你能想象一个没有电子设备的世界吗?AR在其新的博客系列中提出并回答了这个问题:“为EMC测试指定RF/微波功率放大器”。便携式电子设备、物联网设备和自动驾驶汽车等技术的爆炸式增长导致了一个充满电磁干扰的世界。高效的EMC测试比以往任何时候都更加关键,并且依赖于高质量的测试设备。你知道如何选择合适的射频/微波功率放大器来满足你的测试需求吗?跟随本系列学习如何操作.
介绍
你能想象没有电子设备的世界吗?今天的电子产品、机器和电器已经成为我们生活中不可分割的一部分。这一点在无人机、移动互联网、医疗设备、物联网和自动驾驶汽车等技术的最新发展中表现得最为明显。这些技术应用于军事、航空、汽车和商业领域。结果是有害电磁干扰的可能性更高。这种干扰的范围从一个小麻烦到整个产品或系统故障。
历史上,功放的选择为电磁兼容性测试主要是基于分散在EMC行业的部落知识和信息。然而,适当的EMC放大器选择是达到所需射频水平的重要步骤。考虑因素有很多。本应用说明为EMC测试工程师或技术人员提供了做出正确决策所需的信息。本选择指南涵盖的领域包括:
应该注意的是,在选择放大器时,质量和支持与技术特性同等重要。停机时间通常意味着测试实验室的吞吐量变慢,从而影响实验室的盈利能力和客户计划。
常用emc测试标准
EMC可以定义为系统和设备在其预期环境中运行而不会因电磁频谱干扰而遭受不可接受的退化或引起意外退化的能力。对系统的威胁可以是自然发生的,也可以是人为的,可以分为4种主要类型的测试:辐射免疫、辐射发射、传导免疫和传导发射。这些测试使用的极限和水平在各种标准中定义,并被各种组织采用。产品必须满足这些标准中规定的要求,因为公共安全,除其他外,依赖于产品的预期性能。
在军事、航空、汽车和消费等领域常用的标准如下所示。本指南将提供必要的放大器特性,以确定适合这些标准的放大器。在许多情况下,标准驱动放大器的选择。此外,最终用户通常有独特的需求。终端用户的考虑与行业标准同样重要。
辐射免疫
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- IEC 61000-4-3:商用
- MIL-STD-461, RS103:军用部件
- MIL-STD-464:军事系统
- DO-160,第20部分:航空
- ISO 11451, ISO 11452-2:汽车
辐射排放
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- FCC第15部分
- CISPR 11, 22, 25, 32:商业
- MIL-STD-461, RE102:军用部件
- DO-160,第21部分:航空
射频传导抗扰度
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- IEC 61000-4-6:商用
- MIL-STD-461, CS114:军用部件
- DO-160,第20部分:航空
- ISO 11452-4:汽车
进行排放
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- CISPR 11, 22, 25, 32:商业
- MIL-STD-461, CE101, CE102:军用部件
- DO-160,第21部分:航空
放大器规格定义
正确选择放大器的基础是了解关键的放大器规格。虽然放大器的规格参数范围很广,但与EMC测试相关的一些关键参数需要记住。这些参数及其与EMC测试的相关性显示在表1:放大器参数.
参数 | 定义 | 相关性 |
频率响应 | 瞬时工作频段 | 放大器只指定在此定义的频带内工作。一些固态安培将在带外工作,显着降低功率(图1),而twta由于波导(图2)有更大的截止难度。 图1显示了AR型号500S1G6放大器的性能。该放大器工作在700 MHz至6 GHz频率范围内。 |
数字1:固体放大器输出功率过频的例子
图2:TWTA输出功率过频示例
额定输出功率 | AR的定义:放大器在1.0 mW (0 dBm)输入时产生的功率 | 重要的额定功率的应用不严格的线性要求(MIL / DO / Automotive)。“额定”功率类似于(但不一定)“饱和”功率。 |
功率输出@ 1db压缩 | 由安培在1db压缩点产生的功率 | 重要的额定功率的应用是严格的线性要求(IEC / EN)。可以被认为是线性功率的顶级。P1dB后安培饱和度增加。 图3所示为AR 50U1000型放大器的P1dB和P3dB电平示例。 |
图3:AR 50U1000的P1dB和P3dB电平示例
参数 | 定义 | 相关性 |
谐波失真 | 放大器产生谐波失真的幅度 | 大多数AR放大器是- 20dbc @ P1dB,见图4.许多测试规范要求至少- 6dbc。看到App Note #60. |
图4:放大器谐波示例
参数 | 定义 | 相关性 |
获得 | 放大系数,也称为增益,是模拟放大器增强信号强度的程度。放大因子通常用幂来表示。 | 许多放大器因素都是放大器增益的结果,如输出功率、尺寸和操作放大器所需的功率。 用s参数术语称增益为S21 |
平面度 | 平坦度指定放大器增益在指定频率范围内的变化幅度。 | 放大器增益平坦度的变化会导致通过放大器的信号失真。 |
效率 | 输出功率与总功耗之比 | 虽然A类放大器本质上效率不高,但设计技术可以提高放大器效率,因为AR的放大器比同等额定的其他放大器更小,需要更少的输入功率。 |
脉冲功能 | 脉冲宽度,脉冲率和占空比的限制 | 脉冲sspa和twta产生比cw功率更高的峰值功率,但在多少RF可以通过放大器方面受到限制App Note #39D. |
宽容不匹配 | 放大器处理不匹配负载的能力,从而产生不同数量的反射功率 | 在EMC应用中,特别是在较低频率下,传感器(天线/夹具/等)可能与50欧姆的匹配非常差。场反射/驻波也会产生显著的反射功率。在测试期间,重要的是继续提供正向功率以及保护放大器免受反射功率损坏。看到App Note #27A. |
脉冲功能 | 脉冲宽度,脉冲率和占空比的限制 | 脉冲sspa和twta产生比cw更高的功率,但在多少RF可以通过放大器受到限制。参见App Note #39D. |
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电磁兼容测试射频/微波功率放大器-放大器输入和输出要求