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接收机中那么多的检波器教你如何选择和对应!

2019-05-27 11:24:00

AV3915电磁兼容测试接收机，不仅能够满足电磁兼容测试分析、认证的需要，而且它还是一台高性能的频谱分析仪，它能够提供信号分析测试的各种功能，满足EMC信号分析用途。今天咱们先说说接收机中那么多的检波器吧，太多了，眼都看花了，真不知道什么时候测试什么的信号选择什么样的检波器，对应一堆为什么？

首先用AV3915的EMI接收机模式，对设备进行测试，发现超限信号，然后可以转到频谱分析模式进行更加详细的测量分析、解调。遇到了脉冲信号、连续波信号或者调幅调频信号、甚至类噪声信号，测试分析时候就需要选择相应的检波器了。打开AV3915EMI测试接收机，一排检波器赫然出现，峰值、准峰值、平均值、RMS有效值、最小峰值，还有以前接收机中没见过的CISPR AV、CISPR RMS检波器，看上去让人有点蒙，要开始测试了，选择哪个呢？

记得上课时候老师讲过检波器的，道理没变啊。接收机前段的作用就是将输入信号功率转换为中频的输出视频电压，该电压值对应输入信号功率，检波器的功能是对出现在接收机中频及其带宽内的信号包络进行处理, 去掉载波恢复基带信号。模拟检波检出的是模拟的连续信号，数字检波检出的是离散幅度值，现在接收机基本都是数字检波了，采用不同的检波方式进行抽取，得到信号的幅度值也是不同的。包络检波充放电时常数就是其最核心的特性参数了，知道这个就知道这些检波器的内在本质区别了。

峰值检波器就是在驻留时间内的采样值序列中，找包络最大的那个点，取信号包络的最大值, 其模拟实现原理就是让其充电时常数远大于放电时常数，来了大信号就赶快充电，小信号慢放电或不放电，这样就爬到包络信号的山峰了。可以看出无论怎样设置频宽等参数，峰值检波器都不会带来输入信号的丢失，一定能找到信号的最高点，因此峰值检波器是EMC测试中最重要的检波器了，而且因为这种检波器的测量速度比较快，被广泛应用于电磁兼容发射测试的预扫中。如果峰值检波情况下，没有超标的干扰信号，基本就可以认为，通过辐射测试认证了。在严格的军标测试中，经常采用峰值检波器，因为一个短的电脉冲就可能会导致军事装备产生误动作，如果碰巧是洲际导弹，那导弹不就离开发射台了，这岂不要毁灭美国？想想都恐怖。

最小峰值检波器看完了字面上也理解了，就是在驻留时间内的采样值序列中，找信号包络中最小的那个，其模拟实现原理就是让其充电时常数远小于放电时常数，来了信号就慢充电快放电，这样就跌到包络信号的山谷里了。这种检波器在EMC分析中用的比较少，但在信号分析中还是比较有用的，因为这种检波方式可以很好的抑制显示噪声，所以可以从噪声中分辨出微小的连续正弦信号。EMC测试分析时，如果要从脉冲信号中分辨出连续正弦信号就要用它了。

平均值值检波器，那就是把驻留时间内的采样值序列进行数学上平均N个值之和除以N, 其模拟实现原理就是让其充电时常数等于放电时常数，来了信号就充放电速度一样。EMC测试窄带信号时候就用上了。经常用在传导发射等关注测量电压的相关测试中。测量幅度调制和频率调制的连续波信号场强，如调频广播信号、窄带模拟FM 方式信号和窄带数字信号，应当选择线性平均值检波方式。

有效值检波器，也叫均方根检波，驻留时间内的所有采样值，先平方，再平均，再开方，平方后得到的自然是功率相关，最后开方就成电压的有效值了。这种检波方式很适合类似于噪声的调制信号的测试。如CDMA信号、WCDMA信号、TD-SCDMA，当然也可以选择均值检波器。

准峰值检波器，源于古老的历史传承，它是伴随着调幅广播的发展而产生的。在1933年CISPR成立的时候就已经意识到了不同干扰脉冲的重复频率的影响，对于传统的模拟调制方式来说, 接收质量的评估一定程度上要依靠人的主观判断。所以准峰值检波器针对不同干扰脉冲的重复频率基于人耳的频响特性进行了修正，从而实现对于无线电干扰影响状况的合理评判，最初主要是针对老式无线电调幅信号所设计的检波方式，现在测量的信号虽然多为突发的脉冲信号，但是在国际和国内标准中仍延续准峰值检波方式作为最终测量结果的判定。CISPR加权考虑脉冲重复频率和时间分布，规定了9KHz-1GHz连续ABCD四个不同频段内，对应的准峰值检波器充放电时间常数及相应测量带宽，从而以保证测量结果的可重现和可比性。

下面是以前没见过的CISPR Average检波器和CISPR RMS Average检波器了。为啥这两种检波器出来的晚？大家想想就知道了，最近这些年移动通信发展迅猛，对数字无线通信系统各种干扰测量测试中为获得具有更好的性能，才设计出来的。因为对于数字无线通信系统( GSM,CDMA等) ,峰值检波器、准峰值检波器测量结果偏大, 而平均值检波测量结果偏小, 都不是很适用, CISPR对于测试中使用的平均值检波器做出了修改, 使用新的CISPR Average检波器取代了原有的平均值检波器。其作为有效值检波和线性平均值检波器的折衷, 更能真实的测量重复周期比较低, 脉宽比较窄的骚扰信号。

CISPR RMS Average检波器呢？这种新的检波方式由准峰值检波器改良而成。在遥远的过去以调幅信号为主, 现在的设备一般都是数字脉冲为主，为进行这类信号符合性测量, CISPR规定了不同测量项目的试验限值。这个检波器主要参数就是临界频率点和测量时间,在临界频率点以上使用有效值检波器,在有效值检波器之后是带有时间常数的线性平均值检波器和峰值检波器，其规定就是3个临界频率点和对应的测量时间。当被测脉冲调制信号的脉冲重复周期低于测量时间常数时,例如在规定的AB段，当重复频率小于10Hz时,测试结果不是平均值而是仪表仿真网络的最大输出。

最后，希望亲们用AV3915对电磁兼容领域常见的各类脉冲信号干扰进行测试,根据信号特征使用不同的检波器进行测量并对结果进行分析。

关于中电仪器：

中电科仪器仪表有限公司于2015年5月成立，本部位于青岛。公司以中国电科第四十、四十一研究所为核心，拥有一支从事电子测量仪器、自动测试系统、微波毫米波部件、元器件以及各类电子应用产品研究、开发、设计的专业技术队伍，并挂靠有“电子测试技术重点实验室”、“国防科技工业光电子一级计量站”、“国家电子仪器质量监督检验中心”、“国防科技工业自动化测试技术研究应用中心”、“综合电子测试与保障装备研发中心”、“信息产业接插件继电器质量监督检验中心”等国家级专业机构，具有较强的研发、生产、测试和试验验证能力。

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