使用更高功率来进行射频抗扰度测试

如今,无论生活亦或是工作环境中都充斥着大量不同频率的电磁场，各个电子、电气设备在同一空间中同时工作时，总会在它周围产生一定强度的电磁场，比如电视发射台、固定或移动式无线电发射台以及各种工业辐射源产生的电磁场。

在电磁场中运行的(医疗)设备会受到该电磁场的做用，从而可能影响设备的正常运行。心电监护设备的CAT显示器过渡干扰，医护人员难以判断心率导致病人没法复苏;移动电话对输液泵、心脏除颤装置产生的干扰，使其不能正常工做;受调频电台FM发射的干扰调制波的影响，扰乱了呼吸节律致使报警失灵;工频磁场的影响使婴儿培养箱中温度不许确，致使新生儿死亡等等。性能

据而国外权威机构发布的研究报告显示，从1994年1月至2005年3月发生的550起不良事件中，73.6%怀疑是由电磁干扰引发的，而在这些可疑的不良事件中，死亡和致伤的比例达到了10.7%，每一块儿不良事件背后均可能是一个悲剧，一个破坏人身健康和家庭和气的毁灭者，而更可怕的是，由电磁干扰引发的不良事件依然显示出逐年递增的趋势，因而可知，研究电子、电气设备的电磁兼容是多么的重要。

我用来在工作台上模拟辐射抗扰度的一个非常成功的技巧是将射频发生器运行到 H 场(环路)探头中。最佳电平似乎是 +15 到 +20 dBm。这将在探头尖端周围产生强烈的射频场。通过在电路和互连电缆周围扫描探头，我经常发现我可以复制系统故障。通过识别敏感电路节点，可以应用缓解措施。我以这种方式为我的客户解决了许多棘手的问题。

通常，我使用Signal Hound VSG-25A 矢量信号发生器(至 +13 dBm)或Windfreak SynthNV 或 SynthHD 信号发生器(+19 dBm 或 +20 dBm)。所有这些发生器都能够提供 1 kHz 80% AM 或 1 kHz 50% 脉冲调制，这是 EMC 测试标准 IEC 61000-4-3 或 MIL-STD-461 所要求的。我只需将其中任何一个连接到我笔记本电脑的 USB 端口，启动适当的软件控制，连接我的 H 场探头，然后我们就可以开始了。

但是，有时我发现我需要更多的射频电平才能启动故障模式，这通常涉及添加射频功率放大器。我曾多次成功使用射频功率放大器。这些放大器均为 10 至 1000 MHz 的宽带，具有 2-3 W 的输出，能够达到故障模拟所需的水平。

Tekbox TBMDA3 功放

在最近的一个案例中，我在对电池管理系统进行故障排除时，能够使用来自 Tekbox Digital Solutions 的新型“调制”功率放大器。TBMDA3型号是一款频率范围为 10 至 1000 MHz 的放大器，它具有针对 1 kHz 80% AM、1 kHz 50% 脉冲和 217 Hz 12.5% 脉冲的内置调制控制。后一种调制用于测试 TDMA 移动电话。

功率输出范围为 +34 至 +37 dBm(1 dB 输出压缩点)，具体取决于频率，增益高达 44 dB。该放大器通过美国经销商Saelig Electronics售价 879 美元。它配有两条 N 到 SMA 电缆和一个 30-dB 衰减器，供电电压为 110 至 240 VAC。

出于电池管理系统测试的目的，我使用 Signal Hound 合成器驱动射频功率放大器，并根据触发故障模式所需的射频输出在 -10 到 +3 dBm 之间调整其输出。使用插入 Silent SSA 3032X 频谱分析仪的伸缩天线监测调制的射频。放大器的射频输出连接到我用来将射频注入电池电缆的 Fischer F-33-1 电流探头。尽管如此，任何射频电流探头(Tekbox、Com-Power 等)都可以很好地适用于该应用。

请注意，Signal Hound 合成器和功率放大器都可以引入所需的 80% 调制，但我选择在大多数测试中使用放大器的调制能力。同样重要的是要了解，在测试辐射抗扰度时，可以将天线连接到 RF 放大器，但这应始终在屏蔽室或 EMC 室中进行，以避免干扰许可的通信系统。

我遇到过几个案例，工程师在他们的设施中应用修复程序和跑到 EMC 合规性测试实验室进行测试之间来回工作了数周。一旦我最终被叫到，我们通常会在几个小时内找到敏感电路并采取一些快速缓解措施。

这种测试方法易于在工作台上设置，可以快速定位敏感电路。一旦确定了这些电路，就可以在实时重新测试的同时尝试修复。不再需要在测试实验室来回奔波，浪费大量时间和金钱。