【導讀】AV3915電磁兼容測試接收機，不僅能夠滿足電磁兼容測試分析、認證的需要，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，對應一堆為什么。
首先用AV3915的EMI接收機模式，對設(shè)備進行測試，發(fā)現(xiàn)超限信號，然后可以轉(zhuǎn)到頻譜分析模式進行更加詳細的測量分析、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的檢波器了。打開AV3915EMI測試接收機，一排檢波器赫然出現(xiàn)，峰值、準峰值、平均值、RMS有效值、最小峰值，還有以前接收機中沒見過的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，該電壓值對應輸入信號功率，檢波器的功能是對出現(xiàn)在接收機中頻及其帶寬內(nèi)的信號包絡進行處理, 去掉載波恢復基帶信號。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)在接收機基本都是數(shù)字檢波了，采用不同的檢波方式進行抽取，得到信號的幅度值也是不同的。包絡檢波充放電時常數(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，找包絡最大的那個點，取信號包絡的最大值, 其模擬實現(xiàn)原理就是讓其充電時常數(shù)遠大于放電時常數(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，被廣泛應用于電磁兼容發(fā)射測試的預掃中。如果峰值檢波情況下，沒有超標的干擾信號，基本就可以認為，通過輻射測試認證了。在嚴格的軍標測試中，經(jīng)常采用峰值檢波器，因為一個短的電脈沖就可能會導致軍事裝備產(chǎn)生誤動作，如果碰巧是洲際導彈，那導彈不就離開發(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)的采樣值序列進行數(shù)學上平均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，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，應當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，當然也可以選擇均值檢波器。
準峰值檢波器，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。所以準峰值檢波器針對不同干擾脈沖的重復頻率基于人耳的頻響特性進行了修正，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)標準中仍延續(xù)準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)，對應的準峰值檢波器充放電時間常數(shù)及相應測量帶寬，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峰值檢波器改良而成。在遙遠的過去以調(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的測量時間。當被測脈沖調(diào)制信號的脈沖重復周期低于測量時間常數(shù)時,例如在規(guī)定的AB段，當重復頻率小于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行測試,根據(jù)信號特征使用不同的檢波器進行測量并對結(jié)果進行分析。
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