利用泰克实时频谱仪发现瞬态EMI问题

2015-05-19 10:15:48   来源:ednchina   

关键字: 泰克  实时频谱仪  瞬态EMI

面临的问题:

该电子装置为2.4GHz FSK 射频发射装置,FSK 速率约10KHz。该装置安装在某大型设备内部,定期将设备的工作参数传送到中央控制机房。该装置一般情况下工作正常,但如果有操作人员对大型设备进行控制面板的操作,该发射装置传送回的数据有问题,使得大型设备存在安全隐患。检修时用误码仪测试,发现操作人员每次按大型设备控制面板按键,该电子装置发射的FSK 信号误码将剧增。更换大型设备控制面板及相关连接线,情况依旧。用频谱仪监测操作大型设备控制面板时的FSK 频谱,并未发现问题。

 

实测过程

我们首先拿MDO 到客户现场,依然用频谱功能监测操作大型设备面板时的频谱,也没有发现问题。我们分析可能是存在问题为瞬态问题,第二天特地带来痛苦公司的实时频谱仪RSA5106。由于FSK 频谱可能对发现问题造成影响,我们建议客户让该电子装置仅发射2.4GHz 载波,操作大型设备面板,用RSA5106 DPX功能去查找问题。由于RSA DPX 功能可以100% 发现频域上驻留时间大于3.8uS 的偶发事件,在按压大型设备控制按键时,观测到如下DPX 频谱:

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在DPX 频谱中,颜色越兰,表示信号驻留时间较长,2.4GHz 载波和底噪颜色较深,而那些暗淡的蓝色表示在操作大型设备控制面板时,FSK 发射装置频率发生了改变,只不过这个改变持续时间很短。利用RSA5106 的频域触发功能,我们轻松将这一过程捕捉下来,然后进行时间相关的多域分析,其结果如下:

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在这一结果中,左上角显示了FSK 发射装置2.4GHz载波在这一变化过程中的三围频谱,右上角显示这一变化过程中的2.4GHz 载波的幅度随时间的变化,左下角为2.4GHz 载波的频谱,右下角为2.4GHz 载波频率随时间的变化。由此测试结果可知,该2.4GHz 载波在操作大型设备控制面板时,幅度基本不变,但频率有瞬态畸变,最大变化约-16MHz,变化持续时间约470uS。由于大型设备控制面板按键为人工手动,其重复时间约秒的量级,也就是说,在1 秒的重复周期内,2.4GHz 载波的频率在420uS 瞬时内变化了16MHz,这种情况,普通频谱仪很难监测到,这就是以前未能找到问题的原因。由于该FSK 发射装置调制速率约10KHz,即周期约100uS,420uS 频率的变化足以引起误码。虽然找到了问题,但如何解决此问题?误码必须找到引起该问题的根源。误码分析一下引起该问题的前因后果:操作人员按了大型设备的按键引起监控发射装置的性能变化。一般情况下,按键所能造成的干扰,不是在地线上,就是在电源上。于是我们将MDO4104-6 的示波器通道1 连接到FSK 的供电电源上,按压大型设备控制按键,果然在波形上监测到干扰毛刺:

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虽然在按压控制面板时FSK 发射装置的电源上有干扰毛刺,我们如何判断这个干扰就是引起误码的根源?MDO 独特的跨域分析功能,跨域很好地将2.4GHz 射频信号与电源毛刺关联起来。我们用MDO 示波器通道1 的电源毛刺做触发,同时采集2.4GHz 载波,并在时域中显示2.4GHz 载波的频率随时间变化的波形,得到如下结果:

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编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0519/article_11820.html
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