使用 MXO 示波器搭配快速 FFT 進行 EMI 除錯

MXO 示波器憑藉其先進的FFT 功能以及無可匹敵的靈敏度與動態範圍，成為電磁干擾（EMI）除錯的理想選擇，它能利用與時間相關的RF 分析，迅速且精確地檢測並分析電子電路和電路板所產生的 EMI，MXO 示波器具備的快速效能，能大幅提升您的除錯體驗 。

量測任務

EMI/EMC（電磁相容性）法規重點在確保電子電氣設備的可靠運作與使用者安全，這也表示設計人員必須投入大量時間，以確保其產品符合這些限制；在設計與原型開發階段，常見的做法是進行除錯量測，以便在產品送交合規測試前，及早發現並解決潛在的 EMI/EMC 挑戰，這種主動出擊的方法能顯著降低產品不合規的風險；最終目標是利用多元的測試工具與故障排除技術，有效率地找出可能影響法規符合性結果的輻射源，若要尋求能簡化除錯流程的全方位解決方案，可考慮選擇具備時間相關 RF 量測功能的示波器，例如：MXO 示波器 。

Rohde & Schwarz 解決方案

MXO 示波器能同步顯示類比訊號特性、數位時序、匯流排傳輸 與 頻譜，這項功能歸功於全新的 ASIC，它能在硬體層級處理 RF 量測，成功突破傳統 FFT 運算緩慢的限制；此外，其使用者介面設計也得到進一步強化，具備與頻譜分析儀相似的控制功能，如中心頻率、頻寬 與 解析頻寬（RBW） 。

• 獨立優化時域與頻域的顯示畫面 

• 高頻譜顯示更新率 

• 訊號無需拆分路徑，即可同時顯示在波形與頻譜視圖中 

• 透過 RF 與時間觸發功能，輕鬆且精確地將時間與頻率事件關聯 

• 具備峰值列表與對數-對數刻度，以便輕鬆進行 EMI 比較 

MXO 示波器的頻譜分析設定介面，顯示了 中心頻率 (1 MHz)、頻寬 (50 kHz) 與 RBW (1 Hz) 等參數設定選項。

卓越的射頻效能：高動態範圍與靈敏度

針對 EMI 除錯，MXO 示波器具備高動態範圍與出色的靈敏度，在全量測頻寬下，其輸入靈敏度高達 500 µV/div ，即使是微弱的輻射也能被精準偵測，透過12 位元 ADC 與 18 位元 HD 模式 ，進一步提升垂直量測的精準度；此外，硬體加速的 FFT 處理能力 ，搭配高擷取率與依據發生頻率進行的頻譜顯示色彩編碼功能 ，使得頻域分析變得更為快速且反應靈敏 。

適用於 EMI 除錯的附加功能

• 超高速 FFT 分析 超過 45,000 FFT/s 的更新率，有助於捕捉雜散與難以捕捉的頻譜事件 。

• 閘控 FFT：頻率與時間事件的關聯 示波器的閘控 FFT 功能，可讓使用者在已擷取的時域訊號中，對特定區塊進行 FFT 分析，您可以移動此時間視窗橫跨整個訊號，藉此找出時域訊號的哪些部分與頻譜中的特定事件相關聯，舉例來說，這項功能特別適用於將交換式電源供應器產生的不必要輻射，與開關電晶體所造成的過衝進行關聯分析。

• 對數顯示與 dBμV 刻度 ： 可輕鬆與 EMC 測試實驗室的結果進行比較，並利用基於 CISPR 標準的限值線進行檢查 。

• 自動峰值列表量測，提供快速結果  此功能會自動量測 FFT 中標示的頻率峰值，並將其列於表格中 。

• 最大/最小保持與平均軌跡 ： 這些統計軌跡能記錄頻譜能量的最大值、最小值與平均值 。

閘控 FFT：頻率與時間事件的關聯

探棒套件，適用於近場 E 和 H 量測

對於傳導輻射，LISN（線路阻抗穩定網路）通常包含雜訊輸出，以便進行量測，然而，這會將待測物（DUT）中所有的傳導雜訊都包含在內，若要在待測物內部找出輻射源，近場探棒能有效偵測近距離的磁場與電場 。

R&S® HZ-15 近場探棒的頻率範圍為 30 MHz 至 3 GHz，而 R&S HZ-16 放大器則可將最低頻率範圍擴展至 9 kHz，該近場探棒套件包含多種帶有特殊形狀電氣屏蔽探棒尖端，專為不同量測目的而設計 。

為何快速 FFT 如此重要？

儘管所有現代示波器都支援 FFT，以提供波形的頻譜資訊，但其所需的運算往往會拖慢擷取率，大多數示波器的 FFT 速度可能僅為每秒 1 到 100 次，這種緩慢的效能表示儀器將有更長的「盲區時間」，容易錯失兩次擷取之間重要的頻譜事件，當使用近場探棒尋找頻譜輻射時，這會讓人感到挫折，因為使用者需要將探棒固定數秒，才能偵測到可能的雜訊 。

MXO 示波器配備強大的 ASIC，支援 FFT 處理的硬體實作，這項技術能實現超高速運算，提供超過 45,000 FFT/s 的運算速度，它能將盲區時間最小化，同時提升反應速度，簡化使用近場探棒尋找輻射源的過程，使用者可以利用探棒在待測物上進行掃描，以確定雜訊可能發生問題的位置與時間 。

如何開始？

若要找出 EMI 問題的根源，首先要確定能量的來源以及能量是如何輻射出去的 ，常見的 EMI 問題來源包括：

• LCD 輻射

• 接地阻抗

• 元件寄生效應

• 纜線屏蔽不良

• 電源濾波器

• 交換式電源供應器（DC/DC 轉換器）

• 內部耦合問題

• 訊號回流不良

• 金屬外殼中的靜電放電（ESD）

  
  

建議從使用 H 近場探棒定位能量來源開始，藉由調整探棒，可以確定磁通量穿過迴圈平面的方向 ，若您在導體周圍移動 H 近場探棒，就能找到能量來源 。

接著，使用更精細的探棒將搜尋範圍集中在較小的區域 ，將 EMI 問題與電氣事件的巧合進行關聯，可說是 EMI 診斷中最耗時的過程；MXO 的快速 FFT 功能使頻譜與時間事件的關聯變得輕而易舉 。 MXO 5 系列示波器提供多個 FFT，可各自擁有獨立的 RF 設定，以便透過比較不同待測物位置的頻譜事件進行進一步除錯 。

總結

EMI 問題通常難以捉摸，若未能符合 EMC 標準，可能會阻礙產品開發；因此，在開發早期進行 EMI 除錯，有助於及早發現問題並提升電路效能。

MXO 示波器是開發人員進行電子電路 EMI 除錯的寶貴工具，它結合了強大的 FFT 訊號處理能力、高輸入靈敏度，以及廣泛的擷取與分析功能；該示波器透過硬體加速 FFT 和色彩編碼頻譜顯示，能以事件發生頻率呈現已擷取訊號的頻譜成分，有助於快速識別 EMI 來源；由於其 FFT 功能的控制方式與頻譜分析儀相似，使用者可以輕鬆在頻域中操作，而無需擔心時域設定。