Семейство тестовых приемников электромагнитных помех ESIB, сочетает в себе гибкость и скорость анализаторов спектра с большим динамическим диапазоном, требуемым для измерений электромагнитных помех (EMI) согласно стандартам.

Верхняя граничная частота моделей ESIB26 и ESIB40 может быть расширена до 110 ГГц с помощью внешнего смесителя (дополнение FSE-B21).

ESIB выполняет измерения согласно всем промышленным и военным стандартам на электромагнитные помехи, таким как CISPR, EN, VDE, ANSI, FCC, BS, ETS, VCCI, MIL-STD, VG, DEF-STAN, DO160 и GAM EG13. Само собой разумеется, что семейство ESIB соответствует основному стандарту, т.е., CISPR16-1 или VDE0876, который предъявляет строгие требования к динамическому диапазону приемника.

Обзорное измерение

На разных этапах производства должны выполнятся различные измерения в соответствии с требованиями конкретного этапа. Семейство ESIB предлагает соответствующие функции и процедуры для различных этапов производства.

На ранних стадиях разработки особую роль играют функциональные измерения. Поскольку измерения электромагнитных помех важны уже на ранних этапах разработки, ESIB используется на этой стадии в качестве прецизионного анализатора спектра.

ESIB выгодно отличается малым уровнем собственных шумов, хорошим подавлением интермодуляционных составляющих и низким фазовым шумом SSB. С дополнительным векторным анализатором сигналов FSE-B7 становится возможным анализ модуляции аналоговых или цифровых сигналов. Более того, ESIB предоставляет все процедуры тестирования, свойственные современным анализаторам спектра, такие как измерение шума, измерение фазового шума, измерение мощности в канале и в соседнем канале, а также измерения во временной области, хорошо известные по семейству анализаторов FSE.

По мере продвижения разработки, измерения электромагнитных помех, например, на модулях и их интерфейсах, становятся все более и более важными. Зачастую измерения выполняются с использованием датчиков, зондов или трансформаторов тока. Очень важную роль играет анализ помех и сравнение результатов с предельными значениями. И здесь, семейство ESIB удовлетворяет всем необходимым требованиям в отношении параметров, функциональности и экономичности:

Превосходные технические характеристики и функции приемников семейства ESIB неоценимы при тестировании конечных продуктов на соответствие стандартам по электромагнитным помехам. В таких ситуациях могут потребоваться граничные значения для измерений напряжения ВЧ помех с использованием имитатора сетей питания, для измерений напряженности поля ВЧ помех с помощью тестовых антенн или для измерения мощности ВЧ помех с помощью измерительных клещей.

Способность обработки импульсов на ВЧ входе становится особенно важной при измерениях с использованием имитаторов сетей питания и измерительных клещей. ESIB решает эту проблему за счет использования второго, защищенного от импульсов входа, работающего в диапазоне частот от 20 Гц до 1 ГГц. В случае ESIB7, например, этот вход способен обрабатывать импульсы с напряжениями до 1500 В и мощностью до 30 мВт без какого-либо повреждения входных цепей. В результате импульсы, возникающие в имитаторах сетей питания в момент переключения фаз или во время измерения мощности ВЧ помех в кабелях зажигания с использованием измерительных клещей, не порождают никаких проблем.

Для снижения общего напряжения на входном смесителе до уровня, совместимого с широким входным диапазоном, требуемым для квазипикового детектирования в частотном диапазоне CISPR, частотный диапазон входных цепей ограничивается фильтрами преселекции. До частоты 2 МГц, семейство ESIB использует фиксированные фильтры; на частотах от 2 МГц до 1000 МГц фильтры преселекции работают в следящем режиме. Для автоматической установки ослабления и усиления в тракте ВЧ и ПЧ сигналов, используется функция автоматического выбора диапазона. Эта функция гарантирует корректную комбинацию ослабления и усиления, в зависимости от измеряемого уровня, и предотвращает любую перегрузку входного каскада, которая может вызываться импульсными или синусоидальными сигналами. В результате оператор избавляется от необходимости следить за внутренними процессами, протекающими в тестовом приемнике.

Для измерения очень маленьких напряжений, возникающих, например, при измерениях электромагнитных помех в автомобильных антеннах в соответствии со стандартом CISPR 25, семейство ESIB предлагает 20-дБ предусилитель с рабочим диапазоном частот от 9 кГц до 7 ГГц. Предусилитель включается между ВЧ преселектором и входным смесителем, что защищает его от перегрузки. С включенным предусилителем, собственный шум ESIB снижается до такой степени, что напряженность поля ВЧ помехи, замеренная с помощью пикового детектора, логопериодической антенны (например, HL223) и 10 м соединительного кабеля, остается ниже квазипикового предела EN55022 (рис. 1).

Рис. 1

На рис. 2 показана таблица сканирования, определенная для коммерческих измерений электромагнитных помех, как функция от рекомендованного диапазона CISPR

Рис. 2

Для достижения высокой чувствительности в измерениях согласно стандарту MIL-STD-461D RE 101 в диапазоне частот от 30 Гц, неизбежное проникновение сигнала 1-го гетеродина на вход смесителя подавляется функцией самонастройки смесителя. В результате ESIB обеспечивает достаточное подавление шума по отношению к соответствующим предельным значениям даже на нижней границе частотного диапазона (Рис. 3).

Рис. 3

Для удовлетворения требованиям соответствующих стандартов, измерения в различных частотных диапазонах и полосах пропускания должны выполняться с использованием различной величины шагов и времен измерения или различных настроек ВЧ ослабления и предусиления приемника. Также должна предоставляться возможность настройки сканирования в соответствии с параметрами тестируемого устройства. С этой целью, ESIB предлагает настраиваемую пользователем таблицу сканирования с числом поддиапазонов до 10.

В таблице сохраняются, например, калибровочные значения коэффициентов передачи преобразователей или антенн, которые можно активизировать при первой необходимости. Коэффициенты преобразования можно группировать в наборы, например, для отображения спектра помехи в истинных единицах измерения (дБмкВ/м) при измерениях с антенной и соединительным кабелем (рис. 4).

Рис. 4

Излучаемые электромагнитные помехи обычно измеряются в два этапа. Обзорное измерение, выполняемое с помощью пикового детектора, определяет критические излучения, лежащие выше или близко к предельным значениям (Рис. 5).

Рис. 5

В процессе второго измерения, выполняемого с помощью рекомендуемых детекторов (квазипикового и усредняющего, согласно CISPR) за указанное время измерения, критические частоты проверяются на соответствие предельным значениям. Семейство ESIB поддерживает эту процедуру путем вывода на экран двух независимых измерительных окон.

Критические излучения могут измеряться в режиме цифрового отображения частоты и уровня, а также с помощью классических приемников. Линейчатые диаграммы могут одновременно отображать в аналоговой форме замеренные значения для нескольких детекторов, выделяя их разным цветом.

Устанавливая маркер на частоту приемника в режиме обзора спектра, можно проводить быстрые и надежные измерения в соответствии со стандартами.

Во втором окне оператор может масштабировать отображаемую кривую (Рис. 6). Масштабирование выполняется либо на основе сохраненных данных замера, либо путем нового измерения с выбранными детекторами. Если используются сохраненные данные, то можно отобразить все сохраненные значения. С этой целью ESIB может сохранять до 250000 измеренных значений для каждой кривой, выполняя это в фоновом режиме. Это значительно сокращает время измерения, поскольку для выполнения детального анализа не требуется проводить новых измерений.

Рис. 6

Для замера спектра и исключения окружающего шума, возникающего, например, в результате работы радио и телевизионных передатчиков, целесообразно выбирать с помощью маркера нужные частоты, настраивать частоту приемника на частоту маркера, и активизировать аудио тракт со встроенным АМ/ЧМ демодулятором для прослушивания сигнала через громкоговоритель или наушники. Акустическая идентификация в процессе анализа электромагнитных помех используется часто и дает ощутимый эффект, поэтому этот режим поддерживается, как в предварительных, так и в окончательных измерениях.

Для документирования результатов можно использовать принтер практически любого типа. ESIB работает под управлением Windows NT, поэтому можно использовать любые принтеры, имеющие драйвер для Windows.

Результаты можно не только выводить на принтер, но и сохранять на дискете или жестком диске в стандартных форматах Windows, таких как EMF, WMF или BMP. Для генерации отчетов, данные можно импортировать в стандартные текстовые процессоры.

В диапазоне частот до 1 ГГц, ESIB выполняет измерения уровня с точностью ±1 дБ. Это с запасом превосходит значение ±2 дБ, определяемое стандартом CISPR16-1, и достигается за счет использования индивидуальных корректирующих коэффициентов, хранящихся в каждом модуле, способном повлиять на погрешность измерения. Оператор может запустить калибровочные процедуры для АЧХ, линейности дисплея, коэффициента передачи сигнального тракта и других параметров прибора, гарантируя, тем самым, малую погрешность измерения во всех указанных климатических условиях. Необходимые для калибровки источники сигнала подключаются внутренне, в результате автокоррекцию можно выполнять без какого-либо внешнего оборудования. Импульсное взвешивание с использованием пикового, усредняющего и квазипикового детектора впервые реализовано в ESIB в цифровой форме и выполняется за счет использования массивов выборок и сигнальных процессоров. Это дает максимально возможную воспроизводимость результатов и позволяет свести к нулю время разряда между измерениями, присущее всем аналоговым детекторам. В результате, времена измерения значительно сокращаются.

Встроенная система самоконтроля способна локализовать возникшие неисправности до уровня модулей. За счет сохраненных в каждом модуле поправочных таблиц, дефектный модуль может быть заменен практически без настройки или дополнительных приборов. Время простоя и стоимость ремонта сведены к минимуму.

Быстрая обработка данных в ESIB делает его идеальным прибором для использования в автоматических измерительных системах. Набор команд шины IEC/IEEE (IEC 625-2) соответствует стандарту SCPI (1994.0).

При установке второй карты IEC/IEEE (дополнение FSE-B17), ESIB можно использовать в качестве системного контроллера. Это возможно потому, что при использовании операционной системы Windows NT, встроенные функции контроллера являются стандартными и позволяют использовать многие программные пакеты от Rohde & Schwarz.

Это позволяет создавать законченные измерительные системы без дополнительного контроллера, что экономит рабочее пространство и деньги.

Семейство ESIB можно обновлять за счет установки самых разнообразных дополнений, которые расширяют сферу применения и функциональность. Следящий генератор FSE-B10 или FSE-B11 (с I/Q модулятором), работающий в диапазоне от 9 кГц до 7 ГГц, позволяет измерять эффективность экранирования или передаточные функции фильтров.

Дополнение FSE-B7 позволяет анализировать сигналы с цифровой или аналоговой модуляцией. ESIB является первым прибором, способным измерять, как электромагнитные помехи, так и полный набор ВЧ параметров, например, мобильных и базовых станций GSM. Дополнительная микропрограмма FSE-K10 для мобильных станций GSM и FSE-K11 для базовых станций GSM поддерживает весь спектр ВЧ измерений в полном соответствии со стандартами ETSI.

3 фиксированных и 6 или 7 перестраиваемых фильтра (модели 26 и 40)

Пиковый (PK), усредняющий (AV), квазипиковый (QP) и среднеквадратический (RMS) (макс. 4)

4 сохраняемых кривые с числом замеров до 80,000 каждая (250,000 значений для одной кривой)