為什么有刷電機(jī)在輻射發(fā)射測(cè)試時(shí)的PK值超標(biāo),而讀取QP值時(shí)卻符合標(biāo)準(zhǔn)要求,這種情況是否應(yīng)該判定合格?在30MHz-1000MHz頻段輻射發(fā)射測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值是以QP值為判定標(biāo)準(zhǔn),原則上QP值滿足限值要求即判定合格。為何QP值超標(biāo)而PK值卻又符合要求,主要與EMI接收機(jī)的檢波方式有關(guān),EMI接收機(jī)的檢波方式主要有三種,即峰值檢波(PK值)、平均值檢波(AV值)、準(zhǔn)峰值檢波(QP值)。
1、峰值檢波(PK值)檢波方式
PK值檢波方式的充電時(shí)間常數(shù)很小,即使是很窄的脈沖也能很快被充電到穩(wěn)定值,當(dāng)中頻信號(hào)消失后,由于電路的放電時(shí)間常數(shù)很大,檢波的輸出電壓可在很長一段時(shí)間內(nèi)保持在峰值上。
EMI測(cè)量一般首先使用峰值檢波器進(jìn)行初步測(cè)量,峰值檢波模式的測(cè)量速度要比其它模式都快。信號(hào)在頻譜分析儀或 EMI接收機(jī)上通常都以峰值的模式顯示。由于峰值模式下測(cè)得信號(hào)的幅度永遠(yuǎn)大于或等于準(zhǔn)峰值或平均值模式下所測(cè)得的信號(hào)幅值。因此只要采用峰值檢波方式掃描一次,然后將測(cè)試結(jié)果的峰值與標(biāo)準(zhǔn)的限值進(jìn)行比較是相對(duì)快速、簡單的。如果所有測(cè)量信號(hào)的峰值都低于標(biāo)準(zhǔn)限值,則測(cè)量結(jié)果基本上符合規(guī)定要求,通常不需要做進(jìn)一步的詳細(xì)測(cè)試。
峰值檢波方式的特點(diǎn)是EMI接收機(jī)的IF電路部分有峰值檢波器,其時(shí)間常數(shù)能保證檢波器的輸出電壓一直跟蹤IF信號(hào)的峰值變化。峰值檢波的特點(diǎn)首先在軍用設(shè)備的騷擾發(fā)射試驗(yàn)中被優(yōu)先采用,因?yàn)檐娪醚b備只要單次脈沖的激勵(lì)就可以造成爆炸或數(shù)字設(shè)備的誤動(dòng)作,而無需像音視頻設(shè)備那樣需要長時(shí)間的積累。采用PK值做為標(biāo)準(zhǔn)限值主要考量的是脈沖幅值或者峰-峰值較大的脈沖信號(hào)的測(cè)量。
2、準(zhǔn)峰值(QP值)檢波方式
準(zhǔn)峰值(QP值)檢波方式的特點(diǎn)是沖放點(diǎn)時(shí)間常數(shù)介于平均值于峰值之間,在測(cè)量周期內(nèi)的檢波器輸出既與脈沖幅度有關(guān),又與脈沖重復(fù)頻率有關(guān),其輸出與干擾對(duì)聽覺造成的效果相一致。QP值的大小對(duì)于脈沖的幅值以及脈沖的重復(fù)率都會(huì)考量,既往往會(huì)出現(xiàn)例如有刷電機(jī)輻射測(cè)試時(shí)PK幅值特別高,但是讀取QP值依舊符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況,主要原因是因?yàn)橛兴㈦姍C(jī)的騷擾信號(hào)同一頻率出現(xiàn)的脈沖重復(fù)率較低,一定情況下QP往往都會(huì)合格。這就是PK值超標(biāo)的頻點(diǎn),在就讀取QP卻合格的原因所在。
大部分輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射的測(cè)量限值,都是基于準(zhǔn)峰值檢波方式而規(guī)定的。準(zhǔn)峰值檢波器根據(jù)信號(hào)的重復(fù)頻率來給予不同的權(quán)重值,這也是測(cè)量其干擾因子的一種方法。隨著信號(hào)重復(fù)頻率增高,準(zhǔn)峰值檢波器沒有時(shí)間完全放電,導(dǎo)致輸出電壓增高。對(duì)于連續(xù)波信號(hào),峰值檢波和準(zhǔn)峰值檢波的測(cè)量是相同的。既然準(zhǔn)峰值檢波的讀數(shù)永遠(yuǎn)小于或等于峰值檢波,采用準(zhǔn)峰值檢波方式EMI測(cè)試就不需要重復(fù)測(cè)試,不是更好,不采用準(zhǔn)峰值檢波方式測(cè)量的原因是測(cè)量速度太慢導(dǎo)致,準(zhǔn)峰值檢波方式測(cè)量時(shí)間相比峰值檢波方式測(cè)量時(shí)間速度慢多個(gè)數(shù)量級(jí)。
準(zhǔn)峰值檢波器的特性是充電速度比放電速度快很多,因此信號(hào)的重復(fù)率越高,準(zhǔn)峰值檢波器的輸出電壓也越高。準(zhǔn)峰值檢波器可以線性的響應(yīng)不同幅度的信號(hào),幅度高、重復(fù)率低的信號(hào)可能與幅度低、重復(fù)率高的信號(hào)的輸出相同。
采用準(zhǔn)峰值檢波方式是民用產(chǎn)品電磁騷擾發(fā)射測(cè)試的特點(diǎn),由于民用產(chǎn)品的電磁兼容產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)大多是從CISPR標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化過來的,CISPR標(biāo)準(zhǔn)都是為了保證通信和廣播的暢通而編制的,因此騷擾對(duì)通信和廣播的影響最終是有人的主觀聽覺效果來判斷,平均值檢波和峰值檢波都不足以描述脈沖的幅度,寬度和頻度對(duì)視覺造成的影響,只有準(zhǔn)峰值檢波方式才比較符合人耳對(duì)聲音的反應(yīng)規(guī)律。
3、平均值(AV值)檢波方式
平均值檢波方式的最大特點(diǎn)是檢波器的充放電時(shí)間常數(shù)相同,特別適用于對(duì)連續(xù)波的測(cè)量。平均值檢波方式主要考量的是對(duì)于出現(xiàn)重復(fù)率脈沖測(cè)量值比較大。
在傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)量需要使用平均值檢波器搭配準(zhǔn)峰值檢波器。輻射發(fā)射測(cè)量的高于1GHz以上頻段通常采用平均值與峰值檢波方式,平均值檢波器的輸出永遠(yuǎn)小于或等于峰值檢波器的輸出。 平均值檢波在許多方面與峰值檢波類似,當(dāng)后檢測(cè)帶寬大于分辨帶寬時(shí),就會(huì)進(jìn)行峰值檢波。如果要進(jìn)行平均值檢波,被檢測(cè)到的信號(hào)必須通過一個(gè)帶寬比分辨帶寬小很多的濾波器,該濾波器對(duì)檢波器輸出的信號(hào)的高頻分量 。
4、準(zhǔn)峰值(QP)檢波方式的測(cè)量優(yōu)化
QP檢波方式與PK檢波方式測(cè)量掃描時(shí)間對(duì)比表:
由于準(zhǔn)峰值檢波測(cè)量掃描占用的時(shí)間比較長,測(cè)試的效率比較低。作為測(cè)量改進(jìn)的方法,實(shí)用測(cè)量中常用峰值檢波方式作第一輪測(cè)試,則是因?yàn)槿N檢波方式當(dāng)中,用峰值檢波得到的測(cè)值應(yīng)當(dāng)最高,如果峰值檢波方式的測(cè)量值都比標(biāo)準(zhǔn)給定的準(zhǔn)峰值和平均值的限值都要低很多的話,原則上可以不需要再使用準(zhǔn)峰值檢波方式才進(jìn)行確認(rèn)是否符合標(biāo)準(zhǔn)限值要求,即可以直接判定試驗(yàn)測(cè)試通過。如果使用峰值(PK)檢波方式測(cè)試中有部分頻點(diǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定準(zhǔn)峰值和平均值,則就取超過部分的頻段補(bǔ)做準(zhǔn)峰值和平均值的測(cè)試,即使這樣,整個(gè)測(cè)試時(shí)間也短于全部用準(zhǔn)峰值和平均值檢波的測(cè)試。