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專利名稱：電磁兼容預(yù)掃描分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于對(duì)電磁輻射進(jìn)行掃描分析的儀器設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代電子系統(tǒng)主頻的提高、集成度的增加、產(chǎn)品體積的縮小，系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)產(chǎn)生的電磁輻射也隨之增加，從而產(chǎn)生信號(hào)與信號(hào)間的電磁干擾。這種電磁干擾大到一定程度時(shí)會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性甚至導(dǎo)致功能失效。同樣，由于系統(tǒng)的電磁輻射的增加，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)與系統(tǒng)間產(chǎn)生電磁干擾。這種電磁干擾大到一定程度時(shí)，會(huì)影響另一系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。為此，產(chǎn)品的電磁兼容性(EMC)指標(biāo)已經(jīng)成為產(chǎn)品能否走向市場(chǎng)的關(guān)鍵。
早在40年代初，電磁兼容性的概念就已經(jīng)被提出來(lái)了，1944年德國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)制定了世界上第一個(gè)電磁兼容性規(guī)范VDE0878，接著美國(guó)在1945年頒布了軍用規(guī)范JAN-I-225，到80年代，美國(guó)、德國(guó)、日本、前蘇聯(lián)、法國(guó)等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家在電磁兼容研究和應(yīng)用方面達(dá)到了很高的水平。主要研究及應(yīng)用的內(nèi)容包括電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定，EMC分析、設(shè)計(jì)和測(cè)試?yán)碚摷胺椒ǖ难芯俊⑻剿?，EMC分析與測(cè)量用儀器、系統(tǒng)及眾多應(yīng)用材料的研制與應(yīng)用等。電磁兼容性已成為產(chǎn)品可靠性保證中的重要組成部分。
我國(guó)對(duì)電磁兼容理論和技術(shù)的研究起步較晚，直到80年代初才組織系統(tǒng)地研究并制定國(guó)家和行業(yè)級(jí)的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。在1981年頒布了第一個(gè)航空工業(yè)部制定的較為完整的標(biāo)準(zhǔn)，HB5662-81《飛機(jī)設(shè)備電磁兼容性要求和測(cè)試方法》。到目前已制定了80多個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)。而且要求越來(lái)越多的領(lǐng)域例如汽車、家用電器等等，其電子產(chǎn)品必須通過(guò)EMC測(cè)試認(rèn)證以后才能投入市場(chǎng)。
現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)EMC的掃描分析儀器，如圖2所示，整套儀器包括機(jī)械掃描臺(tái)1、頻譜分析儀3、個(gè)人電腦2等。通過(guò)帶近場(chǎng)探頭4的頻譜分析儀測(cè)得PCB板的頻譜信息后，再送到個(gè)人電腦中處理。由于頻譜分析儀有分辨率、帶寬等參數(shù)的要求，測(cè)試過(guò)程通常會(huì)受到頻譜分析儀的限制。如采用便宜、低端的頻譜分析儀，其分辨率、帶寬等參數(shù)的精度不高；如采用高精度的頻譜分析儀，價(jià)格非常昂貴。且使用不同型號(hào)、不同精度的頻譜分析儀對(duì)同一測(cè)試板進(jìn)行測(cè)試，會(huì)引起測(cè)試結(jié)果的不一致。因而整套設(shè)備使用起來(lái)不方便、成本高。

發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高精度、使用方便且價(jià)格較低的電磁兼容預(yù)掃描系統(tǒng)。
為此本實(shí)用新型提出了一種電磁兼容預(yù)掃描分析儀，包括近場(chǎng)探頭4、PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備5，所述近場(chǎng)探頭信號(hào)輸出端與所述PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接。
上述的電磁兼容預(yù)掃描分析儀，還包括機(jī)械掃描臺(tái)1、所述近場(chǎng)探頭安裝于所述機(jī)械掃描臺(tái)上，所述機(jī)械掃描臺(tái)與所述PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備電連接。所述機(jī)械掃描臺(tái)包括通信接口電路，所述通信接口電路與所述PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接。所述通信接口電路采用串口。
由于采用以上的技術(shù)方案，帶來(lái)了以下的有益效果直接由集成了控制分析軟件的PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備來(lái)完成包括頻譜分析、電磁兼容分析在內(nèi)各種功能，操作簡(jiǎn)單、直觀，無(wú)需配置頻譜分析儀及計(jì)算機(jī)，硬件成本大大降低。
由于不受頻譜分析儀的精度、量程等的限制，測(cè)量精度、帶寬等可以得到提高。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的電磁兼容預(yù)掃描分析儀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是控制分析軟件的流程圖。
具體實(shí)施方式下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
如圖1所示，本實(shí)用新型包括機(jī)械掃描臺(tái)1、近場(chǎng)探頭4、PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備5，近場(chǎng)探頭為一組可供選擇，設(shè)置于機(jī)械掃描臺(tái)的夾具上，信號(hào)輸出端與PXI的輸入端連接，機(jī)械掃描臺(tái)設(shè)置有串口通信電路，與PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備控制端相連接。PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備中集成了EMC數(shù)據(jù)處理、分析軟件，及掃描臺(tái)控制軟件，通過(guò)控制夾設(shè)于掃描臺(tái)上的近場(chǎng)探頭的對(duì)被測(cè)PCB板的掃描，采集EMC信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行處理、分析、輸出結(jié)果。數(shù)據(jù)的采集工作由控制分析軟件控制PXI設(shè)備采集近場(chǎng)探頭信號(hào)輸出端的信號(hào)，通過(guò)具體的數(shù)學(xué)分析處理，得出測(cè)試板上的頻譜信息。該控制分析軟件是在美國(guó)國(guó)家儀器(NI)公司提供的LABVIEW平臺(tái)上自主開(kāi)發(fā)出來(lái)的。其主要包括以下的幾個(gè)功能1.對(duì)測(cè)試項(xiàng)目的文件及數(shù)據(jù)的自動(dòng)管理；2.控制PXI設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作，通過(guò)具體的數(shù)學(xué)分析處理，實(shí)現(xiàn)頻譜分析儀的大部分功能；3、對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行具體的數(shù)學(xué)分析，得出EMC分析的結(jié)果。
PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備同時(shí)提供友好的人機(jī)對(duì)話界面，直觀、方便、簡(jiǎn)單地對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行操作。
其工作過(guò)程為選擇探頭，型號(hào)為3cmH-Field，將它安裝在掃描臺(tái)的夾具上，打開(kāi)工作開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)EMCSCAN軟件進(jìn)入到系統(tǒng)主界面。
將需要測(cè)量的PCB板置于掃描臺(tái)臺(tái)面上，PCB板尺寸為208×131cm2，需將它的尺寸輸入到測(cè)試軟件的新建項(xiàng)目面板中，同時(shí)選擇測(cè)試PCB板的bmp圖。在新建項(xiàng)目時(shí)必須輸入以上參數(shù)才有效，若是選擇已經(jīng)存在的項(xiàng)目則直接選擇而不需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
點(diǎn)擊主界面中的“測(cè)試”按鍵，系統(tǒng)進(jìn)入到自動(dòng)掃描面板，調(diào)整測(cè)試板的頂點(diǎn)與探頭的圓心對(duì)齊，然后設(shè)置各種參數(shù)探頭移動(dòng)步距10mm；掃描類型面掃描；起止頻率10MHZ-200MHZ；設(shè)置好以后單擊“開(kāi)始”，系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行面掃描。如果在掃描過(guò)程中中止了掃描，則需要點(diǎn)擊自動(dòng)掃描面板上的PCB圖重置按鍵將圖恢復(fù)到初始的顯示狀態(tài)，否則會(huì)在下次測(cè)量時(shí)嚴(yán)重影響探頭定位的準(zhǔn)確度。
面掃描結(jié)束后將自動(dòng)生成全部掃描頻率的頻輻射分布效果圖。
關(guān)閉三維效果圖，點(diǎn)擊“分析測(cè)試結(jié)果”，系統(tǒng)進(jìn)入數(shù)據(jù)分析面板。在已掃描完畢的測(cè)試設(shè)置列表中通過(guò)鼠標(biāo)雙擊來(lái)確定要分析哪一次測(cè)試的數(shù)據(jù)，選中后，在頻譜曲線顯示框和輻射分布合成圖顯示框中，將分別顯示該次面掃描全頻的頻譜合成曲線和輻射分布合成的二維效果圖。
假設(shè)通過(guò)頻譜合成曲線發(fā)現(xiàn)在27MHZ時(shí)測(cè)試板產(chǎn)生了多次諧波，而在輻射分布效果圖上的紅色區(qū)域內(nèi)測(cè)試板的輻射最強(qiáng)。選擇該區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)，系統(tǒng)把該次掃描的數(shù)據(jù)文件名加到數(shù)據(jù)文件信息列表中，在雙擊顯示該數(shù)據(jù)文件曲線的同時(shí)把該次掃描所覆蓋的范圍在輻射分布合成圖顯示框內(nèi)用白色線框進(jìn)行標(biāo)記。
在頻率輸入框輸入27000000HZ，可查看該頻率的輻射分布圖。
確定需要檢測(cè)點(diǎn)的大致位置后，按數(shù)據(jù)分析面板上的“EXIT”退出數(shù)據(jù)分析面板，并返回到自動(dòng)測(cè)量面板。更改自動(dòng)測(cè)試面板上測(cè)試類型為“Point Scan”.在PCB圖顯示框內(nèi)用鼠標(biāo)選擇要測(cè)試的點(diǎn)，然后單擊“開(kāi)始”，進(jìn)行特定點(diǎn)的點(diǎn)掃描。
點(diǎn)掃描結(jié)束后再次進(jìn)入數(shù)據(jù)分析面板，在已掃描完畢的測(cè)試設(shè)置列表中，選取一次面掃描的測(cè)試數(shù)據(jù)，以其頻譜合成曲線作為背景跟掃描的點(diǎn)的頻譜曲線進(jìn)行比較。
通過(guò)掃描的頻譜曲線結(jié)合測(cè)試板的原理圖、PCB板的布局、布線來(lái)排除測(cè)試板產(chǎn)生干擾的原因并對(duì)其進(jìn)行修改，修改后再以修改前的掃描測(cè)試設(shè)置來(lái)進(jìn)行面掃描，結(jié)束后再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析看是否改善了PCB板，并且可以把修改前后的頻譜合成曲線進(jìn)行比較。
權(quán)利要求1.一種電磁兼容預(yù)掃描分析儀，其特征是包括近場(chǎng)探頭(4)、PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備(5)，所述近場(chǎng)探頭信號(hào)輸出端與所述PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁兼容預(yù)掃描分析儀，其特征是還包括機(jī)械掃描臺(tái)(1)、所述近場(chǎng)探頭安裝于所述機(jī)械掃描臺(tái)上，所述機(jī)械掃描臺(tái)與所述PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁兼容預(yù)掃描分析儀，其特征是所述機(jī)械掃描臺(tái)包括通信接口電路，所述通信接口電路與所述PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接。
4.如權(quán)利要求3所述的電磁兼容預(yù)掃描分析儀，其特征是所述通信接口電路是串口。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電磁兼容預(yù)掃描分析儀，包括機(jī)械掃描臺(tái)(1)、近場(chǎng)探頭(4)、PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備(5)，近場(chǎng)探頭安裝于機(jī)械掃描臺(tái)上，并與PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，機(jī)械掃描臺(tái)與PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接；直接由集成了控制分析軟件的PXI數(shù)據(jù)采集設(shè)備來(lái)完成包括頻譜分析、EMC分析在內(nèi)各種功能，操作簡(jiǎn)單、直觀，無(wú)需配置頻譜分析儀及計(jì)算機(jī)，硬件成本大大降低。
文檔編號(hào)G01R23/16GK2788201SQ200420105590
公開(kāi)日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
發(fā)明者羅如忠, 嚴(yán)岳清, 黃云杰, 林鑰 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司