淺析頻譜分析儀和EMI接收機

2 EMI接收機
由電力電子設備產(chǎn)生的電磁發(fā)射通常是寬帶、連續的，其頻率范圍從工頻到幾十兆赫。通常傳導EMI應在這一頻率范圍被測量。由于許多國家和國際標準只在O．15 MHz～30 MHz的頻率范圍內確定傳導發(fā)射，傳導EMI的測量也僅僅在這一范圍內討論信號的測量方法。
在O．15 MHz～30 MHz頻率乃至低至10 kHz范圍內的EMI分量，由EMI接受裝置測量。EMI接收機測得的是一個(gè)被測設備的輸出電壓。實(shí)質(zhì)上EMI接收機是可調諧的、有頻率選擇的、具有精密的振幅響應的電壓計，如圖6所示。

各部分功能如下：
(1)傳感器?？捎呻妷禾筋^、電流探頭、各類(lèi)天線(xiàn)等部件組成。根據測量的目的，選用不同部件來(lái)提取信號。
(2)輸入衰減器?？蓪⑼獠窟M(jìn)來(lái)的過(guò)大信號或干擾電平給予衰減，調節衰減量高低，保證測量接收機輸入的電平在測量接收機可測范圍之內，同時(shí)也可避免過(guò)電壓或過(guò)電流造成測量接收機損壞。
(3)校準信號源。與普通接收機相區別，測量接收機本身提供內部校準信號源，可隨時(shí)對測量接收機的增益加以自我校準，以保證測量值的準確。
(4)射頻放大器。利用選頻放大原理，僅選擇所需的測量信號進(jìn)入下級電路，而外來(lái)的各種雜散信號(包括鏡像頻率信號、中頻率信號、交調諧波信號等)均排除在外。
(5)混頻器。將來(lái)自射頻放大器的射頻信號和來(lái)自本機振蕩器的信號合成產(chǎn)生一個(gè)差頻信號輸入到中頻放大級，由于差頻信號的頻率遠低于射頻信號頻率，使得中頻放大級增益得以提高。
(6)本機振蕩器。提供一個(gè)頻率穩定的高頻振蕩信號。
(7)中頻放大器。由于中頻放大器的調諧電路可提供嚴格的頻率帶寬，又能獲得較高的增益，因此保證接收機的總選擇性和整機靈敏度。
(8)檢波器。測量接收機的檢波方式與普通接收機的檢波方式有著(zhù)重大差異。測量接收機除可接收正弦波信號外，更常用于測量脈沖騷擾電平，因此測量接收機除了通常具有的平均值檢波功能外還增加了峰值檢波和準峰值檢波功能。

3 頻譜儀和接收機原理差異
頻譜分析儀是當前頻譜分析的主要工具，尤其是掃頻外差式頻譜分析儀是當今頻譜儀的主流，應用掃頻測量技術(shù)，通過(guò)掃頻信號源得到外差信號進(jìn)行頻域動(dòng)態(tài)分析。接收機是進(jìn)行EMC測試的主要工具，以點(diǎn)頻法為基礎，應用本振調諧的原理測試相應頻點(diǎn)的電平值。接收機的掃描模式應當是以步進(jìn)點(diǎn)頻調諧的方式得到的。
3．1 基本原理圖
根據工作原理，頻譜分析儀和接收機可分為模擬式和數，字式兩大類(lèi)。外差式分析是當前使用最為廣泛的接收和分析方法。下面就外差式頻譜分析儀與接收機之間的主要差別作一分析。
原理圖如7所示，頻譜儀與接收機類(lèi)似，但是頻譜儀與接收機在以下幾方面差別較大：前端預選器、本振信號掃描、中頻濾波器、測量精度。

3．2 輸入RF信號的前端處理
接收機與頻譜儀在輸入端對信號進(jìn)行的處理是不同的。頻譜儀的信號輸入端通常是較為簡(jiǎn)單的低通濾波器，而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組跟蹤濾波器，完成對信號的預選。由于RF信號的諧波、交調和其它雜散信號的影響，造成頻譜儀和接收機測試誤差。相對于頻譜儀而言，接收機需要更高的精度，故在接收機的前端比普通頻譜儀多出一個(gè)預選器，提高選擇性。接收機的選擇性在GB／T6113(CISPRl6)中有明確規定。