CN105044494A - 一种用于电磁兼容性试验的表面电流注入测量法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电磁兼容性试验的表面电流注入测量法，包含以下步骤：一、配置合适的受试件接地方式和接地点位置；二、用表面电流探头测量受试件的关注区域金属表面在低电平辐照下的垂直于磁场切向分量的感应表面电流，得到低电平辐照场强与金属表面感应电流之间的传输函数；三、利用高低电平之间的线性关系外推高电平辐照场强下的感应表面电流；四、对受试件通过表面电流探头注入高电平辐照场强下的感应表面电流完成试验。本发明提供一种替代EMC辐射敏感度试验的测试方法，由此得到的系统/设备的敏感情况就可与高电平辐射场照射时相比拟等价。

Description

一种用于电磁兼容性试验的表面电流注入测量法

技术领域

电磁兼容性试验，涉及高电平辐照试验的替代方法。

背景技术

EMC高电平辐射敏感度试验中存在试验应力产生代价大甚至不现实、受试件操作受限、试验结果重复性较差、试验费效比低下等难以克服的技术、经济、安全层面的问题，电磁兼容业内迫切需要寻求一种较简易安全操作性强的变通等价替代法，间接实施试验。

发明内容

为了寻找一种替代EMC高电平辐射敏感度试验方法，本发明提供了一种用于电磁兼容性试验的表面电流注入测量法，通过实际测量得到替代试验需注入的表面电流量值，从而完成替代试验。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种用于电磁兼容性试验的表面电流注入测量法，包含以下步骤：

一、配置合适的受试件接地方式和接地点位置；

二、用表面电流探头测量受试件的关注区域金属表面在低电平辐照E_外low下的垂直于磁场切向分量的感应表面电流，得到低电平辐照场强与金属表面感应电流之间的传输函数＝I_表low/E_外low；

三、利用高低电平之间的线性关系外推高电平辐照场强下的感应表面电流：

I_表high＝E_外high×I_表low/E_外low；

四、对受试件通过表面电流探头注入高电平辐照场强下的感应表面电流I_{表 high}完成试验。

依据上述特征，所述步骤二包含以下步骤：

2.1)用表面电流探头分段测量受试件的关注区域金属表面在低电平辐照下的垂直于磁场切向分量的感应表面电流；

2.2)沿垂直电流方向按传感线圈宽度递增逐次对关注区域覆盖测量，相加全部测量值得到关注区域总表面电流I_表low；

2.3)用不同频率低电平辐照值重复步骤2.1)～2.2)完成全段的扫描测量；

将步骤2.3)获得的测量数据通过归一化得到低电平辐照场强与金属表面感应电流之间的传输函数＝I_表low/E_外low。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于利用“SCI表面电流注入法”替代EMC辐射敏感度试验，确定替代试验需注入的等价表面电流量值的实际测量方法，以保证有效完成替代试验。试验频率500MHz以下效果最好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

为了避免高电平辐射场带来的种种缺点，本发明使用表面电流注入测量法在实际测量受试件的表面电流过程中，使用足够安全廉价的低电平辐射场，只要场强足以保证在表面电流探头检测灵敏度之上有一定余量。

高电平辐射敏感度试验是模拟受试件在其工作环境下可能遇到的最恶劣电磁应力，以及考核其最敏感部位是否受干扰。因此，只要对受试件注入的电流能反映受试件在遭遇入射场辐射的各种情况下所产生的最大电流，即注入电流为辐射场感应电流的包络线，就可认为二者等效。

表面电流注入测量法(简称：SCI)的基点在于“外部电磁环境EME应力对EUT的等价电磁效应和EUT功性能的等价响应”，思路是“为得到EUT等价效应和响应，需找出全部电磁能量偶合途径，由各条途径的传输函数把原EME应力换算成实际的SCI量值”。

“SCI表面电流注入法”替代EMC辐射敏感度试验的技术实质是，用“电路传导电流”应力替代“空间辐射电磁场”应力，因此关键步骤之一是，确定与原辐射试验标准规定的辐射场强对应的替代试验需注入的表面电流。有理论计算和实际测量两条途径供选择，本发明采用了实际测量求得注入表面电流量值的方法。

在低电平辐照与原电高平辐射试验相同布局配置的同时，用表面电流探头实测受试件表面感兴趣区域的感应表面电流。

由于一般媒介的固有线性均匀特征，可以合理假设辐照场电平与金属表面产生的感应电流具有线性传递函数关系(实际试验也证明有此关系)。据此利用高低电平之间的线性关系外推导出原试验标准要求的高电平辐照场下的感应电流，这就是替代试验应该注入的表面电流值。

经表面电流探头将该量值电流注入到金属表面上，以模拟替代高电平辐照场下的金属表面感应电流分布，由此得到的系统/设备的敏感情况就可与高电平辐射场照射时相比拟等价。

在进行SCI表面电流注入测量法时，需要用实测方法得到辐照场强与注入壳体表面的电流之间的对应量值关系，即传递函数值，通常是一些数据对。大致分为两步：一是低电平耦合测试LLCT(LowLevelCouplingTest)，二是高电平注入试验HLIT(HighLevelInjectionTest)。试验流程为：配置合适的受试件接地方式和接地点位置(与实际装机状态一致或便于试验进行)，先进行低电平辐照，用表面电流探头分段测量关注区域金属表面(如飞机、机箱)垂直于磁场切向分量的感应表面电流，得到辐照场强与金属表面感应电流之间的传输函数。利用高低电平之间的线性关系外推规范要求的高电平辐照场下的感应表面电流，即直接注入电流值。最后保持受试件的接地方式和接地点位置不变，经表面电流注入探头将该量值电流直接注入传导到金属表面上。归纳步骤如下：

1)配置合适的受试件接地方式和接地点位置。

2)用表面电流探头分段测量受试件的关注区域金属表面在低电平辐照下的垂直于磁场切向分量的感应表面电流。测量时探头的绝缘面须紧贴待测的导电表面，旋转探头使它输出最大响应表面电流，此时探头的传感线圈平面与表面感应电流方向垂直(与辐照磁场切向分量平行)，测量值是传感线圈宽度内的表面电流。

3)沿垂直电流方向按传感线圈宽度递增逐次对关注区域覆盖测量，相加全部测量值得到关注区域总表面电流I_表low；

4)用不同频率低电平辐照值重复步骤2)～3)对试验全频段扫描测量；

5)测量数据对单位外部辐照场归一化I_表low/E_外low；

6)将归一化测量数据对规范要求的高电平场强进行线性外推

I_表high＝E_外high×I_表low/E_外low

7)对受试件机壳、互连电缆通过表面电流探头注入步骤6)得到的高电平能量，实现表面电流注入对高电平辐照的替代。

典型的电流注入测试系统由矢量信号源、函数信号发生器、滤波衰减器组、开关矩阵、功放、天线、注入探头、监测传感器、频谱仪/接收机、计算机+测控软件等组成。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于电磁兼容性试验的表面电流注入测量法，其特征在于包含以下步骤：

一、配置合适的受试件接地方式和接地点位置；

二、用表面电流探头测量受试件的关注区域金属表面在低电平辐照E_外low下的垂直于磁场切向分量的感应表面电流，得到低电平辐照场强与金属表面感应电流之间的传输函数=I_表low/E_外low；

三、利用高低电平之间的线性关系外推高电平辐照场强下的感应表面电流：

I_表high＝E_外high×I_表low/E_外low；

四、对受试件通过表面电流探头注入高电平辐照场强下的感应表面电流I_{表 high}完成试验。

2.根据权利要求1所述的表面电流注入测量法，所述步骤二包含以下步骤：

2.1）用表面电流探头分段测量受试件的关注区域金属表面在低电平辐照下的垂直于磁场切向分量的感应表面电流；

2.2）沿垂直电流方向按传感线圈宽度递增逐次对关注区域覆盖测量，相加全部测量值得到关注区域总表面电流I_表low；

2.3）用不同频率低电平辐照值重复步骤2.1）～2.2）完成全段的扫描测量；

2.4）将步骤2.3）获得的测量数据通过归一化得到低电平辐照场强与金属表面感应电流之间的传输函数=I_表low/E_外low。