【经验】使用Keysight频谱分析仪和近场探头进行电路板级的EMC辐射干扰测试
1、遇到问题
在铁路机车行业EMC标准中，电气设备的辐射干扰必须抑制在一定值以下，以免对其他设备造成干扰谐波，以及防止对人体造成损害。
在一次进行射频骚扰试验中，测试一块DIO数字量电路板时，遇到了EMC辐射干扰超标的问题。在项目中，DIO数字量板采用MOSFET作为DIO输出的功率开关管，DIO数字量电路板所需执行的射频骚扰试验和标准如图1和图2所示。
图1 射频骚扰试验图
图2 射频骚扰对外干扰的限值
按照射频骚扰试验执行标准，传导干扰测试在0.15-30MHz范围测试时，干扰幅值小于99dBμV；辐射干扰测试在30M-1GHz范围测试时，干扰幅值小于80dBμV，否则就会对外界设备和人体造成EMC电磁干扰影响。在实际实验测试过程中，DIO数字量板辐射干扰在1G-3GHz测试时，辐射量达到了100dBμV/m，违反了行业标准，因此必须对电路板进行整改。
2、测试和分析问题
EMC电磁干扰问题，看不见摸不着，很难进行判定和整改，必须采用专门的设备才能测试。实际电路中的EMC干扰主要包括差模干扰信号和共模干扰信号，在DIO数字量板辐射干扰测试范围是30M-1GHz，因此必须选用覆盖此频率范围的频谱分析仪和近场探头才能测试出干扰。
KEYSIGHT 的N9322频谱分析仪可测量器件或系统的频率功率特征，还可用于测试回波损耗、插入损耗和电压驻波比 (VSWR)，配备专用的近场探头N9311X-100，可用来测试数字量板上的哪里器件超过EMC辐射干扰范围。N9322C频率测试的范围是5 MHz 至 7 GHz，分辨率达到1 Hz；N9311X-100 配备4个近场探头组，覆盖 30 MHz 至 3 GHz 的频率范围，可以完全覆盖DIO数字量电路板的差模和共模干扰信号测试。
图3 频谱分析仪和近场探头
测试过程中，先使用N9311X-100 配备4个近场探头组中尺寸较大、灵敏度较高的探头来执行 EMIC测试，捕获和确定发射源的大致区域；然后使用尺寸较小但分辨率较高的探头来确定发射源的准确位置，通过磁场探头的感应元件来定位这些发射源。在测试数字量电路板的过程中，测试到MOSFET功率输出位置时，发现EMC干扰波形存在尖峰如图4所示，说明MOSFET功率开关过程中造成了辐射干扰过大，导致射频骚扰试验不通过。
图4 频谱分析仪测试波形
3、解决问题
通过Keysight 的N9322频谱分析仪配备近场探头N9311X-100，测试数字量电路板，发现功率器件MOSFET开关过程存在电压尖峰，导致了辐射干扰过大。找到问题点，解决问题的思路就很清晰了。
图5 DIO数字量板并联电容图
解决方案是：通过在MOSFET开关管输出端并联CBB电容，抑制功率器件开关过程的尖峰，吸收了开关过程的能量损耗，减少EMC辐射干扰信号。最终进行射频骚扰试验，按照最新整改，DIO数字量板通过试验。
通过使用Keysight的频谱分析仪N9322C和近场探头N9311X-100进行电路板级的EMC辐射干扰测试， 通过各种近场探头定位和测试可能的发射源以及进行故障的诊断，给项目测试带来很大方便。
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Keysight（是德科技）测试仪器分销产品选型指南（英文）
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型号- U8480,B2911A,U1272A,N8926A,34460A,N7040A,U8000,N9340B,53140,N5742A,N5766A,34905A,N9918A,N6735B,N8480,N5743A,N5767A,N1914A,3024T,3012T,U1273A,34904A,N6746B,N6734B,U3800,U1282A,N8948A,34470A,N7042A,N1913A,N5744A,N5768A,34903A,N8924A,N9916A,N9928A,34939A,N6701C,N8949A,U1271A,N8925A,N8937A,N7041A,N1912A,N9000B,N5745A,N5769A,N2819A,3022T,3034T,N6700C,34902A,N9917A,34938A,N6736B,U1600,8491A,DSOX1102G,DSOX1102A,N9320B,P-SERIES,33509B,N7020A,N1911A,N9344C,N5746A,N3302A,N2818A,34901A,34937A,U1701B,82357B,U1273AX,U2802A,N5181B,N2142A,U1281A,B2902A,4024A,N5747A,N3303A,8490G,N2805A,3032T,N6702C,U1700,N6705C,N8928A,N9342C,33519B,B2901A,N3304A,N5748A,34947A,N2804A,N8929A,N5171B,N9343C,N2140A,X-SERIES,B2912A,N3305A,U8903B,N5749A,4022A,34934A,4034A,34946A,8480D,3054T,U2702A,N3306A,U1733C,U1210,U2300,N5700,34945A,3458A,TU1453A,U2701A,B2962A,1146B,N3307A,1147B,N7026A,33600A,33612A,B2961A,N9322C,N9310A,U1731C,2002A,53200,2014A,3104T,U1610A,U2723A,33611A,2004A,U1732C,J7205A,34942A,U3606B,53210A,J7205B,U2722A,N1810UL,33622A,3102T,34941A,N8760A,2012A,2024A,U2500,U1620A,33512B,33500B,33621A,N1810TL,3004A,N6700,N6705,N8761A,N2821A,33511B,N3300,4104A,2022A,N2820A,U2600,33510B,33522B,3014T,N2843A,E36100B,33521B,N9962A,87106D,AC6804B,E4982A,DAQM905A,34950A-34959A,N6750,N9950A,N8740A,E36103B,U2020,EDUX1002A,N9951A,33520B,N7007A,83050A,N2962A,53131A,P9243A,E4981A,U2741A,34972A,E36102B,J7211B,J7211A,J7211C,E36320A,N8741A,AC6802B,DAQM903A,U1270,N9960A,E36311A,N8762A,E36105B,N6781A,U2000,E3641A,EDUX1002G,N2863B,AC6803B,DAQM904A,N8900,U1280,84904L,U2751A,34970A,N9961A,B2900,E36104B,E3640A,AC6800B,N2862B,6002A,E3600,E-SERIES,E36313A,DAQM900A,U1250,U5850,N8756A,N8732A,N8950A,AC6801B,10070D,DAQM902A,U2761A,34980A,E36300A,E36312A,N6782A,DAQM901A,E36106B,53220A,N8757A,87222D,N8733A,N8951A,87222E,N9952A,87104D,P9242A,E4980A,6004A,53132A,N6785A,N6773A,U1452A,B2980A,N6761A,N8754A,N8742A,P9241A,N2871A,53230A,N8700,N4985A-S50,U1240,N6784A,E4981A-001,E4981A-002,N8755A,U1453A,N8731A,N2870A,8495D,N2797A,87405B,N2894A,N5770A,8495B,87405C,34420A,E3647A,10833F,34921A-25A,10833G,10833A,10833B,4154A,10833C,10833D,N6775A,U1450A,N8736A,N6763A,U1232A,N8954A,N6751A,N8930A,N7550,N9923A,N2796A,N9935A,N2893A,N5771A,E36100,E3646A,6811C,N4985A-S30,4032A,N8737A,N6786A,N6774A,N8943A,N6762A,E5063A,10834A,N8955A,U1451A,8494G,N8931A,E3634A,U1233A,3052T,N2783B,P9371A,N2795A,N5772A,6813C,E3649A,6800C,6812C,N6753A,N8758A,U1460A,N6741B,U1242C,N8734A,U1242B,N8952A,N6777A,N8940A,N6765A,P9370A,N2891A,N2782B,EPM SERIES,53181A,N5761A,34931A-33A,34465A,E3648A,4054A,N8759A,N6764A,U1231A,U1461A,N6752A,E9320,83020A,N8735A,N8941A,N6776A,N2793A,DAQ970A,N2890A,L2060,N2781B,U1240C,N9914A,82350C,N5750A,N5762A,U2063,E5810B,N8934A,N6743B,N9926A,P1912A,N8946A,N6731B,N9938A,U1252B,E3643A,E3631A,N6755A,14585A,N2792A,N2780B,U1241C,N5763A,E4980AL,N5751A,E36300,E9300,N8923A,N9915A,N8935A,N6742B,N9927A,E3630A,U1241B,4052A,U1253B,E3642A,N6766A,34908A,N6754A,N2791A,N9912A,N8738A,N9936A,U1190,U2040,N5752A,N5764A,34450A,DAQM907A,N8932A,N8944A,34907A,N8920A,E3645A,N6745B,E3633A,N6733B,L2050,N2790A,U1251B,N8739A,N9913A,N9925A,N5741A,DAQM908A,N5765A,34461A,U2053,N8945A,N6732B,N9937A,N8957A,N8921A,E3632A,E3620A,N6756A,E3644A,N6744B
频谱分析仪和信号分析仪有什么区别？
频谱分析仪和信号分析仪这两个术语往往可以互换使用，不过两者在功能和能力上还是有一定区别。频谱分析仪主要用于测量输入信号的幅度与频率的关系。信号分析仪则是同时测量输入信号在单个频率上的幅度和相位。当今的分析仪可进行更全面的频域、时域和调制域信号分析，用“信号分析仪”来描述更为准确。
技术探讨 发布时间 : 2024-06-14
为什么EMC预兼容测试很重要？EMC测试如何保证所有的辐射都能被准确测量？
EMC测试产品包括用于EMC一致性测试的 EMI接收机和用于预兼容性测试的EMI测量应用软件。EMI和EMC测试产品帮助您满足监管机构对EMC一致性测试的要求。本文KEYSIGHT主要讨论为什么EMC预兼容测试很重要？EMC测试如何保证所有的辐射都能被准确测量？
技术探讨 发布时间 : 2024-06-09
Keysight（是德科技）频谱分析仪和信号分析仪选型指南
目录- Spectrum Analyzer and Signal Analyzer Product Introduction Benchtop spectrum and signal analyzers Modular Signal Analyzer Handheld Signal Analyzer Applications and Measurement Software
型号- M9393A,8560E,M9391A,N934XC,8562E,N934XB,8562EC,8561EC,8560EC,N9936A,N9914A,N9342C,859XB,N9320B,8565EC,859XC,8564EC,N9340B,8563EC,859XA,N9322C,N9344C,N991XA-233,N9040B,U2020,N993XA,N9938A,N9916A,HP8568,N9918A,HP8566,8561E,8563E,N9935A,N9913A,8565E,N9343C,X-SERIES,N9030A,N9020A,N9010A,N9000A,N9937A,N9915A,89600,N9917A,M9290A
N9322C基础频谱分析仪用户指南
型号- N9322C-0B0,N9322C/0B0/922,N9322C/0B0/922/P07/RM7/SEC/TG7/G01,N9322C,N9322C/0B0/922/P07
Keysight（是德科技） N9322C基础频谱分析仪数据手册
型号- N9322C-0B0,N9322C/0B0/922,N9322C/0B0/922/P07/RM7/SEC/TG7/G01,N9322C,N9322C/0B0/922/P07
【选型】Keysight（是德科技）射频微波电子测试测量仪器选型指南
目录- 手持式射频微波分析仪 手持式分析仪 FieldFox 手持式射频网络及频谱分析仪 FieldFox 手持式射频网络分析仪 手持式频谱分析仪 手持式频谱分析仪(续) 信号发生器 EXG 射频模拟信号发生器 MXG 射频模拟信号发生器 射频信号发生器 信号分析仪 CXA 信号分析仪 BSA系列超经济型频谱分析仪 网络分析仪 低频－射频网络分析仪 ENA 网络分析仪 LCR表及阻抗分析仪 电容表 LCR表 精密LCR表
型号- N9962A,N9952A,E4407B,N9912A,N9914A,N9936A,N9342C,E4982A,N9320B,E4980A,E4405B,N9340B,N9344C,N9960A,N9322C,41800A,N9950A,N9310A,N9926A,N9916A,N9938A,N9928A,N9918A,N9951A,N5181B,N9923A,N5171B,E4408B,N9913A,N9935A,N9925A,N9343C,E4980AL,E4981A,E4980ALU,N9000B,N9961A,N9000A,N9951ALN9952A,N9915A,N9937A,E5061B,N9927A,N9917A,E5063A,11667L
N9320B频谱分析仪用户指南-V01
型号- N9320B/0B0/922,N9320B/0B0/922/PA3/TG3,N9320B/1CM/PA3/G01/AB2/922,N9320B,N9320B/0B0/922/AMA/DMA/PA3,N9320B/0B0/922/1CM,N9320B|NOTE0001,N9320B/0B0/922/TG3,N9320B/0B0/922/EMF/G01/TG3,N9320B/0B0/922/PA3,N9320B-0B0,N9320B/0B0/922/G01,N9320B/0B0/922/TG3/DMA
【经验】是德科技分享X系列频谱分析仪的测量使用技巧
本文我们以一个基本的放大器为例，用频谱仪来测量它的谐波、杂散、互调等基本参数，并评估在5G NR信号下的邻道功率比（ACP），CCDF等参数，将带大家看看是德科技的X系列频谱分析仪在这些测量中我们需要注意些什么。
设计经验 发布时间 : 2022-06-11
一文解析频谱仪的原理、类型、主要功能和选购要点
了解可用的不同频谱分析仪及其功能对于确保您购买适合您需求的频谱分析仪至关重要。我们知道您不想浪费时间和金钱，因此我们创建了本指南来引导您了解频谱分析仪的基础知识。我们将回答什么是频谱分析仪？频谱分析仪有什么用？频谱分析仪的类型？购买频谱分析仪需要注意哪些方面？
技术探讨 发布时间 : 2023-12-20
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提供是德(Keysight)，罗德(R&S)测试测量仪器租赁服务，包括网络分析仪、无线通讯综测仪、信号发生器、频谱分析仪、信号分析仪、电源等仪器租赁服务；租赁费用按月计算，租赁价格按仪器配置而定。
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提供是德（Keysight）网络分析仪、信号发生器、频谱分析仪、信号分析仪、电源等仪器维修，支持一台仪器即可维修。具备十年以上维修经验工程师，维修后测试合格率达98%，维修保修期长达三个月。
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授权代理品牌：集成电路
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授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
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