡單地通過延長掃描時間來提高測量結果的穩定性。
EMI檢波器:平均檢波和準峰值檢波?平均檢波的一個重要應用是用于檢測設備的電磁干擾(EMI)特性。?準峰值檢波同樣也用于 EMI測試中。QP是峰值檢波的一種加權形式,它的測量值隨被測信號重復速率的下降而減小。
平滑處理
在頻譜儀中有幾種不同的方法來平滑包絡檢波器輸出幅度的變化。
一種方法是前面已經討論過的平均檢波,還有兩種方法:視頻濾波和跡線平均。
下面將對它們進行介紹。
視頻濾波
要識別靠近噪聲的信號并不只是EMC電磁兼容測試遇到的問題。如圖 11 所示,頻譜儀的顯示是被測信號加上它自身的內部噪聲。為了減小噪聲對顯示信號幅度的影響,我們常常對顯示進行平滑或平均,如圖 12 所示。頻譜儀所包含的可變視頻濾波器就是用作此目的。它是一個低通濾波器,位于包絡檢波器之后,并且決定了視頻信號的帶寬,該視頻信號稍后將被數字化以生成幅度數據。此視頻濾波器的截止頻率可以減小到小于已選定的分辨率帶寬(IF)濾波器的帶寬。這時候,視頻系統將無法再跟隨經過中頻鏈路的信號包絡的快速變化。結果就是對被顯示信號的平均或平滑。


這種效果在測量噪聲時最為明顯,尤其是選用高分辨率帶寬的時候。當減小視頻帶寬,那么噪聲峰峰值的波動變化也隨之減小。如圖 13 所示,減小的程度(平均或平滑的程度)隨視頻帶寬和分辨率帶寬的比值而變。當比值小于或等于 0.01 時,平滑效果較好,而比值增大時,平滑效果則不太理想。視頻濾波器不會對已經平滑的信號跡線(例如顯示的正弦信號已可以很好地與噪聲區分)有任何影響。

圖 13. VBW 與 RBW 比值分別為 3:1、1:10、1:100 時的平滑效果
如果將頻譜儀設置為正峰值檢波模式,可以注意到以下兩點:首先,如果 VBW > RBW,則改變分辨率帶寬對噪聲的峰峰值起伏影響不大。其次,如果 VBW < RBW,則改變視頻帶寬似乎會影響噪聲電平。噪聲起伏變化不大是因為頻譜儀當前只顯示了噪聲的峰值。不過,噪聲電平表現出隨著視頻帶寬而變,這是由于平均(平滑)處理的變化,因而使被平滑的噪聲包絡的峰值改變,如圖 14a。選擇平均檢波模式,平均噪聲電平并不改變,如圖 14b。


由于視頻濾波器有自己的響應時間,因此當視頻帶寬 VBW 小于分辨率帶寬 RBW時,掃描時間的改變近似與視頻帶寬的變化成反比,掃描時間(ST)通過以下公式來描述:

分析儀根據視頻帶寬、掃寬和分辨率帶寬,自動設置相應的掃描時間。
跡線平均
數字顯示提供了另一種平滑顯示的選擇:跡線平均。這是與使用平均檢波器完全不同的處理過程。它通過逐點的兩次或多次掃描來實現平均,每一個顯示點的新數值由當前值與前一個平均值再求平均得到:

因此,經過若干掃描后顯示會漸漸趨于一個平均值。通過設置發生平均的掃描次數,可以像視頻濾波那樣選擇平均或平滑的程度。圖 15 顯示了不同掃描次數下獲得的跡線平均效果。盡管跡線平均不影響掃描時間,但因為多次掃描需要一定的時間,因此要達得期望的平均效果所用的時間與采用視頻濾波方式所用的時間大致相同。

圖 15. 掃描次數分別為 1、5、20、100(每組掃描對應跡線位置偏移從上到下)時的跡線平均效果 在大多數場合里無論選擇哪種顯示平滑方式都一樣。如果被測信號是噪聲或非常接近噪聲的低電平正弦信號,則不管使用視頻濾波還是跡線平均都會得到相同的效果。
不過,兩者之間仍有一個明顯的區別。視頻濾波是對信號實時地進行平均,即隨著掃描的進行我們看到的是屏幕上每個顯示點的充分平均或平滑效果。每個點只做一次平均處理,在每次掃描上的處理時間約為 1/VBW。而跡線平均需要進行多次掃描來實現顯示信號的充分平均,且每個點上的平均處理發生在多次掃描所需的整個時間周期內。
所以對于某些信號來說,采用不同的平滑方式會得到截然不同的效果。比如對一個頻譜隨時間變化的信號采用視頻平均時,每次掃描都會得到不同的平均結果。但是如果選擇跡線平均,所得到的結果將更接近于真實的平均值,見圖 16a 和 16b。


圖 16a 和 16b 顯示對調頻廣播信號分別應用視頻濾波和跡線平均,所產生的不同效果。
需要了解更多電磁兼容-EMI接收機測試相關信息,掃描二維碼,閲讀應用指南,探索輻射和傳導發射測量的概述以及EMI預一致性測試方法。


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EMC――電磁兼容性――表示器件無意中產生或傳播電磁能量的一個“概括性術語”。
EMI――電磁干擾
發射――一種實際電磁現象,或在預兼容性測量中測試的發射。如果您在設計和測試時忽視了 EMI,那么 EMI 很可能對鄰近的器件產生多余的干擾。
敏感性――電子設備在受到電磁能干擾時產生多余響應的特性。
輻射干擾――無線噪聲或多余信號通過空中而不是通過物理介質傳播時所產生的干擾。
傳導干擾――因傳導的無線噪聲或多余信號所產生的干擾。這些噪聲或信號通過直接耦合進入轉換器(接收機)。
CISPR――國際無線電干擾特別委員會,通過制定標準來監管電氣或電子設備中的電磁干擾。
LISN――線路阻抗穩定網絡――LISN 非常重要,因為它的作用是把輸電干線與被測器件隔離開來,以便滿足被測器件對盡量純凈信號的要求。
電波暗室――一個配有屏蔽措施的房間,旨在吸收噪聲或電磁波,減少所有內部源所產生的輻射。
輻射――能量以電磁波形式發射到空間的現象。
抗擾度――接收機或任何其他設備或系統抵御無線干擾的特性。
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