本翻譯文的原文刊登在東揚精測系統(tǒng)日本總部內(nèi)部雜志 ---
TOYO Technical Magazine 第【27】號 2019.1，歡迎業(yè)內(nèi)人士討論指導(dǎo)。

初始：

近年的電磁波環(huán)境伴隨著高速化的通信OFDM（正交多載波調(diào)制）的寬頻信號成為了主流。另一方面整車測試和車載零部件測試中的ISO11451-3及ISO11452-9等測試標準規(guī)定采用了AM調(diào)制（幅度調(diào)制）或PM調(diào)制（脈沖調(diào)制）這些窄帶信號進行測試，從電磁波特性的觀點來看并不能反應(yīng)現(xiàn)實情況。本文筆者采用AWGN（Additive White Gaussian Noise加性高斯白噪聲）原理來模擬任意帶寬的寬頻信號，從而完成近距離輻射抗擾度實驗。本文介紹了采用這種實驗方法在實際開發(fā)過程中的兩種實驗結(jié)果。一種是來驗證AWGN測試方法的合理性而對OFDM與AWGN的信號頻率特性進行比較得出的結(jié)果。一種是原來的窄帶信號和新規(guī)定的寬頻信號實際帶來的抗擾特性結(jié)果的比較結(jié)果。

利用寬頻信號完成近距離輻射抗擾度實驗方法

本實驗采用能生成窄帶信號和寬帶信號的信號源，經(jīng)過功率放大器放大后，采用寬帶的套管天線來完成。功率放大器的輸出端通過定向耦合器來分離前向和反向功率，通過功率計和頻譜儀來測量信號的頻率特性。AWGN及OFDM由能產(chǎn)生任意帶寬的信號源來實現(xiàn)，OFDM采用移動通信規(guī)格的LTE方式。寬頻信號的帶寬設(shè)定3個，分別為LTE規(guī)定中的最大值20MHz為上限，以及10MHz和 5MHz，從而來觀察不同帶寬下抗擾實驗的結(jié)果。

AWGN和OFDM的頻率特性比較結(jié)果

AWGN從統(tǒng)計上而言是隨機無線噪聲，一般用于移動電話或者無線LAN等很寬的頻帶范圍的抗擾實驗的噪聲信號。但是手持發(fā)射機的抗擾實驗之前沒有采用過AWGN，與采用實際電磁波環(huán)境的OFDM的頻率特性進行比較，通過對比AWGN和OFDM頻率特性來檢驗AWGN信號是否能用于寬帶信號的輻射抗擾度。

設(shè)定845MHz為中心頻率，帶寬為20MHz，功率設(shè)定在-15dBm時候來觀察二者輸出電平值。

圖1和圖2分別為AWGN和OFDM的結(jié)果測試圖。





頻譜儀的RBW（分辨率帶寬）分別設(shè)定為10KHz、100KHz、1MHz分別觀察振幅的變化，均有10dB的差值，這是與理論值相一致的。通過這點可以判明AWGN和OFDM通過同一臺頻譜儀得到相同的輸出電平。而且10MHz和5MHz的測試結(jié)果也得到了相同的結(jié)果，可以確認AWGN和OFDM具有同等的頻率特性，可以利用AWGN來完成寬帶抗擾度實驗。

近距離輻射抗擾度實驗中信號帶寬的比較結(jié)果

實驗采用的EUT為車載設(shè)備中導(dǎo)航系統(tǒng)的汽車音響部分（見圖3）實驗的設(shè)定方法參考了ISO11452-9，窄帶信號采用CW（連續(xù)波調(diào)制）和PM(脈沖波調(diào)制)，寬頻信號采用AWGN和OFDM，帶寬分別設(shè)定為20MHz、10MHz、5MHz。OFDM采用FDD（頻分雙工）和TDD（時分雙工）兩種方式輸出信號。通過天線對包含線束的EUT表面進行掃面，直接確認過程中EUT有無異常（畫面異?；蛘哂袩o雜音等）。天線到EUT表面的距離設(shè)定在5cm。通過逐漸增加輸出功率直到發(fā)生異常，觀測記錄此時的凈功率（輸入功率【W(wǎng)】-反射功率【W(wǎng)】）以及此時施加的信號頻率（中心頻率）。

圖4顯示的是中心頻率在845MHz情況下的實驗結(jié)果?？v軸為EUT異常發(fā)生時候的凈功率，橫軸為各信號的帶寬【MHz】。





根據(jù)圖4的結(jié)果，能夠判明寬頻信號（AWGN或OFDM）比窄帶信號的輸出功率低的情況下就導(dǎo)致被測產(chǎn)品發(fā)生抗擾異常?？紤]是因為容易導(dǎo)致EUT抗擾失效的信號頻率不是單頻點，而是擴大到寬帶內(nèi)的多頻率。因此可以得知EUT的薄弱頻點如果是多方面的時候，采用寬頻信號來進行輻射抗擾度實驗不乏是一種更高效的檢測手段。

同時確認，對于寬頻信號的AWGN和OFDM（LTE FDD和LTE TDD）抗擾特性差值在±3dB以內(nèi)測試結(jié)果傾向保持一直。更進一步判明AWGN能夠模擬實際調(diào)幅信號的OFDM來進行寬頻輻射抗擾實驗是合適的。

結(jié)束語

本文講述了為了盡可能實現(xiàn)與現(xiàn)實電磁波環(huán)境一致的抗擾實驗，采用AWGN來實現(xiàn)寬帶近距離輻射抗擾度的實驗方法的開發(fā)過程。結(jié)論如下:

·AWGN與OFDM不僅電磁波頻率特性一致，比較實測的抗擾度特性后，在±3dB以內(nèi)的傾向性也一致，采用AWGN來實現(xiàn)寬帶輻射抗擾度實驗是可以的。

·在針對EUT具有多個薄弱頻率點的情況下，采用寬頻信號測試的方法比傳統(tǒng)的窄帶方法更為有效。

今后針對寬頻信號的抗擾度實驗特性已經(jīng)響應(yīng)的影響會進一步詳細解析，并會對各種EUT進行實驗驗證。同時會向ISO標準委員會進行提案，開發(fā)更多的實驗方法。