CN109001554A - 抗扰度试验多频率信号发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗扰度试验多频率信号发生器，抗扰度试验的频率范围为f₁到f_n，从f₁到f_n共有n个等间隔抽样频点，抗扰度试验多频率信号发生器包括q个射频干扰信号发生器及一个宽带功率放大器；q个射频干扰信号发生器输出的干扰信号合路输入到同一个宽带功率放大器进行放大后输出；q个射频干扰信号发生器依次输出p组共n个频率不同的干扰信号，同一组干扰信号的频率任意两个不成整数倍关系，且任意三个不成等差数列关系。本发明的抗扰度试验多频率信号发生器，能有效避免多频率辐射抗扰度试验中多频率信号互调引起的干涉效应，以确保每个频率上干扰信号的特性保持不变，从而保证抗扰度试验结果的准确性。

Description

抗扰度试验多频率信号发生器

技术领域

本发明涉及电磁兼容试验技术，特别涉及一种抗扰度试验多频率信号发生器。

背景技术

辐射抗扰度试验主要模拟无线通信设备等有意发射体对其他设备造成射频辐射干扰的现象，是电磁兼容试验中非常关键的试验项目。该试验需要切换宽带发射天线的极化方向及受试设备的不同几何面，试验耗时长、费用昂贵，如何在保证准确性的前提下提高试验效率，为企业缩短研发周期，节省成本，是当前研发及测试人员关注的热点问题。

传统的单频率辐射抗扰度试验是由一台模拟信号源产生单个频率的射频干扰信号，该单频率信号经过宽带功率放大器进行功率放大后，传输到宽带发射天线进行发射形成射频电磁场，受试设备被放置于该射频电磁场中进行试验。

多频率辐射抗扰度试验是在传统单频率辐射抗扰度试验方法的基础上，由多个频率信号替代单个频率信号，使多个频率的射频干扰信号同时施加到受试设备，节省总体试验时间，从而实现快速高效试验。

多频率辐射抗扰度试验方法是当前国际电磁兼容标准中的前沿技术，但是，多频率射频干扰信号在通路中传输会有一些新的技术问题，例如多频率信号互调现象、多频率信号的功率需求，以及多频率信号在每个驻留时间内对受试设备的过度曝光从而导致受试设备发生在单频率试验时不会出现的功能丧失或性能下降的“伪失效”现象等，这将影响试验系统的稳定性和试验结果的准确性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗扰度试验多频率信号发生器，能有效避免多频率辐射抗扰度试验中多频率信号互调引起的干涉效应，以确保每个频率上干扰信号的特性保持不变，从而保证抗扰度试验结果的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供的抗扰度试验多频率信号发生器，抗扰度试验的频率范围为f₁到f_n，从f₁到f_n共有n个抽样频点，f_i＝f₁+(i-1)f_Δ，n＝(p-1)*q+r，n为大于等于2的整数，i为小于等于n的正整数，f_Δ为频率间隔；q为大于等于2且小于等于n的整数，r为小于等于q的正整数；p为大于等于2的整数；

抗扰度试验多频率信号发生器包括q个射频干扰信号发生器及一个宽带功率放大器；

q个射频干扰信号发生器输出的干扰信号合路输入到同一个宽带功率放大器进行放大后输出；

所述q个射频干扰信号发生器，依次输出p组共n个频率不同的干扰信号，第1组干扰信号到第(p-1)组干扰信号的频率分别为f₁到f_n中的q个，第p组干扰信号的频率分别为f₁到f_n中的r个；同一组的干扰信号由所述q个射频干扰信号发生器同时输出；

同一组干扰信号的频率任意两个不成整数倍关系，且任意三个不成等差数列关系。

较佳的，q个射频干扰信号发生器同时输出的q个干扰信号经过宽带功率放大器放大后的输出功率总和小于设定功率，所述设定功率小于宽带功率放大器允许的最大输出功率。

较佳的，q为2、3、4或5。

较佳的，从f₁到f_n共有n个抽样频点，按同一组中的各干扰信号的频率间隔最大化的原则进行分组。。

本发明的抗扰度试验多频率信号发生器，q个射频干扰信号发生器同时输出的q个频率互不相同的一组干扰信号，该q个频率中任意两个不成整数倍关系，且任意三个不成等差数列关系，从而可以确保多频率信号的互调分量频率不与任何一个基频重合，能有效避免多频率辐射抗扰度试验中多频率信号互调引起的干涉效应，以确保每个频率上干扰信号的特性保持不变，从而保证抗扰度试验结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的抗扰度试验多频率信号发生器一实施例示意图；

图2是典型的两种增益示意图；

图3是双频率辐射抗扰度试验的跳频频点分配方案示意图；

图4是三频率辐射抗扰度试验的跳频频点分配方案示意图；

图5是四频率辐射抗扰度试验的跳频频点分配方案示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

抗扰度试验的频率范围为f₁到f_n，从f₁到f_n共有n个抽样频点，f_i＝f₁+(i-1)f_Δ，n＝(p-1)*q+r，n为大于等于2的整数，i为小于等于n的正整数，f_Δ为频率间隔；q为大于等于2且小于等于n的整数，r为小于等于q的正整数；p为大于等于2的正整数；

如图1所示，抗扰度试验多频率信号发生器包括q个射频干扰信号发生器及一个宽带功率放大器；

q个射频干扰信号发生器输出的干扰信号合路输入到同一个宽带功率放大器进行放大后输出；

所述q个射频干扰信号发生器，依次输出p组共n个频率不同的干扰信号，第1组干扰信号到第(p-1)组干扰信号的频率分别为f₁到f_n中的q个，第p组干扰信号的频率分别为f₁到f_n中的r个；同一组的干扰信号由所述q个射频干扰信号发生器同时输出；

同一组干扰信号的频率任意两个不成整数倍关系，且任意三个不成等差数列关系。

较佳的，所述宽带功率放大器放大后的信号输出到同一个宽带发射天线。

当多频率信号经过同一个宽带功率放大器时，由于宽带功率放大器的非线性效应，会产生新的频率分量，即互调分量，它们是在基波或谐波频率为中心以边带信号形式存在的无用信号，当某个互调分量的频率与基频相重合时，会发生干涉效应而幅度相长或相消，这会直接影响试验结果的准确性。例如，当基频为F₁、F₂和F₃的三个信号经过非线性的宽带功率放大器时，会产生互调分量以及各自的谐波，如果F₁、F₂、F₃为等差数列，则F₁、F₂产生的三阶互调分量频率会与F₃重合，此时将产生干涉而影响F₃的幅值等信号特性。在实际应用中，互调分量以三阶为主。

实施例一的抗扰度试验多频率信号发生器，q个射频干扰信号发生器同时输出的q个频率互不相同的一组干扰信号，该q个频率中任意两个不成整数倍关系，且任意三个不成等差数列关系，从而可以确保多频率信号的互调分量频率不与任何一个基频重合，能有效避免多频率辐射抗扰度试验中多频率信号互调引起的干涉效应，以确保每个频率上干扰信号的特性保持不变，从而保证抗扰度试验结果的准确性。

实施例二

基于实施例一的抗扰度试验多频率信号发生器，q个射频干扰信号发生器同时输出的q个干扰信号经过宽带功率放大器放大后的输出功率总和小于设定功率，所述设定功率小于宽带功率放大器允许的最大输出功率。

较佳的，q为2、3、4或5。所述多频率辐射抗扰度试验的多频率数量n应根据宽带功率放大器允许的最大输出功率选择。

由于宽带发射天线的增益随频率变化，在每个频点达到试验场强的所需功率也随频率变化。实施例二的抗扰度试验多频率信号发生器，在多频率辐射抗扰度试验中，同一组干扰信号的多频点所需功率大和小相互搭配，从而实现多频点组合的总功率均衡，以降低抗宽带功率放大器的总的功率放大负荷，提高抗扰度试验的稳定性。

实施例三

基于实施例一或二的抗扰度试验多频率信号发生器，从f₁到f_n共有n个抽样频点，按同一组中的各干扰信号的频率间隔最大化的原则进行分组。

实施例三的抗扰度试验多频率信号发生器，结合宽带发射天线的增益特性曲线，根据不同频点所需功率的不同来合理组合频点，结合受试设备的敏感点特性，使同一组中的各干扰信号的频率间隔最大化，避免由于受试设备的敏感频率点通常集中在某个频段，在较小带宽范围内的多频率信号被同时施加到受试设备，从而可以降低受试设备的“伪失效”风险。

实施例四

基于实施例四的抗扰度试验多频率信号发生器，多频率辐射抗扰度试验的跳频频点分配方法，首先在试验频段范围内根据频率步进计算得到一个试验频率点集；然后根据不同频点所需功率的大小抽取频点进行组合形成独立的频点列表，最后根据频点列表定义的频点顺序进行试验。

宽带发射天线的增益曲线和试验频率点集，如图2所示，典型的增益类型主要有两种，(1)曲线增益和(2)线性增益；通常达到一定的试验场强所需的功率与宽带发射天线的增益成正比相关，因此，可以在已知宽带发射天线增益曲线的基础上，根据所述的所需功率均衡原则在试验频率点集中抽取频点，形成初始频点列表；然后，根据所述的干涉效应消除原则和频点间隔最大化原则对所述的初始频点列表进行微调优化，形成独立频点列表。

(一)假设宽带功率放大器的最大输出功率满足双频率辐射抗扰度试验的功率需求，则需要抽取频点形成两个独立的频点列表，双频率辐射抗扰度试验的跳频频点分配方案，如图3所示，对于(1)曲线增益的情况，首先，根据所述的所需功率均衡原则抽取频点组成两个初始频点列表{②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩}和然后，根据所述的干涉效应消除原则和频点间隔最大化原则对所述的初始频点列表进行微调优化，形成两个独立频点列表{②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩}和 对于(2)线性增益的情况，根据所述的所需功率均衡原则抽取频点组成两个初始频点列表{②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩}和该初始频点列表满足所述的干涉效应消除原则和频点间隔最大化原则，无需进行优化即为最终的独立频点列表。

较佳的，当宽带发射天线增益曲线获取困难时，可以采用宽带发射天线进行试验所需等级的场强校准来获取前向功率的列表，该前向功率列表即为试验场强的所需功率列表，从而代替宽带发射天线增益曲线。

(二)假设宽带功率放大器的最大输出功率满足三频率辐射抗扰度试验的功率需求，则需要抽取频点形成三个独立的频点列表，三频率辐射抗扰度试验的跳频频点分配方案，如图4所示，对于(1)曲线增益的情况，首先，根据所述的所需功率均衡原则抽取频点组成三个初始频点列表{⑥⑦⑧⑨⑩}、{②③④⑤}和然后，根据所述的干涉效应消除原则和频点间隔最大化原则对所述的初始频点列表进行微调优化，形成三个独立频点列表{⑥⑦⑧⑨⑩}、{ }和对于(2)线性增益的情况，首先，根据所述的所需功率均衡原则抽取频点组成三个初始频点列表{②③④⑤⑥⑦}、和{⑧⑨⑩}；然后，根据所述的干涉效应消除原则和频点间隔最大化原则对所述的初始频点列表进行微调优化，形成三个独立频点列表{②③④⑤⑥⑦}、和{⑨⑧⑩}。

(三)假设宽带功率放大器的最大输出功率满足四频率辐射抗扰度试验的功率需求，则需要抽取频点形成四个独立的频点列表，四频率辐射抗扰度试验的跳频频点分配方案，如图5所示，对于(1)曲线增益的情况，首先，根据所述的所需功率均衡原则抽取频点组成四个初始频点列表{②③④⑤⑥}、{⑦⑧⑨⑩}、和 然后，根据所述的干涉效应消除原则和频点间隔最大化原则对所述的初始频点列表进行微调优化，形成四个独立频点列表{②③④⑤⑥}、{⑦⑧⑨⑩}、和对于(2)线性增益的情况，首先，根据所述的所需功率均衡原则抽取频点组成四个初始频点列表{②③④⑤⑥}、{⑦⑧⑨⑩}、和 然后，根据所述的干涉效应消除原则和频点间隔最大化原则对所述的初始频点列表进行微调优化，形成四个独立频点列表{②③④⑤⑥}、{⑦⑧⑨⑩}、和

以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种抗扰度试验多频率信号发生器，其特征在于，抗扰度试验的频率范围为f₁到f_n，从f₁到f_n共有n个抽样频点，f_i＝f₁+(i-1)f_Δ，n＝(p-1)*q+r，n为大于等于2的整数，i为小于等于n的正整数，f_Δ为频率间隔；q为大于等于2且小于等于n的整数，r为小于等于q的正整数；p为大于等于2的整数；

抗扰度试验多频率信号发生器包括q个射频干扰信号发生器及一个宽带功率放大器；

q个射频干扰信号发生器输出的干扰信号合路输入到同一个宽带功率放大器进行放大后输出；

所述q个射频干扰信号发生器，依次输出p组共n个频率不同的干扰信号，第1组干扰信号到第(p-1)组干扰信号的频率分别为f₁到f_n中的q个，第p组干扰信号的频率分别为f₁到f_n中的r个；同一组的干扰信号由所述q个射频干扰信号发生器同时输出；

同一组干扰信号的频率任意两个不成整数倍关系，且任意三个不成等差数列关系。

2.根据权利要求1所述的抗扰度试验多频率信号发生器，其特征在于，

q个射频干扰信号发生器同时输出的q个干扰信号经过宽带功率放大器放大后的输出功率总和小于设定功率，所述设定功率小于宽带功率放大器允许的最大输出功率。

3.根据权利要求1所述的抗扰度试验多频率信号发生器，其特征在于，

q为2、3、4或5。

4.根据权利要求1所述的抗扰度试验多频率信号发生器，其特征在于，

从f₁到f_n共有n个抽样频点，按同一组中的各干扰信号的频率间隔最大化的原则进行分组。