【正文】 ? 大量的理論研究和測(cè)量實(shí)踐證明 ， 當(dāng)多個(gè)不同。 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(wú)線部件由于多種原因可能產(chǎn)生固有的非線性 。 94 九 、 無(wú)源互調(diào)產(chǎn)物測(cè)試 定義： 無(wú)源互調(diào) (PIM： Passive Intermodulation)， 它 是指由無(wú)源部件的固有非線性導(dǎo)致的互調(diào)產(chǎn)物 。 fIF ， fIF為 EUT的中頻頻率 ， 觀察交調(diào)產(chǎn)物 。 (2)同時(shí)接通兩個(gè)信號(hào)源 ， 信號(hào)源 1不調(diào)制 ， 且輸出電平比 V10高10dB， 信號(hào)源 2按規(guī)定的調(diào)制方式調(diào)制 ， 調(diào)整其輸出電平為詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的極限值與 V20之和 。 記錄此時(shí)信號(hào)源2的輸出電平 V2。 同理 ， 讓信號(hào)源 1輸出為零 ， 將信號(hào)源 2調(diào)諧至 EUT的調(diào)諧頻率并按規(guī)定方式調(diào)制 。 調(diào)整其輸出電平 ， 使 EUT產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)參考輸出電平 。 例如 ， 通過預(yù)選器 ， 鄰近頻道可滲入到接收機(jī)前端 ，調(diào)制其射頻放大器的增益 ， 因?yàn)橛杏眯盘?hào)也受到此增益的影響 ， 使干擾信號(hào)的基帶信息直接轉(zhuǎn)換成有用信號(hào) 。 ? 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(hào)有一定強(qiáng)度 。 通帶是指接收機(jī)在規(guī)定的使用條件下能確保接收系統(tǒng)傳輸信息的速率和質(zhì)量所需要的頻率范圍 。 3） 帶寬是指這樣一個(gè)頻率范圍 ， 在這個(gè)頻率范圍內(nèi)頻譜分量的電平不低于參考電平的某一規(guī)定值 。 2) 一般稱 66dB為互調(diào)產(chǎn)物極限值 。 91 互調(diào)傳導(dǎo)敏感度測(cè)試的三個(gè)重要慨念 ： 1) 互調(diào)產(chǎn)物極限值一般 用高于獲得標(biāo)準(zhǔn)參考輸出電平的輸入電平的分貝數(shù)來(lái)表示 。 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(hào)及其諧波和 、 差頻率 。 90 七 、 互調(diào)傳導(dǎo)敏感度測(cè)試 互調(diào)傳導(dǎo)敏感度測(cè)試主要 用于通信接收機(jī) 、 射頻放大器 、 無(wú)線電收發(fā)信機(jī) 、 雷達(dá)接收機(jī) 、 聲納接收機(jī)以及電子對(duì)抗設(shè)備接收機(jī)等 。 K為選擇系數(shù)（邊界時(shí)為 66dB） ? 當(dāng)接收機(jī) 接收有用信號(hào) ( 其頻率為 f0, 電平為 V s) 時(shí) , 若 在通帶外 存在兩個(gè)強(qiáng)干擾 ( 其頻率為 f l 和 f 2, 電平為 V1和 V2) , 且它們的 頻率關(guān)系滿足 m f1 + n f2= f0時(shí)，就可能造成互調(diào)干擾 。 所謂三階互調(diào) ， 就是 m、 n絕對(duì)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(jí)或變頻級(jí)器件轉(zhuǎn)移特性的非線性項(xiàng)所產(chǎn)生。 它們的頻率等于各輸入信號(hào)頻率的整數(shù)倍的線性組合 ， 用下式表示： f = mf1 177。 電源濾波器的基本電路如圖所示： ? 共模干擾抑制； ? 差模干擾抑制； ? EMI濾波器的功能與漏電流的關(guān)系 。 例如 ， 在測(cè)量設(shè)備的傳導(dǎo)發(fā)射時(shí) ， 發(fā)現(xiàn)某些頻率上有超標(biāo)現(xiàn)象 ， 當(dāng)將其 EMI電源濾波器插入后 ， 超標(biāo)頻點(diǎn)上的傳導(dǎo)發(fā)射幅度在下降 ， 不同頻率點(diǎn)下降程度不同 。 85 EMI濾波器插入損耗測(cè)量是濾波器基本電性能參數(shù)測(cè)量 ，一般情況下將濾波器作為無(wú)源部件 ， 用測(cè)網(wǎng)絡(luò) S參數(shù)辦法直接測(cè)得 。 由于漏電流的大小涉及到人身安全 ，各國(guó)有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)有嚴(yán)格規(guī)定 。 (3) 因插入損耗特性與濾波器端接源阻抗和負(fù)載阻抗相關(guān) ， 檢測(cè)時(shí)按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置 。 由于 EMI濾波器使用功能與一般濾波器有差異 ， EMI濾波器測(cè)量應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1) 注意安全性能參數(shù) ， 如 漏電流 、 試驗(yàn)電壓 、 絕緣電阻和放電電阻等的測(cè)量 。 用手動(dòng)方式操作 。 ? 主要測(cè)試設(shè)備采用單載波信號(hào)源和 EMI測(cè)試接收機(jī) 。 安裝示意圖如圖 右側(cè)天線 S1， ： 發(fā)射頻率 Ft1， 接收頻率 Fr1 右側(cè)天線 S2， ： 發(fā)射頻率 Ft2， 接收頻率 Fr2 左側(cè)天線 S1’， ： 發(fā)射頻率 Ft1， 接收頻率 Fr1 左側(cè)天線 S2’， ： 發(fā)射頻率 Ft2， 接收頻率 Fr2 當(dāng) S2為發(fā)射狀態(tài) ， S1， S1’， S2’為接收狀態(tài)時(shí) ， 可測(cè)試 S2對(duì) SS1’和 S2’的耦合度 。 ? 天線耦合度測(cè)量可以為天線 “ 集合 ” 的合理布局提供試驗(yàn)數(shù)據(jù) 。 ? 對(duì)于大型工程 ， 天線布局極為重要 ， 布局不合理 ， 可能帶來(lái)天線方向圖畸變 ， 天線間耦合度變大 ， 因而形成接收機(jī)阻塞干擾 ， 使接收機(jī)工作在非線性 ， 帶來(lái)互調(diào) 、 交調(diào)及減敏效應(yīng) 。 ? 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) 。 82 天線系統(tǒng)耦合度測(cè)量中應(yīng)注意的問題： ? 電子系統(tǒng)工程均離不開天線 ， 常常涉及到 幾副天線的集合 。 (3)與天線相關(guān)的系統(tǒng)耦合度測(cè)量 ， 參試者是實(shí)際天線和饋源系統(tǒng)及真實(shí)的發(fā)射機(jī) (或接收機(jī) )。 天線耦合度測(cè)量包括以下三個(gè)內(nèi)容： (1)天線耦合度測(cè)量 ， 參試者僅為天線單元 ， 信號(hào)源用單載波形式輸出 。 因?yàn)樘炀€方向圖都有一定寬度 (指主瓣 )，大部分 天線會(huì)有旁瓣和后瓣 ；同時(shí)除了輻射主極化外 ， 都會(huì)有交叉極化輻射等 。 80 四 、 天線耦合度測(cè)試 定義： 天線耦合度是電磁兼容性的重要參數(shù) 。 (5)測(cè)試儀表盡量選寬頻帶的 ， 傳感器的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)與干擾源的調(diào)制方式相匹配 。 (3)對(duì)被測(cè)電磁環(huán)境要盡力 符合實(shí)際情況的布置及工作狀態(tài)選定 。 79 環(huán)境測(cè)量中的注意事項(xiàng)說明如下： (1)在對(duì)發(fā)射設(shè)備造成的 電磁環(huán)境污染進(jìn)行測(cè)試 時(shí) ， 一定要待參試設(shè)備功能性檢測(cè)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(cè)試 。 電磁環(huán)境測(cè)量的頻譜非常寬 ， 低至工頻 50Hz， 高至電子設(shè)備的最高工作頻率及其諧波 。 除了 EMC性能測(cè)試關(guān)注電磁環(huán)境測(cè)試外 ， EMC性能測(cè)試的 目的主要有兩個(gè) ： ? 考察環(huán)境是否滿足環(huán)保要求； ? 檢測(cè)電子設(shè)備 、 分系統(tǒng)和系統(tǒng)工作的電磁環(huán)境 。 30MH2— 1GHz頻率范圍內(nèi)測(cè)試框圖 77 測(cè)試步驟如下： 將被測(cè)電纜一端接信號(hào)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(cè)電纜另一端接收； 對(duì)于高端 （ 30MHz— 1GHz） 電纜屏蔽效能為： SE=P1PLK17 式中： P1— 信號(hào)源功率， dBm； P— 耦合端口接收機(jī)讀數(shù) SA2， dBm； L— 被測(cè)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(duì)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(cè)試 。 ? 工程中用屏蔽電纜的射頻泄漏測(cè)試作為屏蔽效能測(cè)試 。 ? 屏蔽效能測(cè)試用傳感器包括測(cè)量探頭 、 功率吸收鉗 、 亥姆霍茲線圈 、 小環(huán) 、 大環(huán)及各種頻段天線等 。 ? 從工程角度考慮 ， 常用測(cè)量電壓代替 。 74 關(guān)于對(duì)發(fā)射機(jī)信號(hào)的頻率及其穩(wěn)定度 、 發(fā)送信號(hào)帶寬 、 功率以及接收機(jī)的各種響應(yīng)進(jìn)行的測(cè)試同樣也屬于頻率特性測(cè)試 。 在系統(tǒng)聯(lián)試中大多采用這種通過空間傳播的輻射場(chǎng)方式進(jìn)行測(cè)試 。 電磁兼容性中的干擾和敏感與其每一個(gè)發(fā)射機(jī)輸出頻率 (基波 、 諧波和雜波 )及每一潛在的接收機(jī)響應(yīng)頻率 (雜波 、 互調(diào) 、 同頻道與鄰頻道響應(yīng)頻率 )是 密切相關(guān) 的； 72 頻率特性測(cè)試方法： 兩種測(cè)試方法：閉路測(cè)試和通過空間傳播的輻射場(chǎng)方式測(cè)試 。 包括對(duì)發(fā)送信號(hào)的頻率及其穩(wěn)定度 、 發(fā)送信號(hào)帶寬 、 功率以及信號(hào)接收通路的各種響應(yīng) 進(jìn)行測(cè)試 。 1) 頻率特性 測(cè)試； 2) 屏蔽效能 測(cè)試； 3) 電磁環(huán)境 測(cè)試； 4) 天線耦合度 測(cè)試； 5) 電磁干擾濾波器 測(cè)試； 6) 三階互調(diào)特性 測(cè)試； 7) 接收機(jī)的 互調(diào)傳導(dǎo)敏感度 測(cè)試； 8) 交調(diào)傳導(dǎo)敏感度 測(cè)試； 9) 無(wú)源互調(diào)產(chǎn)物 測(cè)試 10) 空間微放電 現(xiàn)象測(cè)試等。 適用標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品 Standard conformity and products: IEC6100046 IEC61547 CISPR142 GB/ GB/T18595 射頻電磁場(chǎng)傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試系統(tǒng) Conducted rf immunity test system 系統(tǒng)組成示意圖 System Configuration 70 第三節(jié) 與 EMC相關(guān)的測(cè)試 與 EMC相關(guān)的測(cè)試除了常規(guī)的測(cè)試如 時(shí)域測(cè)量 、 頻域測(cè)量 外，還包括一些對(duì)產(chǎn)品的 EMC性能檢測(cè)是非常需要的、 有些內(nèi)容尚未完全包括在目前正在執(zhí)行的 EMC測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) 的測(cè)試，但很重要。 在此硬件基礎(chǔ)上編寫測(cè)量軟件 ， 使眾多的儀器按要求連接好之后 ， 由計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)抗擾度項(xiàng)目的自動(dòng)測(cè)量 。 68 敏感度測(cè)試工作過程 ： ? 測(cè)量系統(tǒng)一般都通過計(jì)算機(jī)控制測(cè)試項(xiàng)目的進(jìn)行； ? 自動(dòng)加入天線和傳感器的修正系數(shù)； ? 自動(dòng)調(diào)節(jié)施加的干擾信號(hào)或電磁場(chǎng)的大??； ? 實(shí)時(shí)監(jiān)視功率輸出 ， 保證放大器工作的安全； ? 自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告和曲線 ， 使復(fù)雜煩瑣的測(cè)試易于操作和實(shí)施 。 測(cè)試分為兩種：一種是傳導(dǎo)抗擾度 ； 另一種是輻射抗擾度 。 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(zhǎng)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(cè)試系統(tǒng)及測(cè)量軟件 EMS測(cè)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(cè)和計(jì)算機(jī)及測(cè)量軟件組成 。 66 2． 磁環(huán)天線 磁場(chǎng)發(fā)射環(huán)產(chǎn)生 20Hz— 50kHz的磁場(chǎng) ， 用于磁場(chǎng)敏感度試驗(yàn) 。 其產(chǎn)生電場(chǎng)的原理與平板電容器相似 ， 上下兩排天線桿構(gòu)成電容的上下兩個(gè)極板 ， 中間產(chǎn)生線極化 、 垂直的均勻電場(chǎng) ， 用于 10kHz— 30MHz頻段的輻射敏感度測(cè)試 。 ④ 天線接收信號(hào)的方式是選頻的 ， 電場(chǎng)探頭則采用檢波接收方式； ⑤ 電場(chǎng)探頭一般是全向性的 ， 對(duì)任意極化方向的電磁場(chǎng)均可測(cè)量 。 ② 測(cè)量大場(chǎng)強(qiáng)時(shí) ， 用電場(chǎng)探頭比用天線更合適 ， 測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍較大 。 FCC大電流注入鉗 FCC大電流注入鉗 AHS的電流注入鉗 BI30000系列管狀波耦合器 64 2． 電場(chǎng)探頭 電場(chǎng)探頭是電磁敏感度測(cè)試系統(tǒng)中場(chǎng)強(qiáng)定標(biāo)的重要裝置 ， 主要用于敏感度實(shí)驗(yàn)中干擾場(chǎng)強(qiáng)的監(jiān)測(cè) 、 定標(biāo)與測(cè)量 ， 也可用于電磁核脈沖的測(cè)量及電波暗室場(chǎng)均勻性和屏蔽室場(chǎng)分布特性的測(cè)量 。 電流注入探頭不僅可用于連續(xù)波干擾的注入 ， 也可用于施加脈沖干擾的傳導(dǎo)敏感度測(cè)試 。 63 五 、 傳感器 1． 電流注入探頭 電流注入探頭 用于電纜線及電纜束的高頻大電流注入實(shí)驗(yàn) （ 標(biāo)準(zhǔn)中的 CSll4， CSll5， CSll6） 就采用電流注入探頭向電纜線束施加干擾信號(hào) 。 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(cè)出的功率 P13， 與 2端輸入時(shí)從 3端測(cè)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(cè)系統(tǒng) ，其作用一是隨時(shí)監(jiān)測(cè)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 。 小功率定向耦合器的輸入 、 輸出端是互易的 。 61 四 、 大功率定向耦合器 定向耦合器是功率測(cè)量的常用部件 ， 它是一種無(wú)耗的三端／四端網(wǎng)絡(luò) ， 有一個(gè)耦合端的稱單定向耦合器 ，有兩個(gè)則稱雙定向耦合器 。 有些敏感度測(cè)量要求加調(diào)制信號(hào) ， 而功率計(jì)是通過功率頭檢波測(cè)量信號(hào)功率的 ， 因而測(cè)出的是調(diào)制信號(hào)的總功率 。 這種控制方式要求放大器的線性比較好 ， 對(duì)一定幅度范圍內(nèi)的輸入信號(hào)具有相同的增益 ， 這樣才能保證輸出信號(hào)的不確定度較小 。 在使用中 ， 功率放大器必須接上負(fù)載后方可加輸入信號(hào) ， 若輸出端空載會(huì)使負(fù)載駐波極大 ， 形成功率的全