專利名稱：電磁兼容預掃描分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于對電磁輻射進行掃描分析的儀器設備。
背景技術：
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)內部信號產(chǎn)生的電磁輻射也隨之增加，從而產(chǎn)生信號與信號間的電磁干擾。這種電磁干擾大到一定程度時會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性甚至導致功能失效。同樣，由于系統(tǒng)的電磁輻射的增加，會導致系統(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，會影響另一系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，甚至導致系統(tǒng)癱瘓。為此，產(chǎn)品的電磁兼容性(EMC)指標已經(jīng)成為產(chǎn)品能否走向市場的關鍵。
早在40年代初，電磁兼容性的概念就已經(jīng)被提出來了，1944年德國電氣工程師協(xié)會制定了世界上第一個電磁兼容性規(guī)范VDE0878，接著美國在1945年頒布了軍用規(guī)范JAN-I-225，到80年代，美國、德國、日本、前蘇聯(lián)、法國等經(jīng)濟發(fā)達國家在電磁兼容研究和應用方面達到了很高的水平。主要研究及應用的內容包括電磁兼容標準和規(guī)范的制定，EMC分析、設計和測試理論及方法的研究、探索，EMC分析與測量用儀器、系統(tǒng)及眾多應用材料的研制與應用等。電磁兼容性已成為產(chǎn)品可靠性保證中的重要組成部分。
我國對電磁兼容理論和技術的研究起步較晚，直到80年代初才組織系統(tǒng)地研究并制定國家和行業(yè)級的電磁兼容性標準和規(guī)范。在1981年頒布了第一個航空工業(yè)部制定的較為完整的標準，HB5662-81《飛機設備電磁兼容性要求和測試方法》。到目前已制定了80多個國家標準和國家軍用標準。而且要求越來越多的領域例如汽車、家用電器等等，其電子產(chǎn)品必須通過EMC測試認證以后才能投入市場。
現(xiàn)有技術中針對EMC的掃描分析儀器，如圖2所示，整套儀器包括機械掃描臺1、頻譜分析儀3、個人電腦2等。通過帶近場探頭4的頻譜分析儀測得PCB板的頻譜信息后，再送到個人電腦中處理。由于頻譜分析儀有分辨率、帶寬等參數(shù)的要求，測試過程通常會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，價格非常昂貴。且使用不同型號、不同精度的頻譜分析儀對同一測試板進行測試，會引起測試結果的不一致。因而整套設備使用起來不方便、成本高。

發(fā)明內容針對現(xiàn)有技術中的不足之處，本實用新型要解決的技術問題是提供一種高精度、使用方便且價格較低的電磁兼容預掃描系統(tǒng)。
為此本實用新型提出了一種電磁兼容預掃描分析儀，包括近場探頭4、PXI數(shù)據(jù)采集設備5，所述近場探頭信號輸出端與所述PXI數(shù)據(jù)采集設備連接。
上述的電磁兼容預掃描分析儀，還包括機械掃描臺1、所述近場探頭安裝于所述機械掃描臺上，所述機械掃描臺與所述PXI數(shù)據(jù)采集設備電連接。所述機械掃描臺包括通信接口電路，所述通信接口電路與所述PXI數(shù)據(jù)采集設備連接。所述通信接口電路采用串口。
由于采用以上的技術方案，帶來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)采集設備來完成包括頻譜分析、電磁兼容分析在內各種功能，操作簡單、直觀，無需配置頻譜分析儀及計算機，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，測量精度、帶寬等可以得到提高。

圖1是本實用新型結構示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術的電磁兼容預掃描分析儀結構示意圖。
圖3是控制分析軟件的流程圖。
具體實施方式下面通過具體的實施例并結合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
如圖1所示，本實用新型包括機械掃描臺1、近場探頭4、PXI數(shù)據(jù)采集設備5，近場探頭為一組可供選擇，設置于機械掃描臺的夾具上，信號輸出端與PXI的輸入端連接，機械掃描臺設置有串口通信電路，與PXI數(shù)據(jù)采集設備控制端相連接。PXI數(shù)據(jù)采集設備中集成了EMC數(shù)據(jù)處理、分析軟件，及掃描臺控制軟件，通過控制夾設于掃描臺上的近場探頭的對被測PCB板的掃描，采集EMC信號，對其進行處理、分析、輸出結果。數(shù)據(jù)的采集工作由控制分析軟件控制PXI設備采集近場探頭信號輸出端的信號，通過具體的數(shù)學分析處理，得出測試板上的頻譜信息。該控制分析軟件是在美國國家儀器(NI)公司提供的LABVIEW平臺上自主開發(fā)出來的。其主要包括以下的幾個功能1.對測試項目的文件及數(shù)據(jù)的自動管理；2.控制PXI設備進行數(shù)據(jù)采集工作，通過具體的數(shù)學分析處理，實現(xiàn)頻譜分析儀的大部分功能；3、對測試數(shù)據(jù)進行具體的數(shù)學分析，得出EMC分析的結果。
PXI數(shù)據(jù)采集設備同時提供友好的人機對話界面，直觀、方便、簡單地對本系統(tǒng)進行操作。
其工作過程為選擇探頭，型號為3cmH-Field，將它安裝在掃描臺的夾具上，打開工作開關，啟動EMCSCAN軟件進入到系統(tǒng)主界面。
將需要測量的PCB板置于掃描臺臺面上，PCB板尺寸為208×131cm2，需將它的尺寸輸入到測試軟件的新建項目面板中，同時選擇測試PCB板的bmp圖。在新建項目時必須輸入以上參數(shù)才有效，若是選擇已經(jīng)存在的項目則直接選擇而不需要進行參數(shù)設置。
點擊主界面中的“測試”按鍵，系統(tǒng)進入到自動掃描面板，調整測試板的頂點與探頭的圓心對齊，然后設置各種參數(shù)探頭移動步距10mm；掃描類型面掃描；起止頻率10MHZ-200MHZ；設置好以后單擊“開始”，系統(tǒng)開始進行面掃描。如果在掃描過程中中止了掃描，則需要點擊自動掃描面板上的PCB圖重置按鍵將圖恢復到初始的顯示狀態(tài)，否則會在下次測量時嚴重影響探頭定位的準確度。
面掃描結束后將自動生成全部掃描頻率的頻輻射分布效果圖。
關閉三維效果圖，點擊“分析測試結果”，系統(tǒng)進入數(shù)據(jù)分析面板。在已掃描完畢的測試設置列表中通過鼠標雙擊來確定要分析哪一次測試的數(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。
假設通過頻譜合成曲線發(fā)現(xiàn)在27MHZ時測試板產(chǎn)生了多次諧波，而在輻射分布效果圖上的紅色區(qū)域內測試板的輻射最強。選擇該區(qū)域內任意一點，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)文件曲線的同時把該次掃描所覆蓋的范圍在輻射分布合成圖顯示框內用白色線框進行標記。
在頻率輸入框輸入27000000HZ，可查看該頻率的輻射分布圖。
確定需要檢測點的大致位置后，按數(shù)據(jù)分析面板上的“EXIT”退出數(shù)據(jù)分析面板，并返回到自動測量面板。更改自動測試面板上測試類型為“Point Scan”.在PCB圖顯示框內用鼠標選擇要測試的點，然后單擊“開始”，進行特定點的點掃描。
點掃描結束后再次進入數(shù)據(jù)分析面板，在已掃描完畢的測試設置列表中，選取一次面掃描的測試數(shù)據(jù)，以其頻譜合成曲線作為背景跟掃描的點的頻譜曲線進行比較。
通過掃描的頻譜曲線結合測試板的原理圖、PCB板的布局、布線來排除測試板產(chǎn)生干擾的原因并對其進行修改，修改后再以修改前的掃描測試設置來進行面掃描，結束后再進行數(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行比較。
權利要求1.一種電磁兼容預掃描分析儀，其特征是包括近場探頭(4)、PXI數(shù)據(jù)采集設備(5)，所述近場探頭信號輸出端與所述PXI數(shù)據(jù)采集設備連接。
2.如權利要求1所述的電磁兼容預掃描分析儀，其特征是還包括機械掃描臺(1)、所述近場探頭安裝于所述機械掃描臺上，所述機械掃描臺與所述PXI數(shù)據(jù)采集設備電連接。
3.如權利要求2所述的電磁兼容預掃描分析儀，其特征是所述機械掃描臺包括通信接口電路，所述通信接口電路與所述PXI數(shù)據(jù)采集設備連接。
4.如權利要求3所述的電磁兼容預掃描分析儀，其特征是所述通信接口電路是串口。
專利摘要本實用新型公開了一種電磁兼容預掃描分析儀，包括機械掃描臺(1)、近場探頭(4)、PXI數(shù)據(jù)采集設備(5)，近場探頭安裝于機械掃描臺上，并與PXI數(shù)據(jù)采集設備連接，機械掃描臺與PXI數(shù)據(jù)采集設備連接；直接由集成了控制分析軟件的PXI數(shù)據(jù)采集設備來完成包括頻譜分析、EMC分析在內各種功能，操作簡單、直觀，無需配置頻譜分析儀及計算機，硬件成本大大降低。
文檔編號G01R23/16GK2788201SQ200420105590
公開日2006年6月14日 申請日期2004年12月8日 優(yōu)先權日2004年12月8日
發(fā)明者羅如忠, 嚴岳清, 黃云杰, 林鑰 申請人:比亞迪股份有限公司