傳導(dǎo)干擾的檢測(cè)

1、傳導(dǎo)干擾的檢測(cè)  獲得電磁兼容（）測(cè)試的可重復(fù)性對(duì)于比較不同測(cè)試結(jié)果是很重要的。所以，為統(tǒng)一規(guī)范，很多標(biāo)準(zhǔn)試圖去定義模型。但是，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)既能夠適用于不同類型的設(shè)備，又要適用于各種可能性是非常困難的，況且前后有矛盾也經(jīng)常出現(xiàn)。此外，當(dāng)試圖在設(shè)計(jì)階段比較不同設(shè)計(jì)方案的有效性時(shí)，經(jīng)常進(jìn)行快速的，有時(shí)是部分的測(cè)試。在這些情況下，重復(fù)性差就成了一個(gè)更突出的問題。在這些條件下，比較從兩種方案中獲得的結(jié)果可能會(huì)使人費(fèi)解，因?yàn)橐獏^(qū)分變化是由設(shè)計(jì)改變引起的還是其它因素引起的是非常困難的。人們通常認(rèn)為，只有在輻射發(fā)射測(cè)量時(shí)才會(huì)分析可重復(fù)性差這個(gè)問題。然而，事實(shí)上，可重復(fù)性問題在傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)量時(shí)也需要考慮。

2、本文再次回顧了那些被認(rèn)為是降低傳導(dǎo)發(fā)射可重復(fù)性以及導(dǎo)致同一設(shè)備后續(xù)測(cè)試結(jié)果之間的差值大于的現(xiàn)實(shí)情況。明確產(chǎn)生這一問題的原因?qū)⒋偈垢餍袠I(yè)采用改善可重復(fù)性的測(cè)量方案。 測(cè)試方法  我們?cè)O(shè)計(jì)了一系列的使用實(shí)際原型的測(cè)量方法來闡述實(shí)際情況中的可重復(fù)性問題，并說明這些問題并不僅僅是人們想象中的，也不僅僅發(fā)生在特定的環(huán)境中。：是一個(gè)用于電磁發(fā)射測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)，它給出了傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試中的設(shè)備布置。其儀器包括線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（）lectro-Metrix ANS-25/2、ektronix EM-7600/TRL-30瞬態(tài)限幅器、ektronix EM-7600/TRL-30預(yù)選濾波器、ektronix2

3、712頻譜分析儀，以及可自動(dòng)獲取測(cè)量結(jié)果的自開發(fā)軟件。每個(gè)儀器都由其制造商的技術(shù)服務(wù)部門進(jìn)行校準(zhǔn)。并且，實(shí)驗(yàn)室有：中所描述的垂直和水平接地參考面。有了這兩個(gè)接地面就可以知道影響測(cè)試結(jié)果的因素是裝置中的變化了。待測(cè)設(shè)備（）是一個(gè)基于開關(guān)電源的面板溫度計(jì)。這種設(shè)備的噪音非常大（由于開關(guān)電源的存在），但卻被經(jīng)常使用。能做測(cè)試的這種原型可使用不同的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)來配置，以突出經(jīng)常會(huì)遇到的一些問題。雖然此是一個(gè)未被校準(zhǔn)的任意分布的源，但是以往的試驗(yàn)表明，用它來做本文所述的可重復(fù)性分析是足夠穩(wěn)定的了。  這個(gè)溫度計(jì)裝了一個(gè)熱電偶作為溫度傳感器。制造商沒有對(duì)熱電偶的長(zhǎng)度和電源電纜作出任何的限制。這種任

4、意性使得研究人員可以探知電纜的變化是如何影響測(cè)試結(jié)果的。這個(gè)原型可以置于塑料外殼（此時(shí)不需要設(shè)備接地連接）內(nèi)，也可以置于帶有用戶可拆裝部件（它為裝置提供了地線）的盒子內(nèi)。 變化的主要原因  有人也許會(huì)認(rèn)為，只要仔細(xì)閱讀：，并且按照它的要求去做，就一定能消除由測(cè)試裝置產(chǎn)生的測(cè)試結(jié)果的變化。然而，即使標(biāo)準(zhǔn)建立了一套測(cè)試方法，但它仍然只能是一個(gè)簡(jiǎn)要的描述。還是有些方面不能夠被充分地定義，從而導(dǎo)致了不同的理解。有一點(diǎn)是很重要的，那就是我們應(yīng)該意識(shí)到一個(gè)為所有產(chǎn)品所設(shè)計(jì)的一般標(biāo)準(zhǔn)不能符合更具體的要求。在進(jìn)行預(yù)符合測(cè)試的時(shí)候，如果不小心謹(jǐn)慎的話，還會(huì)加劇可重復(fù)性問題。為了近擬裝置的發(fā)射電平和綜合

5、各種必須的修正，預(yù)符合測(cè)試一般在多個(gè)設(shè)計(jì)階段的原型上進(jìn)行。由于這些測(cè)試的目的是要獲得快速的（盡管是近似的）結(jié)果來比較不同的設(shè)計(jì)，所以它們往往會(huì)在明知并不完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求的測(cè)試條件下進(jìn)行。在這種條件下，意識(shí)到忽略標(biāo)準(zhǔn)的部分內(nèi)容將如何影響測(cè)量結(jié)果是非常重要的。事實(shí)上，測(cè)試之間的差異可以歸咎于測(cè)試裝置本身的變化，或者直接與相關(guān)的變化，即由設(shè)備、電源及其它電纜的位置引起的變化。 變化之一：裝置  進(jìn)行傳導(dǎo)電磁干擾（）測(cè)量的大多數(shù)裝置是基于一個(gè)高cm的非金屬轉(zhuǎn)臺(tái)上的垂直參考面和水平參考面的。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于距離的說明，這個(gè)裝置使測(cè)試可以在臺(tái)式或者立式的設(shè)備上進(jìn)行。然而，其位置以及如何連接并沒有精確

6、地定義，這正是裝置本身引起變化的主要來源。一些自己可以進(jìn)行測(cè)試的公司把測(cè)試設(shè)備看成一個(gè)輔助實(shí)驗(yàn)室，它僅在需要時(shí)才建立起來，而不象公司里其它實(shí)驗(yàn)室中的裝置是固定的。在這種暫時(shí)的條件下，兩次測(cè)試中的裝置必然會(huì)有一些變化，這就使得實(shí)際中要為保證重復(fù)性而提供所需的不變條件是不可能的。  為了闡明這將如何影響位置和的地線連接，我們來看看兩種不同的布置。在第一種布置中，放在測(cè)試臺(tái)上，用一根橫截面積為平方毫米、長(zhǎng)度為米的電纜與垂直面相連。在第二種布置中，放在地面上，并與水平面可靠連接。在兩種情況中，均放置在離垂直面厘米的地方，熱電偶導(dǎo)線拉直并與該面平行。  兩個(gè)實(shí)驗(yàn)所獲得結(jié)果如圖所示。為

7、了更容易地比較這些結(jié)果，圖還包括了這樣一幅圖，它示出了兩次實(shí)驗(yàn)室中所測(cè)得電平的包絡(luò)。高頻范圍的重大差別是由于接地線的電感的不同。此外，相對(duì)于接地面位置的變化及電容耦合是以下頻段測(cè)試結(jié)果變化的原因。  為了避免這些問題，通常放置在水平面上，其外殼也與該平面相連。這一連接的電感可以通過使用一根扁銅編織帶或金屬支架來降低，這樣，和平面之間的電連接就會(huì)有最大的可允許的表面面積。而且，支架還可以將牢牢地固定住，防止從這次測(cè)試到下次測(cè)試，其位置又發(fā)生變化。圖由測(cè)試裝置變化而引起測(cè)量結(jié)果的變化舉例 變化之二：設(shè)備的位置  和相關(guān)的變化產(chǎn)生的主要原因是設(shè)備與垂直參考面的距離。這一點(diǎn)對(duì)于沒有

8、地線連接的設(shè)備來說是至關(guān)重要的，由于其發(fā)射電平依賴于與接地平面之間的電容。為了解決這個(gè)問題，標(biāo)準(zhǔn)清楚地寫道，設(shè)備必須放置在距垂直平面厘米處。下面的實(shí)驗(yàn)證明了不符合這個(gè)條件將會(huì)帶來什么樣的影響。然后，傳感器和垂直平面之間的距離發(fā)生了變化。圖示出了當(dāng)距離分別為、和厘米時(shí)得到的結(jié)果。在每種情況下，均使用長(zhǎng)度為0.8米的電源電纜。圖中的曲線描述了與垂直平面之間的距離對(duì)低頻段（至）的影響情況。  的位置同樣也會(huì)影響變化。對(duì)于外殼僅由一種材料（無論是不是導(dǎo)體）制成的小型設(shè)備，位置的關(guān)系不很重要。然而，對(duì)于帶有金屬表面和非導(dǎo)電平面的外殼的大型設(shè)備，設(shè)備與參考面間距離的變化將會(huì)導(dǎo)致各次測(cè)試之間的差異

9、。                圖3 EUT與垂直面間距離的改變導(dǎo)致的差異  為了重新生成至少帶有一個(gè)金屬表面的設(shè)備的測(cè)試結(jié)果，我們將原型放置在鋁二面角之中。這一裝置類似于將設(shè)備置于一個(gè)只有底面和后部的各側(cè)面是金屬的外殼中。這些側(cè)面應(yīng)該接地。這樣，鋁二面角中還應(yīng)加入地線連接。  這一裝置很容易比較金屬側(cè)面距垂直面最近和設(shè)備顛倒過來、金屬側(cè)面與垂直面最遠(yuǎn)兩種情況下的讀數(shù)。在這兩種情況下，被大部分封裝起來的的一部分被放置在距平面厘米處。圖示出了在兩種情況下獲得的結(jié)果。在以下頻率范圍的變化是由兩種情

10、形中電容耦合的不同而引起的。  圖5 DUT位置的不同導(dǎo)致的差異 變化之三：電源電纜  的電源是變化的主要來源，尤其是在高頻段。與參考平面相比，電源電纜的位置在測(cè)試中可導(dǎo)致很大的差異。電纜的隨意和不小心的布置（例如，電纜懸掛下來接觸到了參考平面）能降低可重復(fù)性?？蓪㈦娎|按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的距離放置，或者記下它們的精確位置（例如，拍照片）以給后來的測(cè)試作標(biāo)準(zhǔn)，就能很容易地糾正這些影響。  然而，即使十分嚴(yán)格地按照標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)范來做，電纜的長(zhǎng)度及其折疊方式仍然可能引起測(cè)試結(jié)果的變化。標(biāo)準(zhǔn)推薦使用厘米長(zhǎng)的電纜。如果超過了這一長(zhǎng)度，則應(yīng)照標(biāo)準(zhǔn)將多余的這段以一種無電感的方式折疊起

11、來。但是，就算按照這些要求去做，電纜的長(zhǎng)度及其折疊方式仍然會(huì)影響可重復(fù)性，因?yàn)殡娎|可以按多種方式折疊成無電感（參見圖）。圖、和中的曲線比較了電纜長(zhǎng)度為0.8米時(shí)獲得的結(jié)果以及一根米長(zhǎng)的電纜按不同方式折疊起來所得到的結(jié)果。電纜長(zhǎng)度的影響主要表現(xiàn)在以上，它甚至能夠?qū)е履承┣闆r下差別大于。  圖 利用電源電纜長(zhǎng)度為0.8米的測(cè)量圖 米長(zhǎng)的電源電纜被折疊成了有電感的測(cè)量圖 米長(zhǎng)的電源電纜被折疊成了無電感的測(cè)量 變化之四：其它電纜  對(duì)于包含不同電纜類型（連接各種子系統(tǒng)或者提供來自于傳感器的信號(hào)）的設(shè)備來說，必要的電纜長(zhǎng)度和布置方法也許并不清楚。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，其長(zhǎng)度和布置應(yīng)能再現(xiàn)實(shí)際操

12、作環(huán)境。這通常是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)橐噩F(xiàn)實(shí)際條件是不可能的，或者說可能的條件太多了。  為說明電纜位置的重要性，我們將兩種情況下的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較。第一種情況是溫度傳感器的米長(zhǎng)電纜距離垂直面厘米遠(yuǎn)且平行于垂直面放置；第二種情況是將電纜盤繞成一個(gè)直徑為厘米的螺旋。  雖然直流信號(hào)在溫度傳感器的導(dǎo)線內(nèi)傳送不會(huì)產(chǎn)生任何發(fā)射問題，但是導(dǎo)線會(huì)成為其它無用信號(hào)的來源，它相對(duì)于參考平面位置的變化會(huì)改變?cè)O(shè)備和這個(gè)平面之間的耦合，因而也會(huì)改變發(fā)射電平的測(cè)試結(jié)果。而且，電纜的盤繞會(huì)改變它對(duì)高頻信號(hào)的阻抗，從而改變了設(shè)備電流的分布。圖示出了電纜拉直和盤繞兩種情況下獲得的讀數(shù)。圖 溫度傳感器導(dǎo)線位置不同導(dǎo)致的差異  當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)沒有清楚地定義出電纜的精確位置時(shí)，可通過定義測(cè)試期間電纜的布置來減少測(cè)試結(jié)果的變化。標(biāo)準(zhǔn)中定義的要求必須滿足，但也需要作出一些調(diào)整，形成一個(gè)測(cè)試基準(zhǔn)來說明規(guī)定得不清楚的區(qū)域。在定義電纜布置的時(shí)候，應(yīng)努力解決可以容易地再現(xiàn)的最糟糕的情況，還需要對(duì)電纜的分布作出清楚、精確的記錄。 結(jié)論  傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試裝置中的微小變化會(huì)引起測(cè)量讀數(shù)的大量變化，尤其是在高頻段。從這里所描述的實(shí)驗(yàn)中獲得的