Устранение электромагнитных помех с помощью осциллографов

Осциллографы компании «Роде и Шварц», эксперта в области обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС), помогают устранить электромагнитные помехи (ЭМП).

В прошлом осциллографы едва ли были пригодны для борьбы с ЭМП. Им не хватало чувствительности, необходимой для обнаружения этих помех, их функции спектрального анализа при помощи БПФ не были достаточно развиты, и они были сложны в эксплуатации.

Ситуация изменилась с появлением цифрового осциллографа R&S RTO от компании «Роде и Шварц». Чувствительность, составляющая 1 мВ на деление, ширина полосы пропускания до 4 ГГц и очень низкие собственные шумы делают этот осциллограф идеальным для анализа сигналов в зоне индукции для обнаружения и анализа излучаемых электромагнитных помех. Результаты испытаний на электромагнитную совместимость показали значимость этого осциллографа как ценного лабораторного инструмента, позволяющего быстро обнаружить нежелательные излучения и определить причину их возникновения.

В этой статье рассматриваются некоторые практические примеры, демонстрирующие наиболее важные функции осциллографа для успешного устранения ЭМП.

ОПЕРАТИВНАЯ КОНЦЕПЦИЯ БПФ ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА
Быстрое преобразование Фурье (БПФ) является ключом к использованию осциллографов для устранения ЭМП. Традиционная реализация БПФ в осциллографах не обеспечивает достаточной оперативной гибкости, т.к. отображаемая полоса частот и полоса разрешения контролируются настройками временного интервала. Это затрудняет навигацию в частотной области, а спектральный анализ требует больших временных затрат.

Опираясь на свой опыт спектрального анализа, компания «Роде и Шварц» применила в осциллографах R&S RTO интуитивный подход. В осциллографе R&S RTO оперативная концепция БПФ для спектрального анализа обеспечивает непосредственный контроль пользователем над стандартными параметрами анализатора, таких как частота запуска и остановки, разрешение по полосе пропускания и тип детектора. Для автоматического расчёта необходимых настроек временного интервала осциллограф R&S RTO использует значительные возможности по обработке сигнала и объём памяти для полученных данных. Пользователи могут самостоятельно установить временные и частотные параметры в определенных пределах и легко анализировать излучаемые ЭМП во временном и частотном интервалах. В результате у пользователей появилась возможность распознавать причину нежелательных излучений гораздо быстрее.

ЦВЕТОВАЯ КОДИРОВКА СПЕКТРА ПОЗВОЛЯЕТ ОТОБРАЗИТЬ СПОРАДИЧЕСКИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ
Перекрытие БПФ является характерной особенностью R&S RTO, которая обеспечивает высокую чувствительность для обнаружения излучаемых ЭМП. БПФ также позволяет просматривать спектральные излучения в течение определенного периода. Осциллограф делит полученный сигнал на множество сегментов до обработ- ки БПФ и вычисляет индивидуальный спектр для каждого сегмента сигнала во временной области, что делает даже спорадические низкоэнергетические сигналы видимыми в отдельных спектрах. Эти спектры затем получают цветовую кодировку в зависимости от частоты обнаружения и объединяются в полный спектр. Постоянные излучения, такие как линейные частоты, отличаются по цвету от редких событий, например от кратковременных вспле- сков напряжения импульсных источников питания. Спектр с полной цветовой кодировкой обеспечивает очень хороший обзор типа и частоты возникновения излучаемых ЭМП.

ВРЕМЕННОЕ ОГРАНИЧЕНИЕ
БПФ ДЛЯ КОРРЕЛЯЦИИ СПОРАДИЧЕСКИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Временное ограничение БПФ позволяет ограничить анализ БПФ рамками временной области полученного сигнала. Пользователи могут перемещать это временное окно (ворота) через весь период сбора данных, чтобы определять, какие сегменты сигнала во временной области коррелируют с теми или иными событиями в спектре. Например, можно установить, что нежелательные излучения от импульсных источников питания вызваны выбросами от переключающего транзистора. Используя временное ограничение БПФ, можно также наверняка определить, какие сигнальные последовательности генерируют ЭМП в результате плохой маршрутизации высокоскоростных шин данных. Выявив проблему, осциллограф используется, чтобы легко и быстро проверить эффективность различных решений, таких как блокирование ёмкостей, дополнительная защита или перенаправление сигналов шины.

маски частоты и функция ведения записей для анализа спорадических излучений

Спорадические излучения представляют собой одну из наиболее сложных проблем ЭМП. Эти ЭМП чрезвычайно сложно выявить, и традиционное испытательное и измерительное оборудование предлагает лишь ограниченные возможности для анализа сигнала при его обнаружении. Инструмент маски R&S RTO обеспечивает удобное решение этой проблемы, позволяя легко и гибко определять частотные маски. С помощью функции «остановка-при-нарушении» можно точно установить, какие сигналы нарушают эти маски. Пользователи могут настраивать такие параметры БПФ как временное ограничение и разрешение по полосе пропускания даже для полученных ранее сигналов. Это повышает эффективность инструмента маски и позволяет детально изучать даже самые сложные для обнаружения ЭМП.

Функция ведения записей также помогает анализировать излучаемые ЭМП. Она использует все возможности памяти для сбора данных, чтобы автоматически сохранять самые последние полученные сигналы, позволяя свободно сравнивать и анализировать предыдущие и текущие данные.

ОСЦИЛЛОГРАФЫ — ЭФФЕКТИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ЭМП
Цифровые осциллографы являются важным настольным инструментом для разработчиков, анализирующих электронные схемы. Значительные возможности по обработке сигнала БПФ и высокая чувствительность на входе превратили осциллографы в эффективный инструмент для устранения ЭМП. Возможности цифрового осциллографа R&S RTO от «Роде и Шварц» по комплексному сбору данных и их анализу установили новый стандарт. БПФ с перекрытием и дисплей с цветовой кодировкой спектральных компонентов позволяет увидеть, как часто спектральные компоненты встречаются в полученном сигнале, и быстро определить источник ЭМП. Благодаря оперативному спектральному анализу можно легко перемещаться в частотной области, не беспокоясь о настройках параметров времени. Полный набор сопутствующего оборудования, такого как набор компактных широкополосных пробников зоны индукции R&S HZ-15, дополняет линию продукции для устранения ЭМП

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
TRIAL NEWS