基于频谱分析仪的EMI测量方法

●EMI测量法规机构

EMI 测量使用的频谱分析仪拥有规定的接收机带宽、信号检测方法、以及平均结果、以实现信号电平的方法。在许多商用EMI 测量中， 这些测量要素由CISPR规定，这是国际标准机构——国际电子技术委员会(IEC) 内部的一家技术机构。其他标准和认证机构，如日本的TELEC，也对测量方法和认证技术提出了要求。在美国，美国国防部开发了对军用设备有着特殊要求的MIL-STD 461E 标准。

某些其他要求并不是标准规定的，而是受本地区法规影响。如果想在规定法规领域的国家中运行，可能还要遵守其他法规。实施人员需要查阅国家法规，了解进一步信息，下表列出了当前部分法规机构及其管辖的国家。

●解析带宽(RBW)

测量带宽由接收机带宽形状确定，在频谱分析仪中由解析带宽(RBW) 滤波器确定。使用的带宽表示频谱内部感受到的威胁，带宽随着接收频率变化。接收机或频谱分析仪测量任何不连续信号的水平取决于使用的测量带宽。为获得一致的结果，法规机构规定了一致性测量中使用的带宽和滤波形状。

下面几个表格分别显示了CISPR 规定的峰值检测器、RMS 检测器和平均检测器的滤波带宽以及美国国家标准学会(ANSI) 和MIL-STD-461E 带宽。

对EMI 测试以外的大多数频谱分析仪测量，一般都规定3dB 处的RBW 滤波器，而6dB 滤波器则用于大多数EMI 测量，CISPR16-1-1、ANSI 和MIL-STD 461E 都规定了6dB 滤波器。

这一点非常重要，因为测量会因滤波形状不同而不同。尽管信号峰值对给定的3dB 或6dB 滤波器应处在相同的水平，但测得的噪声在3dB 滤波器和6dB 滤波器之间对相同的RBW 设置会比较低。

下图显示了3dB滤波器与6dB滤波器的滤波形状差异，这两种滤波形状都是高斯分布，但宽度不同。在比峰值低一定量的功率处指定测量滤波器带宽，因此图中的黄色轨迹描述了100 kHz 3dB 滤波器，100kHz宽度发生位置比峰值低3dB。100 kHz 6dB 滤波器拥有相同的宽度，但在比峰值低6dB处指定。

●检测方法

检测器计算规定采样间隔中的信号的单个点。检测方法可以计算正或负峰值、电压的RMS 值或平均值、或准峰值(QP)。一致性测试实验室在全面一致性测试中使用准峰值(QP) 检测器，但对比较保守的测试裕量，可以使用简单的峰值检测器进行预一致性测量。EMI 部门或外部实验室一般在刚开始测试时使用简单的峰值检测器执行扫描，找到超过或接近规定极限的问题区域。对接近或超过极限的信号，他们执行QP 测量。QP 检测器是EMI测量标准规定的一种专用检测方法。QP 检测器用来检测信号包络加权后的峰值( 准峰值)。它根据持续时间和重复速率加权信号。发生频次较高或持续时间较长的信号的QP 测量值要比偶发的短脉冲高。

下图是峰值检测和准峰值检测实例。这里在峰值检测和准峰值检测中都看到一个脉宽为8 μs、重复速率为10ms 的信号，得到的准峰值比峰值低10.1dB。

●视频滤波器

某些EMI 测量中规定了视频滤波器，频谱分析仪中最初使用视频滤波器，降低噪声变化在测量中的影响。视频滤波器一词源于其最初实现方式，当时低通滤波器被放在检测的输出与频谱分析仪CRT 的Y 轴模拟驱动输入之间。现代频谱分析仪采用数字技术，在信号上使噪声平滑化。在大多数EMI 测量应用中，都规定关闭视频滤波器，或规定视频滤波器至少要比测量规定的RBW 高出3倍。