嘉峪检测网 2024-12-30 08:56
导读:EMI接收机的检波方式主要有三种,即峰值检波(PK值)、平均值检波(AV值)、准峰值检波(QP值)。
为什么有刷电机在辐射发射测试时的PK值超标,而读取QP值时却符合标准要求,这种情况是否应该判定合格?在30MHz-1000MHz频段辐射发射测试标准规定的限值是以QP值为判定标准,原则上QP值满足限值要求即判定合格。为何QP值超标而PK值却又符合要求,主要与EMI接收机的检波方式有关,EMI接收机的检波方式主要有三种,即峰值检波(PK值)、平均值检波(AV值)、准峰值检波(QP值)。
1、峰值检波(PK值)检波方式
PK值检波方式的充电时间常数很小,即使是很窄的脉冲也能很快被充电到稳定值,当中频信号消失后,由于电路的放电时间常数很大,检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。
EMI测量一般首先使用峰值检波器进行初步测量,峰值检波模式的测量速度要比其它模式都快。信号在频谱分析仪或 EMI接收机上通常都以峰值的模式显示。由于峰值模式下测得信号的幅度永远大于或等于准峰值或平均值模式下所测得的信号幅值。因此只要采用峰值检波方式扫描一次,然后将测试结果的峰值与标准的限值进行比较是相对快速、简单的。如果所有测量信号的峰值都低于标准限值,则测量结果基本上符合规定要求,通常不需要做进一步的详细测试。
峰值检波方式的特点是EMI接收机的IF电路部分有峰值检波器,其时间常数能保证检波器的输出电压一直跟踪IF信号的峰值变化。峰值检波的特点首先在军用设备的骚扰发射试验中被优先采用,因为军用装备只要单次脉冲的激励就可以造成爆炸或数字设备的误动作,而无需像音视频设备那样需要长时间的积累。采用PK值做为标准限值主要考量的是脉冲幅值或者峰-峰值较大的脉冲信号的测量。
2、准峰值(QP值)检波方式
准峰值(QP值)检波方式的特点是冲放点时间常数介于平均值于峰值之间,在测量周期内的检波器输出既与脉冲幅度有关,又与脉冲重复频率有关,其输出与干扰对听觉造成的效果相一致。QP值的大小对于脉冲的幅值以及脉冲的重复率都会考量,既往往会出现例如有刷电机辐射测试时PK幅值特别高,但是读取QP值依旧符合标准要求的情况,主要原因是因为有刷电机的骚扰信号同一频率出现的脉冲重复率较低,一定情况下QP往往都会合格。这就是PK值超标的频点,在就读取QP却合格的原因所在。
大部分辐射发射和传导发射的测量限值,都是基于准峰值检波方式而规定的。准峰值检波器根据信号的重复频率来给予不同的权重值,这也是测量其干扰因子的一种方法。随着信号重复频率增高,准峰值检波器没有时间完全放电,导致输出电压增高。对于连续波信号,峰值检波和准峰值检波的测量是相同的。既然准峰值检波的读数永远小于或等于峰值检波,采用准峰值检波方式EMI测试就不需要重复测试,不是更好,不采用准峰值检波方式测量的原因是测量速度太慢导致,准峰值检波方式测量时间相比峰值检波方式测量时间速度慢多个数量级。
准峰值检波器的特性是充电速度比放电速度快很多,因此信号的重复率越高,准峰值检波器的输出电压也越高。准峰值检波器可以线性的响应不同幅度的信号,幅度高、重复率低的信号可能与幅度低、重复率高的信号的输出相同。
采用准峰值检波方式是民用产品电磁骚扰发射测试的特点,由于民用产品的电磁兼容产品族标准大多是从CISPR标准转化过来的,CISPR标准都是为了保证通信和广播的畅通而编制的,因此骚扰对通信和广播的影响最终是有人的主观听觉效果来判断,平均值检波和峰值检波都不足以描述脉冲的幅度,宽度和频度对视觉造成的影响,只有准峰值检波方式才比较符合人耳对声音的反应规律。
3、平均值(AV值)检波方式
平均值检波方式的最大特点是检波器的充放电时间常数相同,特别适用于对连续波的测量。平均值检波方式主要考量的是对于出现重复率脉冲测量值比较大。
在传导发射测量需要使用平均值检波器搭配准峰值检波器。辐射发射测量的高于1GHz以上频段通常采用平均值与峰值检波方式,平均值检波器的输出永远小于或等于峰值检波器的输出。
平均值检波在许多方面与峰值检波类似,当后检测带宽大于分辨带宽时,就会进行峰值检波。如果要进行平均值检波,被检测到的信号必须通过一个带宽比分辨带宽小很多的滤波器,该滤波器对检波器输出的信号的高频分量 。
4、准峰值(QP)检波方式的测量优化
QP检波方式与PK检波方式测量扫描时间对比表:
NO. |
频率范围 |
带宽 |
步长 |
步数 |
QP检波测量 扫描时间 |
PK检波测量 扫描时间 |
1 |
150KHz-30MHz |
9KHz |
5KHz |
5970 |
5970S |
119.4S |
2 |
30MHz-1000MHz |
120KHz |
50KHz |
19400 |
19400S |
388S |
由于准峰值检波测量扫描占用的时间比较长,测试的效率比较低。作为测量改进的方法,实用测量中常用峰值检波方式作第一轮测试,则是因为三种检波方式当中,用峰值检波得到的测值应当最高,如果峰值检波方式的测量值都比标准给定的准峰值和平均值的限值都要低很多的话,原则上可以不需要再使用准峰值检波方式才进行确认是否符合标准限值要求,即可以直接判定试验测试通过。如果使用峰值(PK)检波方式测试中有部分频点高于标准规定准峰值和平均值,则就取超过部分的频段补做准峰值和平均值的测试,即使这样,整个测试时间也短于全部用准峰值和平均值检波的测试。
来源:风陵渡口话EMC
关键词: EMI接收机