使用 R&S®RTO2000 测试物联网设计——聚焦 EMI 调试

聚焦 EMI 调试

对物联网 (IoT) 解决方案的需求不断涌现。大多数情况下,开发人员都会将无线通信模块集成到嵌入式设计中。在设计和调试 IoT 系统时,必须执行许多不同的测量。在使用示波器进行电压和时间测量方面,开发人员可谓得心应手,同时他们也希望使用示波器进行所有其他必要的测量。现在,R&S®RTO2000 多域示波器让这一切成为可能。

无线嵌入式 IoT 系统开发过程中的典型测量任务(可以使用罗德与施瓦茨示波器解决方案完成)
任务需求产品特性
电源管理验证
  • 测量微弱电流
  • 验证电源完整性
  • 最高 16 位分辨率,500 μV/div 垂直刻度
  • 1,000,000 waveforms/s 的高采集率
  • 快速 FFT 频谱分析,起始于 DC 频段
  • 高灵敏度电流探头,1:1 无源探头
芯片组互连测试
  • 触发及解码串行协议
  • 在并行总线上测量总线定时特性
  • 符合最高 17 项协议的串行触发及解码选项,包括自定义解码(NRZ/Manchester 协议)
  • 采样率为 5 Gsample/s 的 MSO 选件,16 通道,采集率高达 200,000 waveforms/s
测试无线模块
  • 捕获传输突发脉冲串
  • 检查信号质量
  • 低至 1 mV/div 的输入灵敏度支持全测量带宽
  • 在频域内进行快速 FFT 及模板测试
  • 区域触发选件
  • 使用 R&S®VSE 矢量信号分析软件开展信号分析
总体系统验证
  • 触发及解码串行协议
  • 使不同接口及电源的设备活动相互关联
  • 模拟信号、解码串行和并行总线、信号频谱的时间相关性视图
  • 分段存储及历史模式
EMI 调试
  • 确定 PCB 上的 EMI 源
  • 对照 EMI 标准执行预一致性测试
  • 使用瀑布图选件执行快速 FFT
  • EMI 预一致性测量的对数刻度及模板测试功能(根据 EMI 标准)
IoT 模块的 GSM 连接。
IoT 模块的 GSM 连接。
打开灯箱

测量示例

分析无线模块的数据采集、处理以及通信定时

上面屏幕截图显示了与调制解调器接口上的功耗及数据流量具有时间相关性的 IoT 模块的 GSM 连接。可在模拟通道上测量射频、电源电压及电流。数字通道用来采集该模块的调制解调器的 UART 通信接口信息并对其进行解码。GSM 突发脉冲的频谱如右上方所示。

使用频谱中定义的模板进行传导辐射测试。
使用频谱中定义的模板进行传导辐射测试。
打开灯箱

电源的 EMC 调试

内置快速 FFT、频谱模板测试以及对数显示等高级频谱功能可以对 EMC 发射进行相关测量。右侧的传导辐射示例显示了使用线路阻抗稳定网络 (LISN) 的传导辐射测试。这样易于确定 EMI 防护措施和准备一致性测量。

推荐配置

下表显示了针对 IoT 测量的推荐配置。您可以在初次购买之后,根据自身需求扩展配置,比如根据 NRZ/Manchester 协议添加自定义解码、I/Q 采集以及矢量分析软件。丰富的有源探头及电流探头可供选择。

名称类型订单号
示波器,双通道,3 GHz 带宽
每个通道的采样率为 10 Gsample/s,每个通道的存储深度为 50 Msample
R&S®RTO2032 1329.7002.32
I2C/SPI 串行触发和解码 R&S®RTO-K1 1329.7260.02
UART/RS-232 串行触发和解码 R&S®RTO-K2 1329.7277.02
频谱分析 R&S®RTO-K18 1329.7425.02
混合信号选件,400 MHz5 Gsample/s16 通道 R&S®RTO-B1 1304.9901.02
用于电场和磁场近场测量的探头组,30 MHz 至 3 GHz R&S®HZ-15 1147.2736.02