CN103116082A - 一种服务器电磁辐射近场探测分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种服务器电磁辐射近场探测分析方法，近场量测系统包括近场探头和信号分析仪器，信号分析仪器是频谱分析仪，近场磁场探头包括近场磁场探头和近场电场探头，采用近场磁场探头和近场电场探头分别量测近场磁场和近场电场，根据近场中电场与磁场的分布特点，把近场电场探头设计成探针状，把近场磁场探头设计成环状线圈状，这样电场探头只探测dv/dt高的电场节点，磁场探头只探测di/dt高的磁场节点。

Description

一种服务器电磁辐射近场探测分析方法

技术领域

 本发明涉及信息技术设备电磁场领域，提出了一种服务器电磁辐射近场探测分析方法。 

背景技术

电磁骚扰是一项严重并不断增长的环境污染形式，它的影响小至广播接收时产生的让人厌烦的噼啪声，大至因控制系统受干扰而导致的生命事故。而辐射骚扰是电磁骚扰中最重要的干扰形式，它直接以电磁波的形式向外辐射电磁能量，从而对人体和其他设备造成伤害与干扰。但是电磁辐射的量测与整改耗时、耗力、耗钱，特别是耗钱，电磁骚扰的量测与整改费用让很多小企业苦不堪言，但是为了获得3C认证，又不得不大量投入。因此寻找简便的电磁骚扰整改与分析方法，是本文设计方法的宗旨。 

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种服务器电磁辐射近场分析的方法。 

本发明的技术方案是按以下方式实现的，近场量测系统包括近场探头和信号分析仪器，信号分析仪器是频谱分析仪，近场磁场探头包括近场磁场探头和近场电场探头，采用近场磁场探头和近场电场探头分别量测近场磁场和近场电场，根据近场中电场与磁场的分布特点，把近场电场探头设计成探针状，把近场磁场探头设计成环状线圈状，这样电场探头只探测dv/dt高的电场节点，磁场探头只探测di/dt高的磁场节点；其中： 

近场电场探头是由插头连接器和探棒组成，探棒中穿有同轴电缆，同轴电缆的屏蔽线与BNC连接器的壳体连接，同轴电缆的芯线上串接一个耐压1000V，容值为1000pf的隔离电容，芯线的一端接BNC连接器，串接电容后的芯线另一端连接伸出探棒前端的探针；

近场磁场探头是由插头连接器和探棒组成，探棒中穿有同轴电缆，同轴电缆的屏蔽线与BNC连接器的壳体连接，同轴电缆的芯线一端接BNC连接器，另一端从探棒前部伸出探棒前端弯成环状线圈后与同轴电缆的屏蔽线连接，目的是给感应电流提供完整电流返回路径；

探测分析步骤如下：

1）将插头连接器与频谱分析仪连接，插头连接器的金属外壳必须要与同轴电缆的屏蔽线连接；

2）近场电场探头会直接接触信号回路，但是我们只想探测信号回路的高频杂讯，所以，要在电场探头中设置隔离电容，阻挡直流信号；

3）探头的设计是灵敏度与空间准确度的折中，探头越小，它对信号的定位就越准确，但是它的灵敏度就越低，特别是近场磁场探头，环状线圈的直径和灵敏度有很大关系，经试验证明，磁场探头的分辨率约为环形线圈直径的3倍，这样针对不同辐射源，需要多制作几款磁场探头，比如直径2cm、5cm甚至更大的；

4）磁场探棒外要包裹绝缘胶布，防止造成待测机台短路；

5）近场分析是单次测量，是“相对性”测量，没有“定量”的意义， 1）根据分析不同位置电磁场的“相对大小”来确定辐射源的位置；2）根据整改前后电磁场的“相对变化”来评估整改措施。

本发明具有以下突出的有益效果：我们知道近场接收线圈应具有分别量测电磁和磁场的功能。我们称之为近场磁场探头和近场电场探头。我们根据近场中电场与磁场的分布特点，把近场电场探头设计成棒状线圈状，把近场磁场探头设计成环状线圈状。这样电场探头只探测dv/dt高的电场节点，磁场探头只探测di/dt高的磁场节点。 

 附图说明

图1是近场量测与远场测试系统的区别示意图；

图2是近场电场测量示意图；

图3是近场磁场测量示意图；

图4是电厂探头结构示意图；

图5是磁场探头结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的方法作进一步详细说明。 

首先阐述一下近场量测功能及其与远场的区别：如图1所示，在电磁波远场区，电场与磁场以平面波的形式存在，两者有固定的换算关系，E/H=377Ω,这个值称之为波阻抗，电场与磁场强度均反比于到观测点的距离r。而在近场区，当波阻抗大于377Ω时，电磁波以电场为主，电场强度反比于r的三次方，磁场强度反比于r的二次方；当波阻抗小于377Ω时，电磁波以磁场为主，磁场强度反比于r的三次方，电场强度反比于r的二次方。波阻抗取决于辐射源的特性。一个小电流高电压辐射体（例如棒状线圈），波阻抗高，将主要产生高阻抗电场；而大电流、低电压辐射体（如一个环形线圈），将主要产生低阻抗磁场。λ/2π附近是介于近场和远场的过渡区，λ是辐射信号的波长。 

由于是近场量测，与远场测试系统相比，我们省掉了量测场地，因此我们的近场量测系统主要包括近场接收线圈和信号分析仪器。 

我们的近场量测系统主要包括近场接收线圈和信号分析仪器。我们选用的信号分析仪器是频谱分析仪。近场分析是单次测量，是“相对性”测量，没有“定量”的意义。我们是根据：1）分析不同位置电磁场的“相对大小”来确定辐射源的位置。2）根据整改前后电磁场的“相对变化”来评估整改措施。因此，在信号分析仪器上，我们选择简单便宜的频谱分析仪即可，没有必要选择复杂且十分昂贵的接收机。 

根据前面的分析，我们知道近场接收线圈应具有分别量测电磁和磁场的功能。我们称之为近场磁场探头和近场电场探头。如图4、5所示，我们根据近场中电场与磁场的分布特点，把近场电场探头设计成棒状线圈状，把近场磁场探头设计成环状线圈状。这样电场探头只探测dv/dt高的电场节点，磁场探头只探测di/dt高的磁场节点。 

我们使用同轴电缆来制作近场探头，其中有一些关键点，我在下面一一阐述。一、电场探头的探头部分作成探针状，如图4所示； 

二、如图5所示，磁场探头环形线圈一头连同轴电缆芯线，另一头要接在同轴电缆的屏蔽层上，这样做的目的是给感应电流提供完整电流返回路径。如图4所示，在实物设计中，我们使用了一个“公头”连接器,连接器外壳连接同轴电缆的屏蔽层和环形线圈的一头；

三、我们用BNC连接器连接近场探头和频谱分析仪，注意连接器的金属外壳要与同轴电缆的屏蔽层连接；

四、电场探头会直接接触信号回路，但是我们只想探测信号回路的高频杂讯，因此要在探针前部增加隔直电容，阻挡直流信号，经过多次试验，我们选用耐压1000V，容值为1000pf的电容；

五、探头的设计是灵敏度与空间准确度的折中。探头越小，它对信号的定位就越准确，但是它的灵敏度就越低。特别是磁场探头，线圈的直径和灵敏度有很大关系。经过多次试验，磁场探头的分辨率约为环形线圈直径的3倍，这样针对不同辐射源，我们需要多制作几款磁场探头，比如直径2cm、5cm甚至更大的。六、磁场探头外要包裹绝缘胶布，防止造成待测机台短路。

除本发明的说明书公开的技术特征外均为本专业技术人员的公职技术。 

Claims (1)

1.一种服务器电磁辐射近场探测分析方法，其特征在于，近场量测系统包括近场探头和信号分析仪器，信号分析仪器是频谱分析仪，近场磁场探头包括近场磁场探头和近场电场探头，采用近场磁场探头和近场电场探头分别量测近场磁场和近场电场，根据近场中电场与磁场的分布特点，把近场电场探头设计成探针状，把近场磁场探头设计成环状线圈状，这样电场探头只探测dv/dt高的电场节点，磁场探头只探测di/dt高的磁场节点；其中：

近场电场探头是由插头连接器和探棒组成，探棒中穿有同轴电缆，同轴电缆的屏蔽线与BNC连接器的壳体连接，同轴电缆的芯线上串接一个耐压1000V，容值为1000pf的隔离电容，芯线的一端接BNC连接器，串接电容后的芯线另一端连接伸出探棒前端的探针；

近场磁场探头是由插头连接器和探棒组成，探棒中穿有同轴电缆，同轴电缆的屏蔽线与BNC连接器的壳体连接，同轴电缆的芯线一端接BNC连接器，另一端从探棒前部伸出探棒前端弯成环状线圈后与同轴电缆的屏蔽线连接，目的是给感应电流提供完整电流返回路径；

探测分析步骤如下：

1）将插头连接器与频谱分析仪连接，插头连接器的金属外壳必须要与同轴电缆的屏蔽线连接；

2）近场电场探头会直接接触信号回路，但是我们只想探测信号回路的高频杂讯，所以，要在电场探头中设置隔离电容，阻挡直流信号；

3）探头的设计是灵敏度与空间准确度的折中，探头越小，它对信号的定位就越准确，但是它的灵敏度就越低，特别是近场磁场探头，环状线圈的直径和灵敏度有很大关系，经试验证明，磁场探头的分辨率约为环形线圈直径的3倍，这样针对不同辐射源，需要多制作几款磁场探头，比如直径2cm、5cm甚至更大的；

4）磁场探棒外要包裹绝缘胶布，防止造成待测机台短路；

5）近场分析是单次测量，是“相对性”测量，没有“定量”的意义， 1）根据分析不同位置电磁场的“相对大小”来确定辐射源的位置；2）根据整改前后电磁场的“相对变化”来评估整改措施。

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