量測系統與方法

在無反射波實驗室量測 EMI 時所需要的儀器設備有訊號產生 器、頻譜分析儀、低雜訊前置放大器、方位控制器(如圖 3.6(e))、接 收天線、同軸電纜線、轉接頭(如圖 3.6(f))等，以下分別介紹訊號產 生器與頻譜分析儀的設定。

(一)訊號產生器設定

1. 按 Power 鍵開啟電源，先熱機約 10 到 15 分鐘。

2. 按 Frequency 鍵，依所要量測的頻率輸入數值，在以光收發模 組為電磁波輻射源的量測中，由於光發模組操作在2.5Gb/s，因 此頻率部分設定在2.5GHz。

3. 按 Amplitude 鍵，依所需要的訊號振幅大小輸入數值，在以單 極天線與環形天線為電磁波輻射源時，分別設定振幅大小為 -10dBm、0dBm 與 10dBm，以光收發模組為電磁波輻射源時，

則分別設定振幅大小為300mV、400mV 與 500mV，此外光收發 模組需外加 3.3V 的直流偏壓。

4. 若需要做掃頻的動作時，訊號產生器必須做掃頻的設定，首先按 下 Sweep 鍵，進入選單之後，Sweep Type 設定為 step，Sweep Repeat 設定為 count，接著再設定訊號的振幅大小和掃頻的起始 和截止頻率。

(二)頻譜分析儀設定

1. 按 Power 鍵開啟電源，先熱機約 10 到 15 分鐘。

2. 依序按 Frequency 與 Center 鍵，設定螢幕顯示的中心頻率。

4. 依序按 BW 與 Resolution Bandwith ，設定解析頻寬為 300k，

解析頻寬越大，螢幕顯示的背景雜訊越高，但掃瞄速度也較快。

5. 在量測時，按 TRACE 鍵可進入觀看量測結果的功能畫面，按 MAX HOLD 鍵選取量測到的訊號最大值，接著按 VIEW 鍵將 畫面固定，再按 MKR→ 鍵可用旋扭來移動螢幕上的游標觀察 定點的精確數值，此時可按 HCOPY 鍵再選擇 Print Screen 、 Print Trace 或 Print Table 鍵儲存資料。 CLEAR/WRITE 鍵功 能為使畫面更新以進行重新的量測觀察， SELECT TRACE 與 BLANK 鍵功能為使用兩個觀察模式時交互觀測用。

由於儀器的靈敏度極高，在實驗操作中必須注意到以下幾點：

1. 儀器操作者需戴靜電環，避免操作儀器時人體身上的靜電傳導 到儀器上，而影響儀器的正常運作甚至損壞儀器。

2. 訊號產生器在掃頻模式下操作時，儘量避免操作時間過長而使儀 器損壞。

3. 無反射波實驗室對外電纜線的通道需用銅絲球塞住，如此一來可 避免內部訊號的外漏而影響量測的正確性。

4. 訊號產生器和頻譜分析儀在關機先按 Preset 鍵再關機，以方便 下一次的使用。

(三)量測方法

由訊號產生器輸出訊號後，在無反射波實驗室內部接收天線將會 接收到輻射的電磁波訊號，此時可經由頻譜分析儀觀察到所量測的數 值，碳纖維複合材料之電磁屏蔽效率可由如下的公式計算^[10]：:

SE =∣Eref∣-∣Erad∣ (dB) (3.1)

∣Eref∣：未加上屏蔽外殼之前輻射源的輻射電場

∣Erad∣：加上屏蔽外殼之後輻射源的輻射電場

為了儘量得到數據的正確性，實驗須經過多次反覆的量測，再取 其量測結果的平均值。

(a) 訊號產生器 (b) 號角天線

(c) 低雜訊前置放大器 (d) 頻譜分析儀

(e) 方位控制器 (f) 轉接頭 圖3.6 量測 EMI 的儀器設備

圖3.7 使用電單極天線為電磁波輻射源之實驗架構示意圖

圖3.9 使用光收發模組為電磁波輻射源之實驗架構示意圖

圖 3.10 光收發模組正常工作中的眼圖 3

Spectrum Analyzer Signal

Generator

Horn Antenna

Radiatio

Wooden table

Package