使用更高功率來(lái)進(jìn)行射頻抗擾度測(cè)試

如今,無(wú)論生活亦或是工作環(huán)境中都充斥著大量不同頻率的電磁場(chǎng)，各個(gè)電子、電氣設(shè)備在同一空間中同時(shí)工作時(shí)，總會(huì)在它周?chē)a(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁場(chǎng)，比如電視發(fā)射臺(tái)、固定或移動(dòng)式無(wú)線電發(fā)射臺(tái)以及各種工業(yè)輻射源產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。

在電磁場(chǎng)中運(yùn)行的(醫(yī)療)設(shè)備會(huì)受到該電磁場(chǎng)的做用，從而可能影響設(shè)備的正常運(yùn)行。心電監(jiān)護(hù)設(shè)備的CAT顯示器過(guò)渡干擾，醫(yī)護(hù)人員難以判斷心率導(dǎo)致病人沒(méi)法復(fù)蘇;移動(dòng)電話對(duì)輸液泵、心臟除顫裝置產(chǎn)生的干擾，使其不能正常工做;受調(diào)頻電臺(tái)FM發(fā)射的干擾調(diào)制波的影響，擾亂了呼吸節(jié)律致使報(bào)警失靈;工頻磁場(chǎng)的影響使嬰兒培養(yǎng)箱中溫度不許確，致使新生兒死亡等等。性能

據(jù)而國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的研究報(bào)告顯示，從1994年1月至2005年3月發(fā)生的550起不良事件中，73.6%懷疑是由電磁干擾引發(fā)的，而在這些可疑的不良事件中，死亡和致傷的比例達(dá)到了10.7%，每一塊兒不良事件背后均可能是一個(gè)悲劇，一個(gè)破壞人身健康和家庭和氣的毀滅者，而更可怕的是，由電磁干擾引發(fā)的不良事件依然顯示出逐年遞增的趨勢(shì)，因而可知，研究電子、電氣設(shè)備的電磁兼容是多么的重要。

我用來(lái)在工作臺(tái)上模擬輻射抗擾度的一個(gè)非常成功的技巧是將射頻發(fā)生器運(yùn)行到 H 場(chǎng)(環(huán)路)探頭中。最佳電平似乎是 +15 到 +20 dBm。這將在探頭尖端周?chē)a(chǎn)生強(qiáng)烈的射頻場(chǎng)。通過(guò)在電路和互連電纜周?chē)鷴呙杼筋^，我經(jīng)常發(fā)現(xiàn)我可以復(fù)制系統(tǒng)故障。通過(guò)識(shí)別敏感電路節(jié)點(diǎn)，可以應(yīng)用緩解措施。我以這種方式為我的客戶(hù)解決了許多棘手的問(wèn)題。

通常，我使用Signal Hound VSG-25A 矢量信號(hào)發(fā)生器(至 +13 dBm)或Windfreak SynthNV 或 SynthHD 信號(hào)發(fā)生器(+19 dBm 或 +20 dBm)。所有這些發(fā)生器都能夠提供 1 kHz 80% AM 或 1 kHz 50% 脈沖調(diào)制，這是 EMC 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) IEC 61000-4-3 或 MIL-STD-461 所要求的。我只需將其中任何一個(gè)連接到我筆記本電腦的 USB 端口，啟動(dòng)適當(dāng)?shù)能浖刂?，連接我的 H 場(chǎng)探頭，然后我們就可以開(kāi)始了。

但是，有時(shí)我發(fā)現(xiàn)我需要更多的射頻電平才能啟動(dòng)故障模式，這通常涉及添加射頻功率放大器。我曾多次成功使用射頻功率放大器。這些放大器均為 10 至 1000 MHz 的寬帶，具有 2-3 W 的輸出，能夠達(dá)到故障模擬所需的水平。

Tekbox TBMDA3 功放

在最近的一個(gè)案例中，我在對(duì)電池管理系統(tǒng)進(jìn)行故障排除時(shí)，能夠使用來(lái)自 Tekbox Digital Solutions 的新型“調(diào)制”功率放大器。TBMDA3型號(hào)是一款頻率范圍為 10 至 1000 MHz 的放大器，它具有針對(duì) 1 kHz 80% AM、1 kHz 50% 脈沖和 217 Hz 12.5% 脈沖的內(nèi)置調(diào)制控制。后一種調(diào)制用于測(cè)試 TDMA 移動(dòng)電話。

功率輸出范圍為 +34 至 +37 dBm(1 dB 輸出壓縮點(diǎn))，具體取決于頻率，增益高達(dá) 44 dB。該放大器通過(guò)美國(guó)經(jīng)銷(xiāo)商Saelig Electronics售價(jià) 879 美元。它配有兩條 N 到 SMA 電纜和一個(gè) 30-dB 衰減器，供電電壓為 110 至 240 VAC。

出于電池管理系統(tǒng)測(cè)試的目的，我使用 Signal Hound 合成器驅(qū)動(dòng)射頻功率放大器，并根據(jù)觸發(fā)故障模式所需的射頻輸出在 -10 到 +3 dBm 之間調(diào)整其輸出。使用插入 Silent SSA 3032X 頻譜分析儀的伸縮天線監(jiān)測(cè)調(diào)制的射頻。放大器的射頻輸出連接到我用來(lái)將射頻注入電池電纜的 Fischer F-33-1 電流探頭。盡管如此，任何射頻電流探頭(Tekbox、Com-Power 等)都可以很好地適用于該應(yīng)用。

請(qǐng)注意，Signal Hound 合成器和功率放大器都可以引入所需的 80% 調(diào)制，但我選擇在大多數(shù)測(cè)試中使用放大器的調(diào)制能力。同樣重要的是要了解，在測(cè)試輻射抗擾度時(shí)，可以將天線連接到 RF 放大器，但這應(yīng)始終在屏蔽室或 EMC 室中進(jìn)行，以避免干擾許可的通信系統(tǒng)。

我遇到過(guò)幾個(gè)案例，工程師在他們的設(shè)施中應(yīng)用修復(fù)程序和跑到 EMC 合規(guī)性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試之間來(lái)回工作了數(shù)周。一旦我最終被叫到，我們通常會(huì)在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)找到敏感電路并采取一些快速緩解措施。

這種測(cè)試方法易于在工作臺(tái)上設(shè)置，可以快速定位敏感電路。一旦確定了這些電路，就可以在實(shí)時(shí)重新測(cè)試的同時(shí)嘗試修復(fù)。不再需要在測(cè)試實(shí)驗(yàn)室來(lái)回奔波，浪費(fèi)大量時(shí)間和金錢(qián)。