一種電子設(shè)備電磁發(fā)射特性的現(xiàn)場測試方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電磁兼容測試領(lǐng)域，特別是一種電子設(shè)備電磁發(fā)射特性的現(xiàn)場測試方 法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，系統(tǒng)線纜布局復(fù)雜，組成設(shè)備眾多，工作頻率及傳輸速 率增加，從而導(dǎo)致電子系統(tǒng)的電磁兼容問題日益突出。由于系統(tǒng)體積的限制和測試實(shí)時(shí)性 的要求，電磁兼容測試無法在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行，且對于被測設(shè)備而言，實(shí)際工作狀態(tài)與實(shí)驗(yàn)室 狀態(tài)的電磁發(fā)射特性有很大差別。最明顯的差別在于，前者處于實(shí)際的工作環(huán)境，設(shè)備處于 聯(lián)網(wǎng)工作狀態(tài)，而后者的設(shè)備處于單臺非聯(lián)網(wǎng)工作狀態(tài)。顯然，兩種狀態(tài)下電磁發(fā)射特性最 真實(shí)的為第一種狀態(tài)。因此，在工作現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行電磁兼容測試，獲得被測設(shè)備的電磁發(fā) 射特性，為判別干擾源，對其進(jìn)行電磁兼容故障診斷提供依據(jù)。
[0003] 電磁兼容現(xiàn)場測試需進(jìn)行輻射發(fā)射測試和傳導(dǎo)發(fā)射測試。輻射發(fā)射測試頻帶較 寬，通常分布在IOkHz~3GHz。標(biāo)準(zhǔn)測試采用有源桿狀天線、雙錐天線、對數(shù)周期天線和喇 叭天線。這些天線不僅體積較大，使用起來非常不便，而且無法區(qū)分鄰近設(shè)備的輻射信號。 傳導(dǎo)發(fā)射測試頻帶通常分布在幾十Hz~250MHz。由于正常工作環(huán)境下系統(tǒng)的線纜布局復(fù) 雜，而線間耦合是導(dǎo)致電磁泄漏和傳導(dǎo)干擾的重要因素，因此探測線纜之間的耦合，就顯得 非常重要。為了進(jìn)一步確定具體部位的電磁發(fā)射特性，就需要對設(shè)備的機(jī)箱/機(jī)柜孔、縫、 電路板等部位進(jìn)行貼近探測。因此，電磁兼容現(xiàn)場測試需要采用方便有效的測試診斷組件。
[0004] 電磁兼容現(xiàn)場測試由于不具備理想的屏蔽、濾波環(huán)境，致使環(huán)境中既有設(shè)備自身 產(chǎn)生的信號，又有環(huán)境噪聲信號，嚴(yán)重影響了測試的準(zhǔn)確性，增加了故障診斷的難度。目前 我國唯一關(guān)于電磁兼容現(xiàn)場測試的標(biāo)準(zhǔn)YDT 1633-2007《電磁兼容性現(xiàn)場測試方法》規(guī)定 了電磁兼容現(xiàn)場測試時(shí)設(shè)備級產(chǎn)品的性能判據(jù)、騷擾度和抗擾度的測量方法，但是未涉及 復(fù)雜電磁環(huán)境和聯(lián)網(wǎng)工作狀態(tài)下的電磁兼容現(xiàn)場測試，更沒有測試數(shù)據(jù)的處理方法和電磁 兼容性的詳細(xì)要求。虛擬暗室理論通過采用雙通道接收機(jī)測量和自適應(yīng)噪聲抵消技術(shù)，對 被測設(shè)備進(jìn)行普通環(huán)境下的輻射發(fā)射測試，由于實(shí)際測試時(shí)，干擾源與敏感設(shè)備的距離非 常近，不能滿足該方法理論上所要求的測試距離，因此無法用于實(shí)際測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種使用方便，可在現(xiàn)場非屏蔽環(huán)境下，獲得被測設(shè)備的 實(shí)際電磁發(fā)射特性的一種電子設(shè)備電磁發(fā)射特性的現(xiàn)場測試方法及裝置。
[0006] 本發(fā)明具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種電子設(shè)備電磁發(fā)射特性的現(xiàn)場測試方法，其特征 是：它至少包括如下步驟：
[0007] 步驟101 :環(huán)境場強(qiáng)測試，對設(shè)備工作現(xiàn)場的電磁環(huán)境進(jìn)行測試，確定環(huán)境常駐信 號及有無新增異常信號；
[0008] 步驟102 :輻射發(fā)射測試，通過便攜式雙錐天線，對IOkHz至3GHz頻率范圍內(nèi)的輻 射發(fā)射進(jìn)行測試，通過環(huán)境剔除算法，對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得被測設(shè)備的實(shí)際電磁發(fā)射 特性；
[0009] 步驟103 :傳導(dǎo)發(fā)射測試，通過電流卡鉗，對25Hz至IOMHz頻率范圍內(nèi)的傳導(dǎo)發(fā)射 進(jìn)行測試，以及對25Hz至250MHz頻率范圍內(nèi)的線間耦合進(jìn)行測試；
[0010] 步驟104 :故障診斷測試，依據(jù)被測設(shè)備的電磁發(fā)射特性，分別選用不同精度的近 場探頭，進(jìn)一步確定具體部位的電磁發(fā)射特性；
[0011] 步驟105 :對現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)的異常頻段與其他設(shè)備模板進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算，獲得現(xiàn) 場測試與故障診斷結(jié)果。
[0012] 所述的步驟101，具體包括如下步驟：
[0013] 步驟201 :關(guān)閉所有設(shè)備，使便攜式雙錐天線處于接收狀態(tài)，接收到的信號通過同 軸屏蔽線纜傳遞至接收儀和測控計(jì)算機(jī)；
[0014] 步驟202:返復(fù)進(jìn)行環(huán)境場強(qiáng)測試時(shí)，當(dāng)同一頻段多次幅度差別不大時(shí)，則認(rèn)為該 信號為環(huán)境常駐信號；應(yīng)在輻射發(fā)射測試時(shí)對其進(jìn)行剔除。
[0015] 所述的步驟102,具體包括如下步驟：
[0016] 步驟301 :將被測設(shè)備關(guān)閉，便攜式雙錐天線接收，接收到的信號通過同軸屏蔽線 纜傳遞至接收儀和測控計(jì)算機(jī)；
[0017] 在h時(shí)刻對被測設(shè)備所處環(huán)境進(jìn)行測試，得到其頻譜為S tl(co)，即當(dāng)前環(huán)境的頻 譜；
[0018] 步驟302 :將被測設(shè)備開啟并處于正常工作狀態(tài)，便攜式雙錐天線接收，接收到的 信號通過同軸屏蔽線纜傳遞至接收儀和測控計(jì)算機(jī)，在t 2時(shí)刻對被測設(shè)備進(jìn)行測試，得到 其頻譜為St2 (ω )，即環(huán)境的頻譜和被測設(shè)備發(fā)射的頻譜之和；
[0019] 步驟303 :確定閾值，將t2時(shí)刻測得頻譜的負(fù)包絡(luò)S e (ω)作為閾值；
[0020] 步驟304 :估計(jì)上述參數(shù)下的頻率偏移和幅度偏差；
[0021] 步驟305:差值補(bǔ)償；
[0022] 步驟306 :差分計(jì)算，針對不滿足同一性判別的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行差分計(jì)算；
[0023] 若同一頻率t2時(shí)刻測試數(shù)據(jù)S t2(co)高于tl時(shí)刻測試數(shù)據(jù)S tl(co)，由于單位為 dB μ V/m，兩組測試數(shù)據(jù)不是線性關(guān)系，則應(yīng)先將單位由dB μ V/m轉(zhuǎn)換為μ V再進(jìn)行差分計(jì) 算：
[0025] 若問一頻率t2時(shí)刻測試數(shù)據(jù)S
t2 ( ω )低于或等于tl時(shí)刻測試數(shù)據(jù)S tl ( ω )，差分計(jì) 算出現(xiàn)負(fù)值，則保留一時(shí)刻測得頻譜的負(fù)包絡(luò)SJ ω);
[0026] 對環(huán)境常駐信號進(jìn)行分段處理，確定環(huán)境常駐信號頻段并對其進(jìn)行剔除，保留t2 時(shí)刻測得頻譜的負(fù)包絡(luò)SJ ω );
[0027] 步驟307 :消噪處理，降低寬帶噪聲；
[0028] 步驟308 :獲得電子設(shè)備實(shí)際輻射發(fā)射特性，將被測設(shè)備正常工作狀態(tài)下的測試 數(shù)據(jù)存為該設(shè)備的模板數(shù)據(jù)，當(dāng)該設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，對其再次進(jìn)行輻射發(fā)射測試，將測試數(shù) 據(jù)與模板數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，確定該設(shè)備的異常頻段。
[0029] 所述的步驟103,具體包括如下步驟：
[0030] 步驟401 :選擇被測設(shè)備的電源線，將電流卡鉗卡在上面，接收到的信號通過同軸 屏蔽線纜傳遞至接收儀和測控計(jì)算機(jī)；
[0031] 步驟402:獲得電子設(shè)備實(shí)際傳導(dǎo)發(fā)射特性，將被測設(shè)備正常工作狀態(tài)下的測試 數(shù)據(jù)存為該設(shè)備的模板數(shù)據(jù)，當(dāng)該設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，對其再次進(jìn)行傳導(dǎo)發(fā)射測試，將測試數(shù) 據(jù)與模板數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，確定該設(shè)備的異常頻段；
[0032] 步驟403 :選擇被測設(shè)備的一條線纜，將電流卡鉗卡在上面，接收到的信號通過同 軸屏蔽線纜傳遞至接收儀和測控計(jì)算機(jī)；
[0033] 步驟404 :選擇被測設(shè)備的一條線纜，并將其與其他線纜進(jìn)行物理隔離，將電流卡 鉗卡在上面，接收到的信號通過同軸屏蔽線纜傳遞至接收儀和測控計(jì)算機(jī)；
[0034] 步驟405:對兩次測試數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，確定電磁泄漏通過線間耦合導(dǎo)致傳導(dǎo)干擾 的頻段，對耦合頻段數(shù)據(jù)和其他設(shè)備模板進(jìn)行峰值提取和相關(guān)性計(jì)算，實(shí)現(xiàn)耦合干擾定位。
[0035] 所述的步驟104,具體包括如下步驟：
[0036] 步驟501 :近場探頭貼近被測設(shè)備的機(jī)箱/機(jī)柜孔、縫、顯示屏等輻射發(fā)射較強(qiáng)的