朱 斌，鄧紅艷

（中國工程物理研究院計量測試中心，四川 綿陽 621900）

0 引 言

傳導發(fā)射是測量被測設備通過電源線或信號線向外發(fā)射的電磁干擾。而通過電源線對其他接入電網(wǎng)的儀器設備干擾，是傳導發(fā)射干擾中最主要的干擾形式[1]，干擾信號通過電源線進入系統(tǒng)中其他共用電網(wǎng)的設備。如果系統(tǒng)中其他設備不能濾除能影響其正常工作的干擾信號的話，很容易造成儀器設備不能正常工作。利用同步機（VST-2型）進行傳導發(fā)射測試技術(shù)的研究，來獲取同步機在ESIB40電磁干擾測試系統(tǒng)上傳導發(fā)射預測試方法。

1 測量接收機進行傳導發(fā)射測試原理

ESIB40電磁干擾測量系統(tǒng)進行傳導發(fā)射測試時分為硬件和軟件兩部分。硬件部分如圖1所示，是通過LISN（線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡）將EUT（被測設備）與電網(wǎng)分隔，再通過LISN的信號輸出端將信號輸入測量接收機。這樣，測量到的干擾電壓僅為被測設備發(fā)射的，不會混入來自電網(wǎng)的干擾，也為測量提供一個穩(wěn)定的50 Ω阻抗，使測量的干擾電壓有統(tǒng)一的基準。軟件部分是基于ES-K1（測量軟件），來進行傳導發(fā)射測試，ES-K1主要有掃描程序（script，即腳本）、掃描表編輯器（scan editor）和系統(tǒng)換能編輯器（system transducer editor）3部分組成。掃描程序用于選擇運行的標準、掃描表和掃描的頻率范圍，掃描表編輯器是對每個頻段掃描時間、中頻濾波器的選擇、掃描步長和系統(tǒng)路徑等進行設置，系統(tǒng)換能編輯器是對測量系統(tǒng)通路中所使用的電纜、衰減器和各種換能器的電參數(shù)進行編輯，保存成各種系統(tǒng)路徑文件供掃描表編輯器調(diào)用。

圖1 測量系統(tǒng)方框圖

2 同步機傳導發(fā)射測試

2.1 國內(nèi)外標準規(guī)定的傳導發(fā)射

目前同步機能夠參照的傳導發(fā)射國內(nèi)外標準情況如下：

GB 4824-2004《工業(yè)、科學和醫(yī)療射頻設備電磁騷擾特性的測量方法和限制》[2]等同采用國際標準CISPR11：2003；GB 9254-1998《信息技術(shù)設備的無線電騷擾限值和測量方法》[3]等同采用國際標準CISPR22：1997。GB 4824-2004是在工業(yè)、科學和醫(yī)療領域通用的產(chǎn)品標準，在我國的電磁兼容國家標準中尚無同步機的相關(guān)標準。GB 9254-1998是針對信息技術(shù)設備，在有限的頻段規(guī)定了干擾限值，該限值保障無線電廣播和電信業(yè)務。一般情況，電磁干擾限值的選擇由用戶提供，而該課題中所采用的標準干擾限值是參照GB 4824-2004和GB 9254-1998。

2.2 場地選擇

測試在屏蔽室中進行，可以將空間中的電磁干擾的影響降低到最小，從而保證對同步機傳導發(fā)射測試的準確性。

2.3 系統(tǒng)配置

測量接收機為R&S公司引進的ESIB40，測量軟件為R&S公司的 ES-K1，LISN為R&S公司的ESH3-Z5，衰減器為Weinschel公司的10dB衰減器。

2.4 測試步驟及測試方法

同步機VST-2型（序號：20030077）放在離地面80cm高的實驗桌上，與LISN之間的平行距離80cm，儀器自帶電源線長度1m，超長部分折疊為0.4m長，LISN應接地良好，這樣可以有效降低EUT的電源線通過空間對輸入測量系統(tǒng)的信號干擾[4]。硬件連接如圖1所示，接收機前端接10dB衰減器，是因為LISN測量連續(xù)波傳導干擾需特別注意過載問題，被測件因開關(guān)或瞬時斷電會引起瞬態(tài)尖峰，其幅度遠遠超過接收機的測量范圍，很容易損壞接收機，所以接收機前端接10dB衰減器作為過載保護。

測量系統(tǒng)的控制程序，首先在ES-K1的掃描表編輯器下，將測量系統(tǒng)中需要的LISN的插入損耗調(diào)入掃描表編輯器，再把回路中接入的衰減器和電纜等帶有插入損耗的附件用網(wǎng)絡分析儀測得其插入損耗，通過ES-K1中的系統(tǒng)換能編輯器將測量數(shù)據(jù)導入后編輯成文件，添加到掃描表編輯器中相應位置；其次，選擇好需要測試的頻率范圍、中頻帶寬、掃描時間和檢波方式等一系列需要測試的指標，然后在相應的傳導發(fā)射掃描程序中調(diào)用該掃描表進行測試。這里需注意的是以上參數(shù)設置應合理，否則測量結(jié)果的誤差會很大。經(jīng)實驗，在掃描表編輯器中掃頻范圍設置成150 kHz～30 MHz，中頻帶寬為9 kHz，而接收機的步長（step size）約為中頻帶寬的一半為佳，故設為5kHz。設置檢波方式時，在參考了GB 4824-2004和GB 9254-1998后發(fā)現(xiàn)，對于150kHz～30MHz頻率段的標準限值均為準峰值和平均值，如果要符合該類標準測試時，就需使用相同的檢波方式。而準峰值測試時間相對較長（在150kHz～30MHz頻率段掃描一次約1h左右），所以一般采用峰值掃描。在參數(shù)設置中，將比電壓準峰值限值線低6 dB以上的幅值做準峰值測量，一次掃描做6個最大點。這樣，可以保證在進行電壓值掃描時可以準確知道是否符合電壓準峰值限值線。最后，進行限值線的設置。限值線是為了直觀反映，整個頻段掃描完成后是否符合所用測試標準，這樣可以讀出EUT電源線中零線、火線對地和本身的電磁干擾信號。在測試中使用的限值線是根據(jù)GB 4824-2004中的B類（A類為非家用設備，B類為家用設備，B類規(guī)定的限值更嚴格，因此選用B類）編輯的。另外，GB 9254-1998中B級（A級為工作環(huán)境中使用，B級為生活環(huán)境中使用）規(guī)定的限值等同于GB 4824-2004中的B類，均如表1所示。

表1 GB 4824-2004中的B類電壓干擾限值

3 測試及結(jié)果分析

環(huán)境底噪是指同步機未通電的情況下，測得LISN上耦合的電網(wǎng)干擾電壓。圖2～圖9中曲線含義均如圖2標注所示。

在進行環(huán)境底噪測試中，對線N（火線）和線L（零線）分別進行了對地和浮地2次測試。如圖2～圖5所示，環(huán)境底噪均遠遠低于相應的標準限值6dB，滿足GB 4824-2004和GB 9254-1998關(guān)于對測試環(huán)境的要求。

圖2 線L對地之間的環(huán)境底噪

圖3 線N對地之間的環(huán)境底噪

圖4 線L上的環(huán)境底噪

圖5 線N上的環(huán)境底噪

圖6 線L對地之間的電磁干擾

圖7 線N對地之間的電磁干擾

圖8 線L上的電磁干擾

圖9 線N上的電磁干擾

圖6～圖9是對同步機正常工作時所做的測試。從圖中可以看出，被測的同步機符合該次測試中所使用的標準限值。平均值測量曲線是選取了6個最大值進行了標注，而對于峰值測量曲線，是對6個最大值進行準峰值測量后給出的結(jié)果。這樣，6個最大的準峰值點未超過準峰值限值的話，那么其他點就不用進行準峰值測量，從而大大縮短了測量時間。

4 使用頻譜分析儀對測量結(jié)果的驗證

考慮到同步機傳導發(fā)射產(chǎn)生的干擾信號是窄帶信號，預選器和檢波器的作用不明顯，采用不帶預選器的頻譜分析儀進行測量結(jié)果的驗證是可行的[5]。

對于驗證測量結(jié)果的硬件連接，如圖10所示。由于同步機在測試中每一次開機在同一頻率點下干擾信號都會有所不同，這樣會影響驗證測量的準確性，所以利用功分器，在同一次開機時，分別用接收機和頻譜儀對同一頻率點進行測量，來加以驗證。

在測量中，頻譜儀的單位為dBm，而接收機的使用單位為dBμV，為了便于比較，通過以下公式[6]進行換算：

PdBm=UdBμV-107（對于50Ω的系統(tǒng)來說）

圖10 驗證試驗的硬件連接方框圖

以圖8的測量情況來進行驗證，系統(tǒng)中各點頻點插入損耗如表2所示。在接收機采用檢波方式為平均值方式和頻譜儀測量結(jié)果比較如表3所示。

表2 系統(tǒng)插入損耗

表3 測量結(jié)果比較

通過換算公式，可以看出測量結(jié)果均相差1 dB左右，因此接收機在整個掃描中的結(jié)果是可靠的，從而證明測試方法可行。

5 結(jié)束語

利用同步機（VST-2型）進行傳導發(fā)射測試技術(shù)的研究，建立和完善了傳導發(fā)射測試系統(tǒng)，獲取了在ESIB40電磁干擾測試系統(tǒng)上進行傳導發(fā)射預測試方法?？梢愿鶕?jù)用戶的需求，進行軍標和民標的傳導發(fā)射預測試，頻率范圍為150 KHz～30 MHz，檢波方式為準峰值和平均值方式的傳導發(fā)射測試裝置。目前該方法已應用于各類儀器設備傳導發(fā)射的日常測試中。

[1] 陳淑鳳.電磁兼容實驗技術(shù)[M].北京：北京郵電大學出版社，2001.

[2]GB 4824—2004工業(yè)、科學和醫(yī)療射頻設備電磁騷擾特性的測量方法和限制[S].北京：中國標準出版社，2002.

[3]GB 9254—1998信息技術(shù)設備的無線電騷擾限值和測量方法[S].北京：中國標準出版社，2002.

[4] 徐加征.電源接地方式對傳導騷擾的影響[J].安全與電磁兼容，2007（4）：57-60.

[5] 呂文.EMI測量儀器的選擇和使用[J].安全與電磁兼容，2007（2）：42-47.

[6]GB 6833.9—1987電子測量儀器電磁兼容性試驗規(guī)范傳導干擾試驗[S].北京：中國標準出版社，2002.