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电磁兼容测试面临3大挑战,是德科技最新EMI接收机一一化解
录入时间:2019/11/18 15:11:02

是德科技于2019年10月23日在上海举办了新闻发布会,宣布将其N9048B PXE EMI接收机的频率范围从26.5GHz扩展到44GHz,从而使客户能够满足各种标准机构当前和新规范的测试要求。

会上,是德科技高频测量产品线亚太及大中华区市场拓展经理胡莹先生介绍了是德科技最新高性能EMI接收机如何轻松应对万物互联时代的电磁兼容(EMC)测试难题。

万物互联时代的新特点和EMC挑战

胡莹指出,我们目前正进入万物互联的时代,从物联网到蜂窝网络会多种多样的无线技术,也有非常多的标准,而且不同的标准也正在演进和快速发展(见下图)。大量的企业投入了巨大的财力、人力来开发各种不同的产品,可以预见在这个万物互联的时代将有非常多的电子产品投入到市场,同时也对电磁兼容测试提出了非常大的挑战。5G和汽车是两个目前机会最多的市场,同时也是在EMC测试方面遇到困难最大的、演进最快、变化最多的两个市场。

先来看一下5G,5G有三个主要特点:第一是频段更广。有两个频段,即FR1和FR2。FR1通常称为Sub-6GHz,从400MHz到6GHz的范围。FR2是从24.25GHz到52.6GHz,通常称为毫米波频段。第二是带宽更大,在FR1信道的带宽是100MHz,到了FR2的时候可以达到400MHz。从测量角度来说,数字预失真对带宽的要求就会是三倍。第三是多天线技术,在FR1可以看到8×8的MIMO天线,在FR2也有2×2的。这三个特点都给5G提出了很高的技术要求,同时也给EMC测试系统带来了很多新的挑战。

再来看汽车,过去的十多年,车载电子设备发展非常快,比如蓝牙、视频播放、导航、防撞雷达等,还有未来会实现的无人驾驶,这些都需要在汽车上布置大量的传感器和射频设备。综合这些加上人,汽车就成为一个非常复杂的电磁环境,所以汽车行业也是对电磁兼容有很大挑战的一个行业。

具体来说,万物互联时代电磁兼容测试遇到的最大挑战有三个:

第一个是要覆盖更高的频率,最新的军标和民用标准都已经定义到了40GHz,这个频段的要求是非常高的。

第二是测量时间太长。如下图的例子,做一个天线角度的测量就需要9个小时,考虑到整车实验,要对汽车不同的角度进行测量,这样就要从四个方向进行测量,花36个小时,而这仅仅是一次测试。在汽车的整个研发过程中,其实需要不断进行测试,这个时间是非常长的。

第三是捕捉干扰信号更难。频谱现在变得越来越拥挤,在很多频段上有各种各样的无线信号在发射,能否准确、完整地捕捉到干扰信号是一个很大的挑战。

PXE EMI高性能接收机化解难题

针对这三大挑战,是德科技重磅推出了N9048B PXE EMI高性能接收机,它是一个全兼容的接收机,完全符合所有EMC标准,包括最常见的CISPR 16-1-1:2019,注意这是2019版本,说明是德科技在仪器的研发上永远追踪最前沿的技术和最前沿的标准。另外就是符合MIL-STD-461G(2015)军标,也是最新版本。

前面提到的第一个挑战频率覆盖。现在标准的最高要求已经到40GHz了,N9048B PXE EMI接收机做到了44GHz,完全满足现在市面上EMC测试的需求。今后随着标准要求的频率升高,是德科技也能在第一时间推出更高频率的仪器。

针对第二个挑战——测试时间长,是德科技的PXE EMI高性能接收机增加了两个创新的功能。第一个叫做TDS,就是时域扫描,是仪器的标配;第二个是加速TDS,是选配。TDS比传统方式快了700多倍,而加速TDS又比TDS快6倍多。以前面提到的汽车测试为例,用步进扫描需要约36小时才能完成4个角度的测量,而TDS只要不到200秒,如果换成加速TDS,则只需要不到24秒(见下图)。

针对第三个挑战——捕捉干扰信号,N9048B提供了实时时域扫描(RTS)功能,这个功能可以无间隙捕捉到所有干扰信号并进行分析。如下图所示,在仪器屏幕上从上到下有三块区域。第一个区域是频域;第二个是频谱图,频谱图对信号进行三维显示:横轴是频率,纵轴是时间,信号的强度用颜色来表示;第三个区域是时域。也就是说有了RTS功能,可以同时从三个维度来观察信号。


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