基于示波器的EMI調試

　　過去，示波器很難用于EMI調試，因為它沒有捕獲EMI輻射信號所需要的靈敏度，FFT頻譜分析功能也不夠強大，而且使用起來很復雜。

　　圖1：R RTO數字示波器——低噪聲前端和高級FFT分析能力使它成為強大的EMI調試工具

　　R&S公司的RTO數字示波器的出現，使情況完全改觀。它在4GHz范圍內都具有1mV/div靈敏度，有非常低的固有噪聲，這使它成為使用近場探頭捕獲和分析EMI輻射的理想工具。基于EMC一致性測試結果，該示波器成為極為理想的實驗室工具，可以快速了解有害輻射并查清這些輻射來源。

　　本篇文章用幾個具體例子說明哪些示波器功能是成功進行EMI調試的關鍵。

　　基于頻譜分析儀操作理念的FFT分析

　　快速傅立葉變換(Fast Fourier transformation， FFT)是使用示波器進行EMI調試的關鍵。在示波器中，傳統FFT實現的操作靈活性微乎其微，因為顯示的頻帶范圍和帶寬分辨率由時域設置控制。這使得其難以在頻域導航，而且頻譜分析頗為費時。

　　憑借其豐富的頻譜分析經驗，羅德與施瓦茨公司決定在R RTO示波器中引入一種直觀方法。R RTO的FFT操作理念基于頻譜分析儀原理，它使用戶能夠直接控制典型分析儀參數，如起始和截止頻率、帶寬分辨率以及檢波器類型。R RTO智能性地使用它強大的信號處理能力和深度采集存儲器，自動處理必要的時域設置。用戶可在一定限度內獨立設置時間參數和頻率參數，在時域和頻域輕松分析EMI輻射，因此，用戶能夠更快速找到有害輻射來源。

　　圖2：與頻譜分析儀類似——R RTO數字示波器的FFT用戶界面

　　不同顏色區分的頻譜顯示效果使突發輻射易于辨識

　　重疊FFT(Overlap FFT)是R RTO的特有功能，它提供高靈敏度的EMI輻射捕獲。FFT也使得有可能看到一段時間上的頻譜輻射。該示波器在FFT處理前將捕獲的信號分割成許多段，然后計算每段時域信號的單獨頻譜，使得單獨頻譜中即使是突發的低能量信號也可以看見。這些頻譜接著按出現的概率用不同顏色區分，并組合成完整的頻譜。恒定輻射(如時鐘信號的輻射)用不同于罕見事件(如來自開關電源的尖峰脈沖)的顏色顯示。整個的不同顏色區分的頻譜圖全面描述了所發生EMI輻射的類型和出現概率。

　　圖3：重疊FFT算法在FFT運算前將記錄的信號分割成若干段。這可確保高度靈敏地捕獲到突發的EMI輻射。按照出現概率將單個不同的頻譜用不同顏色區分