Hurtigere EMC-emissionsmåling med moderne sampling

EMC-test i DELTA EMI-rum

EMI-måling på alle frekvenser tager tid

Når der måles elektromagnetisk støj, benyttes der ofte en målemodtager. Denne måler indholdet af et støjsignal ved en bestemt frekvens. Idet alle frekvenser inden for testområdet skal undersøges, bliver testtiden bestemt af, hvor hurtigt man kan måle ved hver frekvens.

Måletid ved EMI-målinger

Problemet med EMI-målinger er, at man typisk ikke ved, hvordan signalet fra et EUT ser ud. For at være sikker på at få målt al støjen i et bestemt frekvensbånd korrekt bliver man nødt til at måle lige så længe, det tager for EUT at komme igennem en hel støjcyklus. Det vil sige, indtil man har sikret sig, at alle positiv- til negativtransitioner, softwarekoder og porte har været aktive. Det langsomst varierende for et EUT er typisk 50 Hz lysnettransitioner, og det vil sige, at der i hvert frekvensbånd skal måles minimum 20 ms.

Klassiske målemodtagere

I en traditionel målemodtager sidder der et båndpasfilter, som bestemmer det frekvensområde, der bliver målt på, en såkaldt pre-selector. Dette filter mindsker andre frekvenser, end den der bliver undersøgt. Derefter bliver dette båndpasfiltrerede signal nedkonverteret via en mixer, så signalet nu har lavere frekvenser, den såkaldte itermediate frequency(IF). Dette signal bliver filtreret i IF-filteret, så det kun er et enkelt frekvensbånd, der måles på og undersøges for støj.

FFT-målemodtagere

Når der i stedet benyttes en FFT-målemodtager, bliver den samme arkitektur benyttet. Hvorfra kommer så fordelene og tidsbesparelsen?

Flere frekvensbånd undersøges samtidigt

Forskellen består i IF-delen af modtageren. I stedet for et analogt IF-filter bliver der nu benyttet et digitalt filter. Fordelen ved det digitale filter er, at man kan splitte signalet op via flere parallelle filtre. Det betyder, at flere frekvensbånd kan undersøges samtidigt. Da den effektive begrænsning som tidligere nævnt af målehastigheden er bestemt af de 20 ms per frekvensbånd, betyder det, at måletiden mindskes med en faktor svarende til antallet af parallelle, digitale filtre. Begrænsningen ligger derved blot i, hvor stor en IF-båndbredde FFT-målemodtageren kan håndtere. I praksis betyder det hastigheden af den ADC, der konverterer IF-signalet fra analogt til digitalt.

Fremtiden: EMI-måling på ingen tid?

Træerne vokser dog ikke ind i himlen, så der er begrænsninger på FFT-metoden. For det første skal man være varsom med stadig at have en dynamisk rækkevidde, der er stor nok til at håndtere hele det frekvensområde, der måles på en gang. Da det er et bredere område, skal receiveren kunne håndtere et langt større signal. Dette sætter sammen med ADC’s hastighed begrænsninger for, hvor bredt et frekvensområde der kan analyseres ad gangen. Det betyder, at hastighedsforøgelsen er størst for målinger med lille målebåndbredde. Samtidig er det endnu ikke muligt at få average og quasi-peak- detektorer, der understøtter de nye muligheder, hvilket betyder, at der efter prescan stadig skal benyttes en klassisk målemodtager.

DELTA og FFT-metoden

DELTA råder over Rohde & Schwarz FFT-målemodtagere (ESU) på alle vores EMC-lokationer. Hos DELTA arbejder vi konstant på at optimere vores EMC LAB, hvorfor vi også arbejder med måling med FFT-metoden.

Link i bunden af siden (hhv. DK og UK)

EMC-test - designfasen

(http://www.delta.dk/dk/Forr-omr/TC/EMC/EMC-test-design/EMC-test-design.page?)

EMC compliance test

http://www.delta.dk/dk/Forr-omr/TC/EMC/EMC-godk-test/EMC-godkendelsestest-sluttest.page?

EMC-rådgivning og EMC-design

http://www.delta.dk/dk/Forr-omr/TC/EMC/EMC-rad-design/EMC-radgivning-design.page?