使用时域 S(VSWR) 测量功能快速验证频率高于 1 GHz 的 EMC 测试场地

您的任务

对于 1 GHz 至 18 GHz 频率范围内的辐射发射测量，适用 EMI 测试场地需要满足自由空间条件，以最大限度地减小反射对接收信号的影响。因此，此类测试通常在完全采用射频吸收材料的屏蔽暗室（全电波暗室，FAR）中进行。

FAR 需要满足自由空间条件以符合验收标准，确保可在其中执行 EMI 一致性测量。因此，验证测试场地可以确定场地是否满足此类自由空间条件。验证场地需要测量场地电压驻波比 (S_VSWR)，该比值为由直接（预期）信号和反射信号之间的干扰导致的最大接收信号与最小接收信号之比。可以通过两种不同方法确定场地是否满足验收标准：

• 符合 CISPR 16-1-4 标准的 S_VSWR 测量方法
• 符合 ANSI C63.25 标准的时域 S_VSWR (TD S_VSWR) 测量方法

这两种方法均需要针对两个天线进行一系列响应测量，并遵循同样的验收标准，即 S_VSWR ≤ 6.0 dB。使用 CISPR 方法时，需要将两个天线之间的距离改变六次，以便更改直接天线响应和反射之间的相位关系。使用 ANSI 时域方法时， 可以借助矢量网络分析仪 (VNA) 的复杂传输测量功能 (S₂₁) 并对频域数据进行时域变换，因此无需移动天线位置。

结果显示两个天线之间的脉冲响应。由于直接天线间响应与最短距离有关，因此首发脉冲即为直接天线响应。测试场地的反射源自较远位置，随后被测量到。因此，可以使用时间选通分离直接天线响应与反射，并计算 TD S_VSWR。

罗德与施瓦茨解决方案

R&S®ZNB 矢量网络分析仪配备 R&S®ZNB-K2 时域分析选件，可根据 ANSI C63.25 标准测量 TD S_VSWR。对于频率范围介于 1 GHz 至 18 GHz 的测试场地验证，可将 VNA 设为谐波频率网格，起始频率为 500 MHz，终止频率为 19.7 GHz，步长为 1 MHz，输出电平为 0 dBm，带宽为 1 kHz。

注意：需要设置其他频率范围（高于或低于测试频率范围），以便考虑时间选通流程的窗口效应，因为在此流程中处于带边沿的数据并不可靠。

对于连接发射天线和接收天线的电缆，在电缆末端执行全双端口 VNA 校准。使用电缆连接天线，并根据第一个测量位置和极化方向将天线固定在转盘上（见图）。

执行传输测量并检查装置的灵敏度。信噪比至少需达到 20 dB。通过 VNA 时域菜单激活 TD S_VSWR 测量功能。

注意：默认使用 Hann 窗口功能。设置选通跨度，确保仅限直接天线响应以及与天线有关的振铃时间处于选通跨度范围内。

注意：选通用于保持天线之间的直接时间响应，并抑制所有其他响应。只需将时间选通中心设为主响应峰值，并围绕峰值将选通跨度对称设为天线振铃时间的两倍。对于 R&S®HF907，将选通跨度设为 8 ns。

执行 S₂₁ 扫描并将轨迹导出为格式化数据，以便进一步评估。针对所有其他发射天线位置和极化方向重复此程序。

注意：所有 F（前）、R（右）、L（左）和 C（中心）位置均在测试体底部上方 1 m 处进行测量。另外在上方 2 m 处测量前位置。如果测试体直径小于或等于 1.5 m，可以选择是否测量中心位置。

功能增强

除了表明测试场地是否符合验证要求之外，时域方法还可以提供更多场地信息。例如，用户可以使用时域脉冲响应视图来确定 FAR 中需要使用额外或更优质吸收材料的区域位置。在理想场地中，天线响应会显示单脉冲（直接天线间响应）。因此，可以轻松识别大量无用反射。此外，由于自由空间中时间和距离通过光速 (c ~ 3 × 10⁸ m/s) 相互关联，因此可以显示天线距离。

摘要

R&S®ZNB20 双端口矢量网络分析仪配备时域分析功能，可与 R&S®HF907 双脊波导喇叭天线搭配使用，非常适用于使用符合 ANSI C63.25 标准的 TD S_VSWR 方法快速准确地进行测试场地验证测量。

使用 ANSI 时域方法的优势在于，与 CISPR 方法相比，该方法可以更快速地验证频率高于 1 GHz 的 EMC 测试场地，并且可以表明测试场地或屏蔽暗室中出现问题的区域。