基于示波器的EMI调试

过去，示波器很难用于EMI调试，因为它没有捕获EMI辐射信号所需要的灵敏度，FFT频谱分析功能也不够强大，而且使用起来很复杂。

图1：R RTO数字示波器——低噪声前端和高级FFT分析能力使它成为强大的EMI调试工具

R&S公司的RTO数字示波器的出现，使情况完全改观。它在4GHz范围内都具有1mV/div灵敏度，有非常低的固有噪声，这使它成为使用近场探头捕获和分析EMI辐射的理想工具。基于EMC一致性测试结果，该示波器成为极为理想的实验室工具，可以快速了解有害辐射并查清这些辐射来源。

本篇文章用几个具体例子说明哪些示波器功能是成功进行EMI调试的关键。

基于频谱分析仪操作理念的FFT分析

快速傅立叶变换（Fast Fourier transformation， FFT）是使用示波器进行EMI调试的关键。在示波器中，传统FFT实现的操作灵活性微乎其微，因为显示的频带范围和带宽分辨率由时域设置控制。这使得其难以在频域导航，而且频谱分析颇为费时。

凭借其丰富的频谱分析经验，罗德与施瓦茨公司决定在R RTO示波器中引入一种直观方法。R RTO的FFT操作理念基于频谱分析仪原理，它使用户能够直接控制典型分析仪参数，如起始和截止频率、带宽分辨率以及检波器类型。R RTO智能性地使用它强大的信号处理能力和深度采集存储器，自动处理必要的时域设置。用户可在一定限度内独立设置时间参数和频率参数，在时域和频域轻松分析EMI辐射，因此，用户能够更快速找到有害辐射来源。

图2：与频谱分析仪类似——R RTO数字示波器的FFT用户界面

不同颜色区分的频谱显示效果使突发辐射易于辨识

重叠FFT（Overlap FFT）是R RTO的特有功能，它提供高灵敏度的EMI辐射捕获。FFT也使得有可能看到一段时间上的频谱辐射。该示波器在FFT处理前将捕获的信号分割成许多段，然后计算每段时域信号的单独频谱，使得单独频谱中即使是突发的低能量信号也可以看见。这些频谱接着按出现的概率用不同颜色区分，并组合成完整的频谱。恒定辐射（如时钟信号的辐射）用不同于罕见事件（如来自开关电源的尖峰脉冲）的颜色显示。整个的不同颜色区分的频谱图全面描述了所发生EMI辐射的类型和出现概率。

图3：重叠FFT算法在FFT运算前将记录的信号分割成若干段。这可确保高度灵敏地捕获到突发的EMI辐射。按照出现概率将单个不同的频谱用不同颜色区分