使用示波器测试 EMI 辐射干扰

在进行EMI辐射干扰测试的过程中，使用实时示波器是一种非常有效的方法。EMI，即电磁干扰，是指任何通过感应、辐射或电磁耦合的方式，在电子电路或系统中产生不需要的电压或电流的电磁现象。这种干扰可以降低电子设备的性能，严重时甚至会导致设备完全无法正常工作。 示波器是一种用于监测电信号的电子仪器，它可以显示信号随时间变化的图像。在EMI辐射干扰测试中，实时示波器通常用于观察并分析电子设备在受到电磁干扰时的反应和表现，以便评估和确保设备的电磁兼容性（EMC）。 辐射抗扰室是进行EMI测试的理想环境。它是一个完全密封的传导空间，可以完全控制空间中产生的电磁场的频率、方向和波长。在这个控制环境中，可以精确地模拟真实世界中的电磁干扰情况，如手机、蓝牙耳机、卫星广播等设备发射的电磁波。由于电磁场无法进入密闭的空间，因此，汽车部件在测试过程中能够接收精确且高度可控的电磁波，同时测量仪器和操作工程师也可免于受到干扰室内产生的强电磁波的伤害。 现代汽车含有大量的电子控制单元（ECU），这些部件必须符合严格的EMI干扰标准。在进行EMI测试时，通常会配置被测的ECU、电线束、仿真器以及一系列外设，这些外设模拟ECU的接口。发送和接收天线被用于产生高场强的电磁波，而模式调谐器则被置于干扰室内以改变空间的几何尺寸，从而创造测试中需要的电磁场效果。 在测试过程中，汽车ECU会在预设模式下运行，并暴露在电磁干扰场中。通过监控ECU的响应，可以验证其是否超出了允许的容限。通常，RF干扰测试需要确定器件抗干扰阈值，这通常通过逐渐调整干扰源的幅度直到ECU功能出现偏离的方法来确定。 ISO（国际标准化组织）规定了一系列的EMI测试标准，以确保汽车电子控制单元满足全球认可的严格要求。为了将ECU的输出数据传送到干扰室外部进行分析，由于传统线缆容易受到干扰室内部电磁波的影响，通常会使用光纤来传输信号。光纤是非导体，因此不会受到干扰室内电磁场的影响。 在典型的测试设置中，例如ISO/IEC61000-4-21标准描述的辐射RF抗干扰测试，混响室内的模式调谐器用于产生特定频率范围内的均匀场，场强可高达200V/m或600V/m。而ISO11452-4标准中的传导RF抗干扰测试，则使用嵌位电流注入探头来诱导RF电流进入设备，影响非屏蔽设备的运作。 在测试中，ECU的输出信号需要通过特殊设计的波导管，借助光纤发送器传送到测试设备。光纤发送器将ECU的输出信号转换为光信号，通过光纤传送。这样可以确保数据在封闭空间内被安全地传输到干扰室外部。 整个EMI测试流程中，工程师需要对测试结果进行详细分析，以确定电子设备是否能够在电磁干扰下保持正常工作。这通常涉及到分析ECU的输出端口数据，如CAN总线输出、模拟传感器输出或PWM输出信号。通过专业的数据采集设备和用户自定义的分析软件，工程师可以判断电子设备是否满足特定的EMI标准，以及是否需要进一步的优化或改进。