CN101344559A

CN101344559A - 电磁兼容敏感度试验中信号源幅度调整方法

Info

Publication number: CN101344559A
Application number: CNA2008101196339A
Authority: CN
Inventors: 谢树果; 苏东林; 孔蓉; 戴飞; 曹景阳; 曹成; 邵康
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2008-09-04
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2028-09-04
Also published as: CN101344559B

Abstract

本发明公开了一种电磁兼容敏感度试验中信号源幅度调整方法，属于电磁兼容敏感度测试领域，该方法通过设置阈值A、B，C和调整误差D和计算实际测得的干扰信号的强度值与标准极限值之间的差值Δ，进而比较差值Δ与设定的阈值A、B之间的大小关系，计算信号源输出幅度增量X，达到动态调整幅度增量来进行信号源输出幅度调整的目的。本发明的信号源幅度调整方法可以加快信号源调整的过程，节省试验时间，提高试验效率；同时保证电磁兼容测试结果的准确性。

Description

电磁兼容敏感度试验中信号源幅度调整方法

技术领域

本发明涉及电磁兼容敏感度测试领域，具体涉及一种电磁兼容敏感度试验中信号源幅度调整方法。

背景技术

在电磁兼容敏感度试验中，根据GJB151A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》规定，电磁兼容测试包括电磁干扰(EMI)试验和电磁敏感度(EMS)试验两大部分，其中电磁敏感度测试又包括传导敏感度和辐射敏感度测试。敏感度测试的基本原理是干扰发生设备产生一定量级的电磁干扰，如图1所示，辐射敏感度测试中使用辐射天线产生外加辐射电场或者磁场，信号源的输出通过功率放大器以及天线的增益，监视设备可以测量得到对应的场强，PC机通过程序控制，会根据GJB151A-97标准对于场强极限值的规定，对信号源的输出幅度进行调整，使其达到GJB151A-97标准所要求的极限值。而手动对信号源进行调节非常浪费时间，所以使用电磁兼容自动测试系统分别对被试品的每一个频点进行信号源幅值的自动调节。在电磁兼容自动测试系统对信号源进行幅值的自动调节中，需要采用一定的方法使其幅值尽量不与极限值相差太远造成测试的不准确。

传导敏感度测试中使用电流注入设备注入传导干扰电流，观察设备的敏感现象，如果出现敏感应记录下敏感频点、敏感现象及敏感门限值。如图2所示，传导敏感度测试中使用电流注入设备将干扰电流强度加入到被试品的电源线上，然后监视设备通过监视探头监视被试品电源线上所加入的电流强度是否达到规定的极限制。PC机的程序控制会根据监视设备所测得的电流强度值调节信号源的输出幅值，所加入的干扰电流强度达到标准极限值。

自动测试方法的关键是计算机技术和自动控制技术。为了适应自动测试的需要，现今的测试设备大都配备了远程控制功能模块，使得计算机通过GPIB、LAN、USB等接口即可对其实现自动控制；软件上，工业界颁布了标准的仪器控制指令库(如VISA库)，使用VB、LabView等高级编程语言可以方便地编写设备驱动程序，人们只需把精力放在如何控制试验过程，使试验的速度和效率得到提高。对于敏感度自动测试软件，应遵循的原则是使信号源幅度调整过程尽量做到快速、高效。

现有的幅度调整方法以固定增量调整信号源幅度。其调整流程如图3所示：该方法首先设定阈值X和固定的步进幅值C，然后计算实际检测到的场强值与标准极限值的差Δ，如果|Δ|≤X，则幅值调整结束，否则继续给信号源输出幅值增加步进幅值C进行调整。

按照此方法进行幅度调整存在以下缺点：

1、效率低，调整不灵活。考虑到保护设备的需要，幅度增量设置不能太大；当实际测得的干扰信号强度距离极限值较远时，需要经过很多次调整才能达到极限值要求，导致调整过程变慢，试验时间延长。

2、根据信号源初始值在监视设备测量得到的输出幅值如果距离标准极限值比较接近，信号源初始值在下一次步进中就可能会超过标准极限值，使得试验测量数据不准确。

发明内容

本发明为了能尽快地使干扰信号的强度值达到极限值要求，采用了一种动态设置幅度增量的方法来调整信号源的输出幅度。通过动态改变信号源幅度增量的大小，使干扰信号的强度尽快达到极限值要求，提出了一种电磁兼容敏感度试验中信号源幅度调整方法，该方法通过如下步骤实现：

步骤一、设置阈值A、B，C和调整误差D；

阈值A值根据不同试验要求而确定，取值在10～20dB之间，阈值B取3～10dB

之间，固定值C一般为1～2dB，调整误差D一般为固定值C的2～3倍，并且有C＜D＜B＜A。

步骤二、计算实际测得的干扰信号的强度值与标准极限值之间的差值Δ；

所述实际测得的干扰信号的强度值是通过监视设备得到，标准极限值减去实际测得的干扰信号的强度值即得到差值Δ。

步骤三、计算信号源输出幅度增量X：

比较差值Δ与步骤1中设定的阈值A、B之间的大小关系，分如下几种情况：

a、若Δ≥A，则令幅度增量X＝A，对信号源输出幅值进行幅度调整；否则进入步骤b；

b、若B≤Δ＜A，则令幅度增量X＝Δ，对信号源输出幅值进行幅度调整；否则进入步骤c；

c、若0≤Δ＜B，则以幅度增量X＝c进行信号源输出幅度调整，直至|Δ|≤D，这里D为允许的调整误差，D值一般为固定值C的2～3倍；否则进入步骤d；

d、若Δ＜0，则以Δ为幅度增量进行调整，即以X＝Δ进行信号源幅度调整，将此时的信号源上一输出幅度加上Δ后，再进行输出。

步骤四、重复步骤二～三，直到差值Δ落入允许的调整误差D范围内，即|Δ|≤D，则信号源调整完毕，继续进行下一频点的幅度调整。

本发明的有益效果：

1)可以加快信号源调整的过程，节省试验时间，提高试验效率；

2)通过对信号源输出幅值的调整，监视设备测量得到的干扰信号的强度值都能够达到

军用标准的极限值范围，保证了电磁兼容测试结果的准确。

附图说明

图1是辐射敏感度试验框图；

图2是传导敏感度试验框图；

图3是现有幅度调整方法流程图；

图4是本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的方法进行详细说明。

本发明提供一种电磁兼容敏感度试验中信号源幅度调整方法，具体方法流程如图4所示，步骤如下：

1、设置阈值A、B，固定值C和误差范围D。

阈值A为一个较大的阈值，其值根据不同试验要求而确定，10～20dB之间，阈值B为一个较小的阈值，本发明中取3～10dB之间，固定值C为一个较小的数值，一般为1～2dB。调整误差D为允许的误差范围，调整误差D值一般为固定值C的2～3倍，并且有C＜D＜B＜A。

2、计算实际测得的干扰信号的强度值与标准极限值之间的差值Δ。

实际测得的干扰信号的强度值是通过监视设备得到的。标准极限值减去实际测得的干扰信号的强度值即得到差值Δ。

差值Δ用来估算测试的干扰信号的强度值与标准极限值之间的距离，是下一步调整信号源幅度增量的依据。所测得的干扰信号的强度可以是电场强度，也可以是磁感应强度或者电流强度。

3、计算信号源输出幅度增量X。

a、若Δ≥A，表明当前幅度距离标准极限值很大，可以较大幅度地增加信号源的输出，这样以阈值A为幅度增量调整信号源输出幅值进行幅度调整，即X＝A；否则进入步骤b。

在Δ较大时，以阈值A为幅度增量步进既能使测量干扰信号的强度值迅速增加，也不至于超过极限值。这里要说明的是，功率放大器正常工作是处于线性放大区，在某一频点的输出的线性度不会太差；但以差值Δ为幅度增量是不安全的，因为较大的幅度增量所带来的线性误差也较大，有可能使测量干扰信号的强度值超出标准极限值很多；

b、若B≤Δ＜A，表明当前幅度距离标准极限值较小，则以Δ为幅度增量调整信号源输出幅值，即以X＝Δ进行信号源幅度调整；否则进入步骤c。

这里设置阈值B的大小是考虑当Δ≤B时，功率放大器的线性误差的影响变大，以阈值B为增量可能导致幅度值超出极限值，虽然这种超出是比较小的，不会很危险，但程序要为此降低信号源的输出，降低了信号源幅度会使Δ≥D，这里D为允许的调整误差，但再增加又导致超出，如此反复，就有可能使程序控制进入死循环。因此当差值Δ处于到阈值A、B之间时，令幅度增量X＝Δ，以差值Δ为步进调整信号源的幅度。

c、若0≤Δ＜B，表明当前幅度距离标准极限值已很接近，此时以一个较小的固定值C为幅度增量进行调整，即以X＝C进行信号源幅度调整，直至|Δ|≤D，这里D为允许的调整误差，D值一般为固定值C的2～3倍；否则进入步骤d。

当0≤Δ＜B时，信号源输出幅度的调整相当于微调，由于固定值C距离调整误差D已很接近，幅度调整的次数不会很多，因此可以节省幅度调整的时间。

d、若Δ＜0，表明此时的监视设备测量到的干扰信号的强度幅度已经超过了标准极限值要求，此时以Δ为幅度增量进行调整，即以X＝Δ进行信号源幅度调整，将此时的信号源上一输出幅度加上Δ后，再进行输出。

4、重复步骤2～3，直到差值Δ落入允许的调整误差D范围内，即|Δ|≤D，则信号源调整完毕，继续进行下一频点的幅度调整。

实施例

假设信号源的初始值为S＝-50dBm，可以通过监视设备测量得到相应的电场强度的幅值为120dBuV/m，标准极限值为166dBuV/m，标准极限值与电场强度的幅值相差46dB，即Δ＝46dB，设定阈值A＝20dB，B＝10dB，固定值C＝1dB，调整误差D＝2dB，因为此时Δ＞A，所以初始的步进幅值为X＝20dB。假设每次循环需要2s的驻留时间，具体的幅值调整步骤如表1：

表1本发明的幅值调整步骤

步骤	信号源的步进幅值X(dB)	信号源输出幅值(dBm)	监视设备测得的场强数值(dBuV/m)	与标准极限值差值(dB)
步骤	信号源的步进幅值X(dB)	信号源输出幅值(dBm)	监视设备测得的场强数值(dBuV/m)	与标准极限值差值(dB)	1	X＝A＝20	-30	148	18
2	X＝Δ＝18	-12	160	6	1	X＝A＝20	-30	148	18
2	X＝Δ＝18	-12	160	6	3	X＝C＝1	-11	165.4	0.6

从上表中可以看出，当循环进行到第三步时，与标准极限值的差值0.6已经小于所允许的调整误差D＝2dB，则此频点的循环结束，进入到下一频点的操作，整个循环需要6s的时间。

应用现有的幅值调整方案对上述的实施例进行幅度调整，设定调整误差为±1dB，固定的步进幅值设置为5dB，具体幅值调整步骤如：

表2应用现有幅值调整方案的步骤

从表2可见，通过固定的步进幅值的累加，根据信号源的输出幅值，从监视设备测得的数值不能够达到预先设定的阈值范围，同时现有技术方案目前已经进行了8步循环，使用16s的时间还不能够完成该频点的测试。系统级电磁兼容测试有多达上万个频点，即使每一个频点在16s的时间能够完成测试，所需要的时间也是非常长的，而本发明技术方案在试验的效率和准确性上要远远优于现有技术方案。

Claims

1、电磁兼容敏感度试验中信号源幅度调整方法，其特征在于如下步骤：

步骤一、设置阈值A、B，C和调整误差D；

阈值A值根据不同试验要求而确定，取值在10～20dB之间，阈值B取3～10dB之间，固定值C一般为1～2dB，调整误差D一般为固定值C的2～3倍，并且有C＜D＜B＜A；

步骤三、计算信号源输出幅度增量X：

c、若O≤Δ＜B，则以幅度增量X＝C进行信号源输出幅度调整，直至|Δ|≤D，这里D为允许的调整误差，D值一般为固定值C的2～3倍；否则进入步骤d；

d、若Δ＜0，则以Δ为幅度增量进行调整，即以X＝Δ进行信号源幅度调整，将此时的信号源上一输出幅度加上Δ后，再进行输出；

2、根据权利要求1所述的电磁兼容敏感度试验中信号源幅度调整方法，其特征在于：

步骤二中所述实际测得的干扰信号的强度值是通过监视设备得到，标准极限值减去实际测得的干扰信号的强度值即得到差值Δ。