关于频谱分析仪和EMI接收机的详细分析和探讨.doc

随着电力 HYPERLINK \t _blank 电子技术的广泛应用，带来了很大的便利，但同时也带来了不容忽视的电磁干扰(EMI)问题，这就要求必须对EMI特性进行准确的测量，这对提高电力电子装置的电磁兼容性(EMC)具有重要意义。近几年，在整个电磁兼容测量技术及所属服务领域不断出现许多新的 HYPERLINK /product/searchfile/2512.html \t _blank 测试仪器和测试方法，最基本且有效的测试设备还是 HYPERLINK /product/searchfile/2863.html \t _blank 频谱分析仪频谱分析仪 　　频谱分析仪就是接收的功能。当然这接收中的信号以怎样的方式输出则进一步的分析。频谱分析仪的面板上布建许多功能控制按键，作为系统功能之调整与控制，系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性。  HYPERLINK /info/1964.html \t _blank [全文] 和EMI接收机。 　　1 频谱 HYPERLINK /product/searchfile/2906.html \t _blank 分析仪 　　谈到测量电信号，电气工程师首先想到的可能就是 HYPERLINK /product/searchfile/2880.html \t _blank 示波器示波器 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。  HYPERLINK /info/2.html \t _blank [全文] 。示波器是一种将电压幅度随时间变化的规律显示出来的仪器，它相当于电气工程师的眼睛，使你能够看到线路中电流和电压的变化规律，从而掌握 HYPERLINK /product/searchfile/1053.html \t _blank 电路的工作状态。但是示波器并不是电磁干扰测量与诊断的理想工???。这是因为： 　　(1)最关键的是动态范围，干扰频谱不同分量的差别有5个量级以上，需要100 dB以上的动态范围；而八位的示波器仅有40 dB左右的动态范围，不能满足电磁干扰的测量要求。 　　(2)所有电磁兼容标准中的电磁干扰极限值都是在频域中定义的，而示波器显示出的是时域波形，因此测试得到的结果无法直接与标准比较。为了将测试结果与标准相比较，必须将时域波形变换为频域频谱。 　　(3)电磁干扰相对于电路的工作信号往往都是较小的，并且电磁干扰的频率往往比信号高，而当一些幅度较低的高频信号叠加在一个幅度较大的低频信号时，用示波器无法进行测量。 　　(4)示波器的灵敏度在毫伏级，而由 HYPERLINK /product/searchfile/30.html \t _blank 天线天线 　　天线的基本功能是辐射和接收无线电波。发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时，把电磁波转换为高频电流。天线的一般原理是：当导体上通以高频电流时，在其周围空间会产生电场与磁场。按电磁场在空间的分布特性，可分为近区、中间区、远区。设R为空间一点到导体的距离，是高频电流信号的波长，在R＜λ／2π时的区域称近区，在该区内的电磁场与导体中电流、电压有紧密的联系；在R＞A／2π的区域称为远区，在该区域内电磁场能离开导体向空间传播，它的变化相对于导体上的电流、电压就要滞后一段时间，此时传播出去的电磁波已不与导线上的电流、电压有直接的联系了，这区域的电磁场称为辐射场。  HYPERLINK /info/1689.html \t _blank [全文] 接收到的电磁干扰的幅度通常为微伏级，因此示波器不能满足灵敏度的要求。 　　测量电磁干扰更合适的仪器是频谱分析仪，频谱分析仪是一种将电压幅度随频率变化的规律显示出来的仪器，它显示的波形称为频谱。频谱分析仪克服了示波器在测量电磁干扰中的缺点，它能够精确测量各个频率上的干扰强度。 　　对于电磁干扰问题的分析而言，频谱分析仪是比示波器更有用的仪器，用频谱分析仪可以直接显示出信号的各个频谱分量。 　　1．1 频谱分析仪的原理 　　频谱分析仪是一台在一定频率范围内扫描接收的接收机，它的原理图如图1所示。 　　频谱分析仪采用频率扫描超外差的工作方式。混频器将天线上接收到的输入信号与本振产生的信号混频，当混频的频率等于中频时，这个信号可以通过中频