CN101520481A - 一种精确多频同步协同辐射敏感度测试方法 - Google Patents

一种精确多频同步协同辐射敏感度测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种精确多频同步协同辐射敏感度测试方法，按符合GJB151A－97辐射敏感度测试要求对所有测试频率点从低到高均匀分组；对于第一组N个频率成分信号，控制任意波形发生器一次输出含有这些频率成分的信号；保持任意波形发生器的频率设置不变，逐步调整信号源幅度，使得监测设备测量值达到军标规定的极限值；保持任意波形发生发生器的频率和幅度设置不变，停留时间至少1秒以上，若受试设备有敏感，则对包含敏感点的该频率组进行逐点扫描，确定出现敏感的具体频点，按照军标单点测试方法确定该频点处的敏感度门限电平；若受试设备不敏感，则按照频率组步进，直到全部频段扫描完毕；试验结束。

Description

一种精确多频同步协同辐射敏感度测试方法
技术领域
本发明涉及电磁辐射领域，具体来说是一种精确多频同步协同辐射敏感度测试方法。
背景技术
任何电气、电子设备和分系统在其工作时都不可避免地向电源线反馈电磁能量，同时也从机壳、互联线、天线馈线等向空间泄露和散发电磁能量。这些有意和无意的电磁能量构成了某时某地的电磁环境，复杂、恶劣的电磁环境是该场地设备的潜在干扰源。设备级电磁发射和敏感度测量是评估设备EMC水平的手段，也是采取EMI措施的依据。电磁兼容性测试归纳起来可以归为4类：辐射发射测试，辐射敏感度测试，传导发射测试，传导敏感度测试。
电子设备或系统往往有很多电源线或线缆，这些线缆一方面构成了系统能量和信息传输的通道，另一方面也形成了辐射干扰的耦合传输途径。因此，需要对系统的所有互连线进行辐射敏感度测试，确定通过线缆耦合的干扰信号对系统的影响。辐射敏感度是指受试设备对辐射电场耦合到输入电源线、互连线及机壳上的干扰信号的承受能力。
按照GJB152A-97中RS103的10kHz～40GHz电场辐射敏感度测试要求，辐射敏感度测量一般做法是通过将信号源调到1kHz，占空比50％脉冲调制，采用适当的放大器和发射天线，在测试起始频率点产生一电场，逐步增加输入的功率电平，直到电场传感器的显示达到GJB151A-97表示的相应极限值为止；再按照GJB152A-97中的要求继续完成其它测试频率点的测试。由于步进式扫描要求对每个频点的测试花费的时间比较长。对某些受试设备，为可靠观察响应，必要时应降低扫描速率和减少步长。对于某些大型设备和系统，构造复杂，用频、用电设备众多，内部互连线缆可达上千对，总长度达数百米甚至数千米，显然，传统的逐点步进式扫描方法耗时太长，效率不高。
发明内容
本发明专利主要针对电磁兼容辐射敏感度测试中传统逐点步进式扫描需要对每个频点进行逐一测试导致效率不高的问题，提出了一种按组步进式的精确多频同步协同辐射敏感度测试方法，可通过任意波形发生器和功率放大器产生包含多个频率分量且满足军标要求的测试信号，并通过辐射天线将信号耦合到被试线缆中，通过一次测试可对多频率点同时进行辐射敏感测试，在确保测试精度的前提下，提高了测试速度。
主要通过以下步骤来完成：
第一步：按符合GJB151A-97辐射敏感度测试要求对所有测试频率点从低到高均匀分为n组，n≥2，每组频点个数N；
第二步：对于第一组N个频率成分信号，控制任意波形发生器一次输出含有这些频率成分的信号；
第三步：保持第二步中任意波形发生器的频率设置不变，逐步调整信号源幅度，使得监测设备测量值达到军标规定的极限值V1 lim，V2 lim，......，VN lim；
第四步：保持第二步中任意波形发生器的频率和第三步中的幅度设置不变，停留时间至少1秒以上，若受试设备有敏感，则对包含敏感点的该频率组进行逐点扫描，确定出现敏感的具体频点，按照军标单点测试方法确定该频点处的敏感度门限电平；
若受试设备不敏感，则判断全部频段是否扫描完毕：如果扫描完毕，则执行第六步；如果扫描没有完毕，则执行第五步；
第五步：依次类推，重复第二步～第四步，每次按照频率组步进，直到全部频段扫描完毕。
第六步：试验结束。
本发明的优点在于：
(1)本发明一次扫描可同步测试多个频点，并自动实现按组步进式扫描，大大提高了辐射敏感度试验的测试效率；
(2)本发明具有多频选择性、按组步进式和快速诊断性，能够快速诊断敏感点故障。
附图说明
图1是本发明一种精确多频同步协同辐射敏感度测试方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明是一种精确多频同步协同辐射敏感度测试方法，在试验开始时，首先将整个频率范围进行分组，控制任一波形发生器依次按组步进方式扫描，对于发生敏感的频段进行逐点扫描，确定敏感频点和敏感门限电平。
第一步：按符合GJB151A-97辐射敏感度测试要求对所有测试频率点从低到高进行均匀分组，分为n组，每组频点个数N。
比如说对于辐射敏感度测试，在10kHz～30MHz频率范围内进行辐射敏感度试验，按照GJB152A-97中的敏感度测试频率扫描，需要110个频率点，频点如表1所示：
表110kHz～30MHz频率范围内频率扫描表
 
10100 12571.6302 15648.1075 19477.4475 24243.8879
10201 12697.3465 15804.5885 19672.222 24486.3267
10303.01 12824.32 15962.6344 19868.9442 24731.19
 
10406.0401 12952.5631 16122.2608 20067.6337 24978.5019
10510.1005 13082.0888 16283.4834 20268.31 25228.2869
10615.2015 13212.9097 16446.3182 20470.9931 25480.5698
10721.3535 13345.0388 16610.7814 20675.7031 25735.3755
10828.5671 13478.4892 16776.8892 20882.4601 25992.7293
10936.8527 13613.274 16944.6581 21091.2847 26252.6565
11046.2213 13749.4068 17114.1047 21302.1975 26515.1831
11156.6835 13886.9009 17285.2457 21515.2195 26780.3349
11268.2503 14025.7699 17458.0982 21730.3717 27048.1383
11380.9328 14166.0276 17632.6792 21947.6754 27318.6197
11494.7421 14307.6878 17809.006 22167.1522 27591.8059
11609.6896 14450.7647 17987.096 22388.8237 27867.7239
11725.7864 14595.2724 18166.967 22612.7119 28146.4012
11843.0443 14741.2251 18348.6367 22838.839 28427.8652
11961.4748 14888.6373 18532.123 23067.2274 28712.1438
12081.0895 15037.5237 18717.4443 23297.8997 28999.2653
12201.9004 15187.8989 18904.6187 23530.8787 29289.2579
12323.9194 15339.7779 19093.6649 23766.1875 29582.1505
12447.1586 15493.1757 19284.6015 24003.8494 29877.972
用户指定分组数，如果为五组，则建立如表2所示的辐射敏感度频率扫描表(单位Hz)：
表2分五组后的频率扫描表
 
第一组 第二组 第三组 第四组 第五组
10100 12571.6302 15648.1075 19477.4475 24243.8879
10201 12697.3465 15804.5885 19672.222 24486.3267
10303.01 12824.32 15962.6344 19868.9442 24731.19
10406.0401 12952.5631 16122.2608 20067.6337 24978.5019
10510.1005 13082.0888 16283.4834 20268.31 25228.2869
10615.2015 13212.9097 16446.3182 20470.9931 25480.5698
10721.3535 13345.0388 16610.7814 20675.7031 25735.3755
10828.5671 13478.4892 16776.8892 20882.4601 25992.7293
10936.8527 13613.274 16944.6581 21091.2847 26252.6565
 
11046.2213 13749.4068 17114.1047 21302.1975 26515.1831
11156.6835 13886.9009 17285.2457 21515.2195 26780.3349
11268.2503 14025.7699 17458.0982 21730.3717 27048.1383
11380.9328 14166.0276 17632.6792 21947.6754 27318.6197
11494.7421 14307.6878 17809.006 22167.1522 27591.8059
11609.6896 14450.7647 17987.096 22388.8237 27867.7239
11725.7864 14595.2724 18166.967 22612.7119 28146.4012
11843.0443 14741.2251 18348.6367 22838.839 28427.8652
11961.4748 14888.6373 18532.123 23067.2274 28712.1438
12081.0895 15037.5237 18717.4443 23297.8997 28999.2653
12201.9004 15187.8989 18904.6187 23530.8787 29289.2579
12323.9194 15339.7779 19093.6649 23766.1875 29582.1505
12447.1586 15493.1757 19284.6015 24003.8494 29877.972
通过分组，确定N＝22；
如果用户指定要分成六组，则每组需要110/6≈18个频率点，则建立如表3所示的辐射敏感度频率扫描表：
表3分六组后的频率扫描表
 
第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 第六组
10100 12081.0895 14450.7647 17285.2457 20675.7031 24731.19
10201 12201.9004 14595.2724 17458.0982 20882.4601 24978.5019
10303.01 12323.9194 14741.2251 17632.6792 21091.2847 25228.2869
10406.0401 12447.1586 14888.6373 17809.006 21302.1975 25480.5698
10510.1005 12571.6302 15037.5237 17987.096 21515.2195 25735.3755
10615.2015 12697.3465 15187.8989 18166.967 21730.3717 25992.7293
10721.3535 12824.32 15339.7779 18348.6367 21947.6754 26252.6565
10828.5671 12952.5631 15493.1757 18532.123 22167.1522 26515.1831
10936.8527 13082.0888 15648.1075 18717.4443 22388.8237 26780.3349
11046.2213 13212.9097 15804.5885 18904.6187 22612.7119 27048.1383
11156.6835 13345.0388 15962.6344 19093.6649 22838.839 27318.6197
11268.2503 13478.4892 16122.2608 19284.6015 23067.2274 27591.8059
11380.9328 13613.274 16283.4834 19477.4475 23297.8997 27867.7239
 
11494.7421 13749.4068 16446.3182 19672.222 23530.8787 28146.4012
11609.6896 13886.9009 16610.7814 19868.9442 23766.1875 28427.8652
11725.7864 14025.7699 16776.8892 20067.6337 24003.8494 28712.1438
11843.0443 14166.0276 16944.6581 20268.31 24243.8879 28999.2653
11961.4748 14307.6878 17114.1047 20470.9931 24486.3267 29289.2579
后面的两个点29582.1505Hz和29877.972Hz自动舍弃。
在本实施例中，假设用户选择的分组数为5。
第二步：对于第一组N＝22个频率成分信号，控制任意波形发生器一次输出含有这些频率成分的信号；
第三步：保持第二步中任意波形发生器的频率设置不变，逐步调整信号源幅度，使得监测设备测量值达到军标规定的极限值V1 lim，V2 lim，......，VN lim；
第四步：保持第二步中任意波形发生器的频率和第三步中的幅度设置不变，停留时间至少1秒以上，若受试设备有敏感，则对包含敏感点的该频率组进行逐点扫描，确定出现敏感的具体频点，按照军标单点测试方法确定该频点处的敏感度门限电平；
若受试设备不敏感，则判断全部频段是否扫描完毕：如果扫描完毕，则执行第六步；如果扫描没有完毕，则执行第五步；
第五步：依次类推，重复第二步～第四步，每次按照频率组进行整体步进，直到全部频段扫描完毕。
例如，假设只有频点13613.274Hz和21947.6754Hz处发生敏感，对第一组22个频点按照第二步和第三步进行测试，由于没有发生敏感，则执行第五步并进行第二组22个频点的测试，在进行第二步和第三步的测试的过程中，由于发生敏感，则对第二组22个频点的所有频点逐次进行敏感测试，找到13613.274Hz的敏感频点，确定该频点处的敏感门限电平。
该组的22个频点都测试完毕后同样的方法对第三组～第五组进行测试，并记录敏感频点和敏感门限电平。
第六步：试验结束。
由于这种方法每一次扫描N个频点，相当于步进长度增加了N倍，整个试验时间则可缩短为原来的1/N。考虑到多频信号发生器实现的难度，在实际应用中目前可以做到测试效率比传统测试方法提高3～20倍。

Claims (1)

1、一种精确多频同步协同辐射敏感度测试方法，其特征在于：通过以下步骤完成：
第一步：按符合GJB151A-97辐射敏感度测试要求对所有测试频率点从低到高均匀分为n组，n≥2，每组频点个数N；
第二步：对于第一组N个频率成分信号，控制任意波形发生器一次输出含有这些频率成分的信号；
第三步：保持第二步中任意波形发生器的频率设置不变，逐步调整任意波形发生器幅度，使得监测设备测量值达到军标规定的极限值V1 lim，V2 lim，......，VN lim；
第四步：保持第二步中任意波形发生器的频率和幅度设置不变，停留时间至少1秒以上，若受试设备有敏感，则对包含敏感点的该频率组进行逐点扫描，确定出现敏感的具体频点，按照军标单点测试方法确定该频点处的敏感度门限电平；
若受试设备不敏感，则判断全部频段是否扫描完毕：如果扫描完毕，则执行第六步；如果扫描没有完毕，则执行第五步；
第五步：依次类推，重复第二步～第四步，每次按照频率组步进，直到全部频段扫描完毕；
第六步：试验结束。
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