【正文】 ? 需要轉(zhuǎn)臺和可升降天線架； 因此利用計(jì)算機(jī)組成自動測量系統(tǒng) ， 可大大簡化測量過程 ， 節(jié)約大量數(shù)據(jù)處理的時(shí)間 。 重復(fù)頻率： 0． 8～ 10個(gè)脈沖／秒 極性：正 、 負(fù) 輸出方式：串聯(lián) 、 并聯(lián) 49 3． 浪涌模擬器 在電網(wǎng)中進(jìn)行 開關(guān)操作 及直接 或 間接的 雷擊 引起的瞬變過壓都會對設(shè)備產(chǎn)生單極性瞬變干擾 ， 雷擊浪涌測試儀可 檢驗(yàn)設(shè)備抵抗單極性浪涌的能力 ；用于 評估設(shè)備電源線和內(nèi)部連接線 在 經(jīng)受來自開關(guān)切換及自然界雷擊所引起高能量瞬變干擾時(shí)的性能 。 模擬試驗(yàn)在設(shè)備的輸入 、 輸出連接器 、 機(jī)殼 (不接地的 )、 鍵盤 、 開關(guān) 、 按鈕 、 指示燈等操作者易于接近的區(qū)域進(jìn)行 。 尤其是大功率放大器 ； ? 早期的功放不帶程控接口 ， 其增益控制靠手動調(diào)節(jié) ，功率輸出需通過控制信號源的輸出實(shí)現(xiàn) 。 電場探頭 是一種特定的電磁場天線 ， 它與一般天線相比 ， 特點(diǎn)在于： ① 天線的體積較大 ， 將導(dǎo)致較大的測量誤差 。 69 敏感度測試 圖例說明： 適用照明電器 、 開關(guān)電源 、 電表 、 電動工具 、 家用電器等各種電氣和電子產(chǎn)品的 EMS試驗(yàn)中的 傳導(dǎo)抗擾度測試 。 測量低頻磁場屏蔽效能 ， 常采用低頻磁場探頭 。 它用來 衡量天線間相互作用的程度 。 當(dāng) S1為發(fā)射狀態(tài) ， S2， S1’， S2’為接收狀態(tài)時(shí) ， 可測試 S1對 S S1’ 和 S2’的耦合度 。 86 六 、 三階互調(diào)特性測試 所謂 互調(diào)產(chǎn)物是指當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)頻率的輸入信號同時(shí)進(jìn)入接收系統(tǒng)的前端 ， 由于系統(tǒng)的非線性 ， 即在射頻放大器的任一級或混頻器中混頻 ， 使得輸出信號除原有頻譜外 ， 還有新的頻率分量 ， 稱互調(diào)干擾 (它與 EUT的工作點(diǎn)相關(guān) )。 如 3dB帶寬為 5MHz或 6dB帶寬為 8MHz等 。 (4)測量接收機(jī)用來判斷試驗(yàn)中 EUT的響應(yīng)是否由交調(diào)產(chǎn)物產(chǎn)生 。 單位 dBuV。 比如當(dāng)信號源 1輸出電平(也即接收機(jī)的輸入電平 )為 V10， 高于 V1066dB的接收機(jī)輸入電平使接收機(jī)進(jìn)入非線性區(qū) ， 定義這一工作點(diǎn)為測試接收機(jī)互調(diào)產(chǎn)物的非線性工作點(diǎn) 。 工程中 ， EMI濾波器應(yīng)在現(xiàn)場測試 。 還可能產(chǎn)生發(fā)射天線與發(fā)射天線間的功率倒灌 ， 使發(fā)射天線駐波比惡化 ， 造成不必要的輻射危害等 。 (4)參加測試的測試系統(tǒng) ， 原則上不能對被測電磁環(huán)境有所貢獻(xiàn) ， 以便能全面反映電磁場的有用信息量 。 ? 頻率及其穩(wěn)定度 測試； ? 發(fā)送信號帶寬 測試； ? 功率 測試 ? 接收機(jī) 的各種 響應(yīng)測試 接收機(jī)靈敏度 接收機(jī)選擇性 75 2 屏蔽效能測試 屏蔽效能測試的內(nèi)容包括三個(gè)方面： ? 屏蔽材料的屏蔽效能測試； ? 屏蔽室的屏蔽效能測試； ? 屏蔽罩的屏蔽效能測試 要點(diǎn)： ? 屏蔽效能定義 為沒有屏蔽時(shí)某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與有屏蔽時(shí)的電場強(qiáng)度之比 。 各種模擬干擾源借助不同的傳感器產(chǎn)生所需的干擾信號 ， 如利用發(fā)射天線向被測設(shè)備輻射電場或磁場干擾 ， 利用注入電流探頭在電源線上產(chǎn)生干擾電流 。 電流注入探頭通過特殊設(shè)計(jì)的夾具來校準(zhǔn)插入損耗和傳輸阻抗 ，與電流測量探頭相比 ， 注入探頭的功率容量較大 ， 一般在幾十瓦以上 ， 適合與功率源或放大器配合使用 。 放大器因器件特性的限制 ， 單臺不可能覆蓋全部測量頻段 ， 如在 10kHz— 18GHz的測量頻率范圍內(nèi) ， 需 5— 6臺覆蓋 。電快速瞬變脈沖的波形見圖 2。 測試項(xiàng)目為電場輻射敏感度； 47 2． 尖峰信號產(chǎn)生器 尖峰信號產(chǎn)生器是對設(shè)備或分系統(tǒng)電源線進(jìn)行瞬變尖峰傳導(dǎo)敏感度實(shí)驗(yàn)必備的信號產(chǎn)生器 ， 其測量對象是所有從外部給被測件供電的不接地的交流或直流電源線 ， 模擬被測件工作時(shí)開關(guān)閉合或故障引起的瞬變尖峰干擾 。 42 三 、 測量系統(tǒng)及測量軟件 EMI自動測量系統(tǒng)主要由測量接收機(jī)和各種測量天線 、 傳感器及電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)組成 ， 用于測量電子 、 電氣設(shè)備工作時(shí)泄漏出來的電磁干擾信號 ， 測量頻段 20Hz— 40GHz。 39 可升降天線塔由天線桿 、 升降裝置及控制器組成 ，具有完全自動化操作功能 ， 控制簡便 ， 升降 、 定位精度高 ， 其控制器可與轉(zhuǎn)臺共用 ， 具有 GPIB接口 ， 可以很方便地加入各種自動測試系統(tǒng)中 。 ? 當(dāng)功率吸收鉗卡在電源線或引線上時(shí) ， 環(huán)繞引線放置的吸收裝置能吸收到的最大功率 ， 近似等于電源線或引線所提供的干擾能量 。 29 頻率范圍： 160MHz500MHz 最大持續(xù)功率： 1W 最大輻射場： 5V/m 阻抗： 50歐 接口： NType Female 尺寸：高 *寬 =*61cm 重量： 30 4)對數(shù)周期天線 結(jié)構(gòu)類似八木天線 ， 它上下有兩組振子 ， 從長到短交錯(cuò)排列 ， 最長的振子與最低的使用頻率相對應(yīng) ， 最短的振子與最高的使用頻率相對應(yīng) 。 電磁兼容測量中通常需要寬帶天線 ， 配合測量接收機(jī)進(jìn)行掃頻測量 。 AFdB=+20lgf 10lgG 或 GdB = AFdB+20lgf ④ 天線方向圖 天線最大輻射方向與半功率點(diǎn) (— 3dB)之間的夾角 ?/又稱天線波瓣的夾角 。 當(dāng)配置天線 （ 或其他輔助測量設(shè)備 ） 后 ， 就是一部全自動標(biāo)準(zhǔn)場強(qiáng)測量儀 。 利用不同檢波器的特性 ， 通過比較信號在不同檢波器上的響應(yīng) ，就可以判別所測未知信號的類型 ， 確定干擾信號的性質(zhì) 。 因此 ， 測試接收機(jī)不但對準(zhǔn)確度提出了很高的要求 。 這時(shí) ， 采用 準(zhǔn)峰值檢波器 最為合適 ， 其 加權(quán)系數(shù)隨脈沖信號重復(fù)頻率的變化而改變 ， 重復(fù) 頻率低的脈沖信號引起的干擾小 ， 因而加權(quán)系數(shù)小 ， 反之加權(quán)系數(shù)大 ， 表示脈沖信號的重復(fù)頻率高 。 9 3． 測量接收機(jī)的技術(shù)要求 幅度精度： 177。同樣，天線亦可把空間的電磁能量轉(zhuǎn)化為高頻能量收集起來。 22 常用的兩種環(huán)天線的技術(shù)指標(biāo)： 1)有源環(huán)天線 (見圖 ) 測量頻段： 10kHz～ 30MHz 增益： 85～ 125dB 靈敏度： 1dB(uA／ m)， 10kHz； 42dB(uA／ m)， 1 MHz 阻抗： 50 Ω 環(huán)直徑： 60cm 2)無源環(huán)天線 測量頻段： 20Hz～ 100kHz(2M) 環(huán)直徑： 13． 3cm 匝數(shù)： 36 23 B、 電場天線 電場天線用于接收被測設(shè)備工作時(shí)泄漏的電場 、 環(huán)境電磁場及測量屏蔽室 (體 )的電場屏蔽效能 ， 測量頻段為 10kHz— 40GHz。 半波振子天線的技術(shù)指標(biāo)如下： 增益： 阻抗： 73+ 有效高度： he=λ/π ， λ 為波長 波瓣寬度： 78176。 標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭天線的性能是非常精確的并可以通過設(shè)計(jì)參數(shù)來預(yù)測，將測量得到的天線因數(shù)和增益與計(jì)算值相比較，誤差只有 ， 因此，可以被認(rèn)為是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)源。 一般用于 EMI測量的轉(zhuǎn)臺由臺板 、 傳動裝置與控制器組成 ，直徑一般為 1． 2m。 90186。 ? 一般情況下 ， 在 25Hz— 100kHz的低頻段 ， 要求信號源具有足夠大的輸出功率 （ 數(shù)百瓦 ） 。 52 電快速瞬變脈沖產(chǎn)生器 用于 產(chǎn)生一串串脈沖 ， 測試被測設(shè)備抗脈沖干擾的能力 ， 評估 電器和電子設(shè)備的供電端口 、 信號端口和控制端口 在受到重復(fù)的快速瞬變脈沖干擾時(shí)的性能 。用以評定與低壓電網(wǎng)連接的電氣和電子產(chǎn)品對電壓暫降、短時(shí)中斷的抗干擾能力； 符合 IEC61000411和 GB/。 定向耦合器的主要參數(shù)有： ? 耦合系數(shù) C： 輸入端功率與前向耦合功率之比 C=P1／ P3 ? 方向性 D： 1端輸入時(shí) ， 從 3端測出的功率 P13， 與 2端輸入時(shí)從 3端測出的功率 P23之比 62 敏感度試驗(yàn)用大功率定向耦合器接在功率放大器的輸出端 ， 與功率計(jì)一起組成大功率輸出監(jiān)測系統(tǒng) ，其作用一是隨時(shí)監(jiān)測大功率輸出的情況 ， 二是了解反射功率的大小 ， 確保放大器連接正確 ， 負(fù)載匹配良好 。 發(fā)射環(huán)天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： 頻段： 20Hz～ 50kHz 自諧振頻率： 100kHz 最大電流：短路： 10A 長時(shí)間： 5A 環(huán)匝數(shù)： 10匝 環(huán)常數(shù)： 5X105T/A 直徑： 12cm 67 七 、 敏感度測試系統(tǒng)及測量軟件 EMS測試系統(tǒng)涉及的儀器多 ， 主要由 各種模擬干擾源 、 功率放大器 、 發(fā)射天線 、 傳感器 、 功率監(jiān)測和計(jì)算機(jī)及測量軟件組成 。 在系統(tǒng)聯(lián)試中大多采用這種通過空間傳播的輻射場方式進(jìn)行測試 。 79 環(huán)境測量中的注意事項(xiàng)說明如下： (1)在對發(fā)射設(shè)備造成的 電磁環(huán)境污染進(jìn)行測試 時(shí) ， 一定要待參試設(shè)備功能性檢測完畢 ， 工作正常之后 ， 選擇在發(fā)射機(jī)最大功率工作狀態(tài)時(shí)進(jìn)行測試 。 ? 天線的電性能不僅與天線自身的結(jié)構(gòu) 、 電氣參數(shù)有關(guān) ， 還常常與周邊結(jié)構(gòu)相關(guān) ， 即 天線的加載效應(yīng) 。 由于漏電流的大小涉及到人身安全 ，各國有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)有嚴(yán)格規(guī)定 。 分兩步： ? 按公式計(jì)算出可能在接收系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的干擾信號及其諧波和 、 差頻率 。 同理 ， 讓信號源 1輸出為零 ， 將信號源 2調(diào)諧至 EUT的調(diào)諧頻率并按規(guī)定方式調(diào)制 。 諸如濾波器 、 同軸線纜及連接器 、 金屬連接面 、 天線饋源及天線等無線部件由于多種原因可能產(chǎn)生固有的非線性 。 ? 交叉調(diào)制干擾的產(chǎn)生 ， 不需要兩個(gè)頻率間存在一定關(guān)系 ， 只要干擾信號有一定強(qiáng)度 。 所謂三階互調(diào) ， 就是 m、 n絕對值之和等于 3. 互相調(diào)制問題慨念 ? 互調(diào)干擾 是接收機(jī)中高放級或變頻級器件轉(zhuǎn)移特性的非線性項(xiàng)所產(chǎn)生。 用手動方式操作 。 天線耦合度測量包括以下三個(gè)內(nèi)容： (1)天線耦合度測量 ， 參試者僅為天線單元 ， 信號源用單載波形式輸出 。 30MH2— 1GHz頻率范圍內(nèi)測試框圖 77 測試步驟如下： 將被測電纜一端接信號源 ， 另一端接匹配負(fù)載 ， 在功率吸收鉗的耦合端用頻譜分析儀接收； 將耦合端接匹配負(fù)載 ， 將頻譜分析儀接被測電纜另一端接收； 對于高端 （ 30MHz— 1GHz） 電纜屏蔽效能為： SE=P1PLK17 式中： P1— 信號源功率， dBm； P— 耦合端口接收機(jī)讀數(shù) SA2， dBm； L— 被測電纜損耗， dB； K— 功率吸收鉗轉(zhuǎn)換因子 ， 也稱傳感器系數(shù) ， dB； 對于低端 （ 50KHz— 30MHz） 電纜屏蔽效能為： SE=P1PLK34 注意 ， 頻率為 50KHz— 30MHz時(shí) ,用電流探頭測試 。 1) 頻率特性 測試； 2) 屏蔽效能 測試； 3) 電磁環(huán)境 測試； 4) 天線耦合度 測試； 5) 電磁干擾濾波器 測試； 6) 三階互調(diào)特性 測試； 7) 接收機(jī)的 互調(diào)傳導(dǎo)敏感度 測試； 8) 交調(diào)傳導(dǎo)敏感度 測試； 9) 無源互調(diào)產(chǎn)物 測試 10) 空間微放電 現(xiàn)象測試等。 ④ 天線接收信號的方式是選頻的 ， 電場探頭則采用檢波接收方式； ⑤ 電場探頭一般是全向性的 ， 對任意極化方向的電磁場均可測量 。 有些敏感度測量要求加調(diào)制信號 ， 而功率計(jì)是通過功率頭檢波測量信號功率的 ， 因而測出的是調(diào)制信號的總功率 。 直接放電有接觸放電和空氣放電兩種方式 。 50 雷電產(chǎn)生的浪涌電壓主要三個(gè)方面 ： ? 直接雷擊作用于外部電路 ， 注入的大電流流過接地電阻或外部電路阻抗而產(chǎn)生電壓； ? 在建筑物的 內(nèi) 、 外導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)電壓和電流的間接雷擊 ； ? 直接 對地放電的雷電入地電流耦合到設(shè)備接地系統(tǒng)的公共接地回路 。 ? 可以提供信號分析的基本能力 44 第二節(jié) 電磁敏感度測量設(shè)備 用于電磁抗擾度或電磁敏感度測試的設(shè)備由三部分組成 ： ? 干擾信號產(chǎn)生器 和功