CN103823136A - 一种基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点组合方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点组合方法，属于敏感度测试技术领域。所述方法需要用户填写测试及设备信息；然后进行单频点校准测试，获得分组参数，并据此进行频点优化分组，输出分组结果。按照本发明方法获得的频点分组，每组内的频点功率高低搭配，总功率是均衡分配的，既消除了由于单组功率不均等对试验结果造成的影响，又可以使得每组内测试频率点数尽可能多，最大限度发挥功放的输出能力，大大提高测试效率；每组内频点之间具有一定的频带间隔，既可以保证频点之间的交叠比较少，又给敏感频点的检测带来很大的方便。

Description

一种基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点组合方法

技术领域

本发明涉及一种根据敏感度测试单频点校准功率值，进行基于功率均衡的测试频点优化分组，适用于多频快速敏感度快速测试中频点分组方法。

背景技术

根据GJB151A《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》、GJB152A《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测试》中规定，敏感度测试适用于安装在各类平台或装置内、平台或装置上以及平台或装置发射出去的设备和分系统。适用于设备或分系统的壳体及所有互联线缆。

传导敏感度试验首先根据测试频段及测试极限值，按照标准步进，进行单频点的校准测试，校准测试布局如图1，得到当校准夹具上耦合出极限值电流时，需要注入的功率值。随后对被试品进行试验，如图2，在被试品线缆上注入校准获得的功率，观察被试品的敏感响应。为了获得稳定可靠的敏感响应，每个频点测试时需要一定的驻留时间（1～3s）。

对于现今大型测试系统，测试线缆数目众多，可同时测试的线缆数量有限，导致传导敏感度测试时间特别长，难以满足实际测试时间要求。为了提高测试效率，考虑采用单次多个频点同时测试的方式，对出现敏感的频点组进行单频点复测，最终确定敏感频点。基于频点组的测试连接图如图3。该方法的测试效率能否提高，测试结果是否正确，获得合理有效的分组是关键。

传统的传导敏感度频点组测试方式下的频点选配分组，是将测试频点由低到高，按照一定的频点数连续结组，即临近结组。由于测试极限值及设备性能参数的连续性，频点所需注入功率值也具有连续性，因此临近结组导致频点组的单组总功率存在严重的不均衡，这将对测试结果造成一定影响。考虑功放的输出功率限制，遇到高极限值区域，单组可同时测试的频点数量有限，并且由于临近频点之间间隔比较小，给敏感频点的检测也带来了困难。

发明内容

本发明的目的是提出一种根据敏感度校准试验中获得的单频点的校准功率值，基于功率均衡的原则，对多频快速敏感度测试频点进行分组的方法。

本发明提供一种基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点组合方法，具体步骤如下：

步骤一：用户填写测试及设备信息。

用户填写测试频段、选择测试极限值、选用功率放大器（简称功放）的最大输出功率P_amp（W）、注入探头的额定输入功率P_probe（W）；用户根据被试品情况，填写被试品最大耐受电流I_eut（dBμA），设定最少单组频点数K（K≥4），K的值用户可以根据选取的测试极限值及设备的参数合理选取，目的为保证一定的测试效率。

步骤二：单频点校准测试；

按照GJB151A-97中规定的传导敏感度测试的步进，控制信号源产生单频点测试信号（M个测试频点），记录每一个频点在达到军标极限值电流时，功放的输出功率值P_i（i＝1～M），并将P_i由大到小进行排序得到P_j满足P_j≥P_j+1(j＝1～(M-1))。

步骤三：获得分组参数；

设定P_limit＝min(P_amp，P_probe)，i＝0；

①计算 $P_{\mathrm{average}}=\frac{1}{M-10i}{\mathrm{\Σ}}_{j=10i+1}^M{P}_j,N_{\mathrm{line}}=\left[\frac{P_{\mathrm{limit}}}{P_{\mathrm{average}}}\right]$ 向零取整

②如果N_line＜K，则i＝i+1，跳到①；

否则，转下一步骤③；

③ $N_{\mathrm{row}}=\left[\frac{M-10i}{N_{\mathrm{line}}}\right]+1$ （向零取整）；

④L＝(M-10*i)-[Nrow*(Nline-1)]；

⑤结束。

记录此时分组参数N_row、N_line、i、L。

上式中，M为测试频点的个数；N_row表示分组的组数，N_line表示单组的频点数，10*i表示要去除的大功率点数，L表示最后一列的频点数。

步骤四：频点优化分组；

将剩余的M-10*i个测试点数按照如下顺序进行排列，即可构成频点分组。

将最后剩余的L个元素，从第一列开始进行填充。

步骤五：输出分组结果；

数据分组后分为两部分，一部分为大功率点，个数为10*i，这些大功率点进行单频点传导敏感度测试；一部分为频点分组，进行多频点快速测试。

本发明基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点组合方法的优点在于：

按照本发明方法获得的频点分组，每组内的频点功率高低搭配，总功率分配均衡，既消除了由于单组功率不均等对试验结果造成的影响，又可以使每组内测试频率点数尽可能多，最大限度发挥功放等的输出能力，大大提高测试效率；每组内频点之间具有一定的频带间隔，既可以保证频点之间的交叠比较少，又给敏感频点的检测带来很大的方便。

附图说明

图1是现有技术中的传导敏感度试验校准连接图；

图2是现有技术中的传导敏感度试验测试连接图；

图3是现有技术中的传导敏感度试验频点组测试连接图；

图4是本发明提供的基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点组合流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

本发明提供一种基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点组合方法，如图4所示，具体包括如下步骤：

步骤一：用户填写测试及设备信息；

用户填写测试频段、选择测试极限值、选用功放的最大输出功率P_amp（W）、注入探头的额定输入功率P_probe（W）；用户根据被试品情况，填写被试品最大耐受电流I_eut（dBμA），设定最少单组频点数K(K≥4)。

每组内的频点的总功率，受限于功放的最大输出功率P_amp（W）及注入探头的额定输入功率P_probe（W），选其中较小者。组内多个频点的校准电流之和不应超过被试品的最大耐受电流值，一般要远小于被试品最大耐受电流。K的值用户可以根据选取的测试极限值及设备的参数合理选取，目的为保证一定的测试效率。

步骤二：单频点校准测试；

按照GJB151A-97中规定的传导敏感度测试的步进，控制信号源产生单频点测试信号（假定总共有M个测试频点），记录每一个频点在达到军标极限值电流时，功放的输出功率值P_i（i＝1～M），并将P_i由大到小进行排序得到P_j满足P_j≥P_j+1，j＝1～(M-1)。功放输出功率单位为dBm。

步骤三：获得分组参数；

设定P_limit＝min(P_amp，P_probe)，i＝0；

①计算 $P_{\mathrm{average}}=\frac{1}{M-10i}{\mathrm{\Σ}}_{j=10i+1}^M{P}_j,$ 得到每一分组中频点数 $N_{\mathrm{line}}=\left[\frac{P_{\mathrm{limit}}}{P_{\mathrm{average}}}\right]$ 向零取整；

②如果N_line＜K，则i＝i+1，跳到①；

否则，转下一步骤③；

③分组的组数 $N_{\mathrm{row}}=\left[\frac{M-10i}{N_{\mathrm{line}}}\right]+1$ （向零取整）；

④L＝(M-10*i)-[N_row*(Nline-1)]；

⑤结束；

记录此时分组参数，包括分组的组数N_row、每一分组中频点数N_line、i、L。

功放的输出功率单位dBm需要转换为功率单位W，来进行上述分组参数的运算，保证和设备参数一致。

步骤四：频点优化分组；

将剩余的M-10*i个测试点数按照如下顺序进行排列，即可构成频点分组，如表1：

表1频点分组

将最后剩余的L个元素，从第一列开始进行填充。

去除大功率点后的频点按照如上表1所示顺次填充，剩余的不满一列的值从最后一列第一行开始按照功率从小到大（从功率最小的频点）进行向下填充，这种方式也保证了大功率点能与小功率点结合。

步骤五：输出分组结果；

数据分组后分为两部分，一部分为大功率点，个数为10*i，这些大功率点进行单频点传导敏感度测试；一部分为分组频点，频点的分组组合见分组表。

每个频点的信息包含频率值及该频率点的校准功率值。

实施例

选择10kHz～30MHz频段进行传导敏感度快速测试，在该频段内，步进为5%。选择极限值5，功放选用AR功放，型号150A400，注入探头FCC-9142，校准连接如图1。

下面是使用本发明提供的方法进行频点分组的具体实施步骤：

步骤一：用户填写测试及设备信息；

填写测试频段10kHz～30MHz，选择测试极限值5，选用功放的最大输出功率P_amp＝150W，注入探头的额定输入功率P_probe＝100W；根据被试品情况，填写被试品最大耐受电流I_eut＝10A，设定最少单组频率点数k＝7。

极限值5的最大电流为109dBμA=0.2818A<<10A。设定每个组的最少频率点数为7，保证一定的注入效率，此参数用户可以根据校准数据自主调节。

步骤二：单频点校准测试；

按照GJB151A-97中规定的传导敏感度测试的步进，控制信号源产生单频点测试信号，频率步进为5%，总共有165个测试频点，记录每一个频点在达到军标极限值电流时，功放的输出功率值P_i（i＝1～165)，测试频点及相应校准功率如表2。将P_i由大到小进行排序得到P_j满足P_j≥P_j+1(j＝1～164)，如表3，功率排序表中标示出了每个点功率的双重单位显示值，便于后续计算。

步骤三：获得分组参数；

设定i＝0,P_limit＝min(P_amp，P_probe)＝min(150W，100W)＝100W。

①计算 $P_{\mathrm{average}}=\frac{1}{M-10i}{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=10i+1}^M{P}_j=\frac{1}{165-10*0}{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=10*0+1}^{165}{P}_i=16.43\left(W\right),$

$N_{\mathrm{line}}=\left[\frac{P_{\mathrm{limit}}}{P_{\mathrm{average}}}\right]=\left[\frac{100W}{16.43W}\right]=\left[6.09\right]=6;$

②因为（N_line＝6）＜(K＝7)，则i＝i+1＝1，

此时计算 $P_{\mathrm{average}}=\frac{1}{M-10i}{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=10i+1}^M{P}_i=\frac{1}{165-10*i}{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=10*1+1}^{165}{P}_j=14.84\left(W\right),$

$N_{\mathrm{line}}=\left[\frac{P_{\mathrm{limit}}}{P_{\mathrm{average}}}\right]=\left[\frac{100W}{14.84W}\right]=\left[6.74\right]=6,$

此时因为（N_line＝6）＜(K＝7)，则i＝i+1＝2，

此时计算 $P_{\mathrm{average}}=\frac{1}{M-10i}{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=10i+1}^M{P}_i=\frac{1}{165-10*2}{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=10*2+1}^{165}{P}_i=13.37\left(W\right),$

$N_{\mathrm{line}}=\left[\frac{P_{\mathrm{limit}}}{P_{\mathrm{average}}}\right]=\left[\frac{100W}{13.37W}\right]=\left[7.38\right]=7,$

满足（N_line＝7）≥(K＝7)；

③ $N_{\mathrm{row}}=\left[\frac{M-10i}{N_{\mathrm{line}}}\right]+1=\left[\frac{165-10*2}{7}\right]=21;$

④L＝(M-10*i)-[N_row*(N_line-1)]＝(165-10*2)-[21*(7-1)]＝19；

⑤结束，记录此时N_row＝21、N_line＝７、i＝２、L＝19。

步骤四：频点优化分组；

得到分组参数以后，获得如表4所示分组。将最后剩余的19个频点，从第一列开始进行填充。测试频点优化分组结果见表4。

步骤五：输出分组结果；

基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点优化分组方法的最后会得到数据分组，数据分为两部分。

一部分为大功率点，个数为10*i＝20个，见表5。大功率点进行单频点传导敏感度测试。由其要求的校准功率值可以看出，如果按照临近结组分组方式，对于相邻大功率点，每组最多2～3个频点，此种情况下测试效率很低。

一部分为分组频点，频点的分组组合见分组表4。

由分组表4可以看出，使用本发明方法实现的分组结果，每组内有7个频点，7个频点的总能量之和集中在[89，94]（W），每组的总功率均衡，同时测试设备的性能得到充分发挥，测试效率大大提高。测试实例充分体现了本分组方法的优越性。

表2传导敏感度测试单频点及相应校准功率P_i列表

表3传导敏感度测试校准功率排序后频点列表

表4基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点组合分组列表

表5优化分组结果中大功率点列表

Claims (2)

1.一种基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点组合方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤一：用户填写测试及设备信息；

用户填写测试频段、选择测试极限值、选用功放的最大输出功率P_amp、注入探头的额定输入功率P_probe，单位W；用户根据被试品情况，填写被试品最大耐受电流I_eut，单位为dBμA，设定最少单组频点数K，K≥4；

步骤二：单频点校准测试；

按照GJB151A-97中规定的传导敏感度测试的步进，控制信号源产生单频点测试信号，记录每一个频点在达到军标极限值电流时，功放的输出功率值P_i，并将P_i由大到小进行排序得到P_j满足P_j≥P_j+1，i＝1～M，j＝1～(M-1)，M为总测试频点的个数；

步骤三：获得分组参数；

设定P_limit＝min(P_amp，P_probe)，i＝0；

①计算 $P_{\mathrm{average}}=\frac{1}{M-10i}{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=10i+1}^M{P}_j,N_{\mathrm{line}}=\left[\frac{P_{\mathrm{limit}}}{P_{\mathrm{average}}}\right];$

②如果N_line＜K，则i＝i+1，跳到①；

否则，转下一步骤③；

③ $N_{\mathrm{row}}=\left[\frac{M-10i}{N_{\mathrm{line}}}\right]+1$ （向零取整）；

④L＝(M-10*i)-[N_row*(N_line-1)]；；

⑤结束，记录此时分组参数N_row、N_line、i、L；

上式中，M为总测试频点的个数；N_row表示分组的组数，N_line表示前L组的频点个数，*i表示去除的大功率点数目；

步骤四：频点优化分组；

将剩余的M-10*i个测试点数按照如下顺序进行排列，即构成频点分组如下：

将最后剩余的L个元素，从第一列开始进行填充；

步骤五：输出分组结果；

数据分组后分为两部分，一部分为大功率点，个数为10*i，这些大功率点进行单频点传导敏感度测试；另外一部分点为频点分组，进行多频测试。

2.根据权利要求1所述的一种基于功率均衡的多频快速敏感度测试频点组合方法，其特征在于：每组内测试频点的总功率均衡，组内多个频点的校准电流之和不超过被试品的最大耐受电流值。

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