【導(dǎo)讀】AV3915電磁兼容測試接收機(jī)，不僅能夠滿足電磁兼容測試分析、認(rèn)證的需要，而且它還是一臺高性能的頻譜分析儀，它能夠提供信號分析測試的各種功能，滿足EMC信號分析用途。今天咱們先說說接收機(jī)中那么多的檢波器吧，太多了，眼都看花了，真不知道什么時候測試什么的信號選擇什么樣的檢波器，對應(yīng)一堆為什么。
首先用AV3915的EMI接收機(jī)模式，對設(shè)備進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)超限信號，然后可以轉(zhuǎn)到頻譜分析模式進(jìn)行更加詳細(xì)的測量分析、解調(diào)。遇到了脈沖信號、連續(xù)波信號或者調(diào)幅調(diào)頻信號、甚至類噪聲信號，測試分析時候就需要選擇相應(yīng)的檢波器了。打開AV3915EMI測試接收機(jī)，一排檢波器赫然出現(xiàn)，峰值、準(zhǔn)峰值、平均值、RMS有效值、最小峰值，還有以前接收機(jī)中沒見過的CISPR AV、CISPR RMS檢波器，看上去讓人有點蒙，要開始測試了，選擇哪個呢？
圖1. 檢波器原理圖
記得上課時候老師講過檢波器的，道理沒變啊。接收機(jī)前段的作用就是將輸入信號功率轉(zhuǎn)換為中頻的輸出視頻電壓，該電壓值對應(yīng)輸入信號功率，檢波器的功能是對出現(xiàn)在接收機(jī)中頻及其帶寬內(nèi)的信號包絡(luò)進(jìn)行處理, 去掉載波恢復(fù)基帶信號。模擬檢波檢出的是模擬的連續(xù)信號，數(shù)字檢波檢出的是離散幅度值，現(xiàn)在接收機(jī)基本都是數(shù)字檢波了，采用不同的檢波方式進(jìn)行抽取，得到信號的幅度值也是不同的。包絡(luò)檢波充放電時常數(shù)就是其最核心的特性參數(shù)了，知道這個就知道這些檢波器的內(nèi)在本質(zhì)區(qū)別了。
峰值檢波器就是在駐留時間內(nèi)的采樣值序列中，找包絡(luò)最大的那個點，取信號包絡(luò)的最大值, 其模擬實現(xiàn)原理就是讓其充電時常數(shù)遠(yuǎn)大于放電時常數(shù)，來了大信號就趕快充電，小信號慢放電或不放電，這樣就爬到包絡(luò)信號的山峰了。可以看出無論怎樣設(shè)置頻寬等參數(shù)，峰值檢波器都不會帶來輸入信號的丟失，一定能找到信號的最高點，因此峰值檢波器是EMC測試中最重要的檢波器了，而且因為這種檢波器的測量速度比較快，被廣泛應(yīng)用于電磁兼容發(fā)射測試的預(yù)掃中。如果峰值檢波情況下，沒有超標(biāo)的干擾信號，基本就可以認(rèn)為，通過輻射測試認(rèn)證了。在嚴(yán)格的軍標(biāo)測試中，經(jīng)常采用峰值檢波器，因為一個短的電脈沖就可能會導(dǎo)致軍事裝備產(chǎn)生誤動作，如果碰巧是洲際導(dǎo)彈，那導(dǎo)彈不就離開發(fā)射臺了，這豈不要毀滅美國？想想都恐怖。
最小峰值檢波器看完了字面上也理解了，就是在駐留時間內(nèi)的采樣值序列中，找信號包絡(luò)中最小的那個，其模擬實現(xiàn)原理就是讓其充電時常數(shù)遠(yuǎn)小于放電時常數(shù)，來了信號就慢充電快放電，這樣就跌到包絡(luò)信號的山谷里了。這種檢波器在EMC分析中用的比較少，但在信號分析中還是比較有用的，因為這種檢波方式可以很好的抑制顯示噪聲，所以可以從噪聲中分辨出微小的連續(xù)正弦信號。EMC測試分析時，如果要從脈沖信號中分辨出連續(xù)正弦信號就要用它了。
平均值值檢波器，那就是把駐留時間內(nèi)的采樣值序列進(jìn)行數(shù)學(xué)上平均N個值之和除以N, 其模擬實現(xiàn)原理就是讓其充電時常數(shù)等于放電時常數(shù)，來了信號就充放電速度一樣。EMC測試窄帶信號時候就用上了。經(jīng)常用在傳導(dǎo)發(fā)射等關(guān)注測量電壓的相關(guān)測試中。測量幅度調(diào)制和頻率調(diào)制的連續(xù)波信號場強(qiáng)，如調(diào)頻廣播信號、窄帶模擬FM 方式信號和窄帶數(shù)字信號，應(yīng)當(dāng)選擇線性平均值檢波方式。
有效值檢波器，也叫均方根檢波，駐留時間內(nèi)的所有采樣值，先平方，再平均，再開方，平方后得到的自然是功率相關(guān)，最后開方就成電壓的有效值了。這種檢波方式很適合類似于噪聲的調(diào)制信號的測試。如CDMA信號、WCDMA信號、TD-SCDMA，當(dāng)然也可以選擇均值檢波器。
準(zhǔn)峰值檢波器，源于古老的歷史傳承，它是伴隨著調(diào)幅廣播的發(fā)展而產(chǎn)生的。在1933年CISPR成立的時候就已經(jīng)意識到了不同干擾脈沖的重復(fù)頻率的影響，對于傳統(tǒng)的模擬調(diào)制方式來說, 接收質(zhì)量的評估一定程度上要依靠人的主觀判斷。所以準(zhǔn)峰值檢波器針對不同干擾脈沖的重復(fù)頻率基于人耳的頻響特性進(jìn)行了修正，從而實現(xiàn)對于無線電干擾影響狀況的合理評判，最初主要是針對老式無線電調(diào)幅信號所設(shè)計的檢波方式，現(xiàn)在測量的信號雖然多為突發(fā)的脈沖信號，但是在國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中仍延續(xù)準(zhǔn)峰值檢波方式作為最終測量結(jié)果的判定。CISPR加權(quán)考慮脈沖重復(fù)頻率和時間分布，規(guī)定了9KHz-1GHz連續(xù)ABCD四個不同頻段內(nèi)，對應(yīng)的準(zhǔn)峰值檢波器充放電時間常數(shù)及相應(yīng)測量帶寬，從而以保證測量結(jié)果的可重現(xiàn)和可比性。
下面是以前沒見過的CISPR Average檢波器和CISPR RMS Average檢波器了。為啥這兩種檢波器出來的晚？大家想想就知道了，最近這些年移動通信發(fā)展迅猛，對數(shù)字無線通信系統(tǒng)各種干擾測量測試中為獲得具有更好的性能，才設(shè)計出來的。因為對于數(shù)字無線通信系統(tǒng)( GSM,CDMA等) ,峰值檢波器、準(zhǔn)峰值檢波器測量結(jié)果偏大, 而平均值檢波測量結(jié)果偏小, 都不是很適用, CISPR對于測試中使用的平均值檢波器做出了修改, 使用新的CISPR Average檢波器取代了原有的平均值檢波器。其作為有效值檢波和線性平均值檢波器的折衷, 更能真實的測量重復(fù)周期比較低, 脈寬比較窄的騷擾信號。
CISPR RMS Average檢波器呢？這種新的檢波方式由準(zhǔn)峰值檢波器改良而成。在遙遠(yuǎn)的過去以調(diào)幅信號為主, 現(xiàn)在的設(shè)備一般都是數(shù)字脈沖為主，為進(jìn)行這類信號符合性測量, CISPR規(guī)定了不同測量項目的試驗限值。這個檢波器主要參數(shù)就是臨界頻率點和測量時間,在臨界頻率點以上使用有效值檢波器,在有效值檢波器之后是帶有時間常數(shù)的線性平均值檢波器和峰值檢波器，其規(guī)定就是3個臨界頻率點和對應(yīng)的測量時間。當(dāng)被測脈沖調(diào)制信號的脈沖重復(fù)周期低于測量時間常數(shù)時,例如在規(guī)定的AB段，當(dāng)重復(fù)頻率小于10Hz時,測試結(jié)果不是平均值而是儀表仿真網(wǎng)絡(luò)的最大輸出。
最后，希望親們用AV3915對電磁兼容領(lǐng)域常見的各類脈沖信號干擾進(jìn)行測試,根據(jù)信號特征使用不同的檢波器進(jìn)行測量并對結(jié)果進(jìn)行分析。
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