CN111289807A - 一种电子产品抗干扰方式选取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子产品抗干扰方式选取方法，1.对电子产品的外延伸电缆信号线选取其中一段作为试验段；2.对电缆信号线采取多种抗干扰方式，分别进行传导加扰试验；3.在试验段中设定多处采集点，并记录采集点与试验段其中一端的相对位置，采集传导加扰试验过程中每个采集点的干扰强度；4.将试验段两端相对距离作为横坐标，干扰强度作为纵坐标，将每次试验得到的每个采集点的干扰强度绘制在二维坐标上，分别得到每次传导加扰试验的试验段干扰强度图；5.选出峰峰值最小的试验段干扰强度图，将该次传导加扰试验采用的抗干扰方式，作为电子产品的抗干扰方式。能够选取出电子产品效果最好的抗干扰方式，提升电子产品的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于电子产品抗传导领域，涉及一种电子产品抗干扰方式选取方法。
背景技术
电子产品在出厂前，需要进行抗干扰防护，避免，但现阶段通常均依靠工程经验进行抗干扰防护，人们仅仅通过试验浅显的看出电子产品是否能够正常使用，以此得出抗干扰效果能否通过规定的结论，无法判断抗干扰模式之间的效果区别，这样的防护手段无法在电子产品设计初期对抗扰度进行预测，而且还存在过防护的情况，导致系统防护复杂，并且对于各类电子产品无法进行准确判断，因此需要一种选取方法，用于选择一种电子产品效果最好的抗干扰方式。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种电子产品抗干扰方式选取方法，能够选取出电子产品效果最好的抗干扰方式，提升电子产品的使用寿命。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种电子产品抗干扰方式选取方法，包括以下步骤；
步骤一，对电子产品的外延伸电缆信号线选取其中一段作为试验段；
步骤二，对电缆信号线采取多种抗干扰方式，分别进行传导加扰试验；
步骤三，在试验段中设定多处采集点，并记录采集点与试验段其中一端的相对位置，采集传导加扰试验过程中每个采集点的干扰强度；
步骤四，所有传导加扰试验完成后，将试验段两端相对距离作为横坐标，干扰强度作为纵坐标，将每次试验得到的每个采集点的干扰强度绘制在二维坐标上，分别得到每次传导加扰试验的试验段干扰强度图；
步骤五，选出峰峰值最小的试验段干扰强度图，将该次传导加扰试验采用的抗干扰方式，作为电子产品的抗干扰方式。
优选的，步骤二中，采用a、b和c三类抗干扰方式，a类为电缆信号线两端悬空，b类为电缆信号线两端均屏蔽，c类为电缆信号线单端屏蔽。
进一步，b类抗干扰方式对应的试验段干扰强度图峰峰值最小，将电子产品的外延伸电缆信号线两端均屏蔽，作为电子产品的最佳抗干扰方式。
优选的，步骤二中，传导加扰试验方式为将电子产品的外延伸电缆信号线连接线路阻抗稳定网络输出端，电缆信号线上嵌套有加扰线圈和检测线圈，检测线圈连接示波器输入端，加扰线圈两端连接信号发生器输出端，信号发生器通过加扰线圈对电缆信号线发出加扰信号，示波器收集试验段感应电压。
进一步，加扰线圈由线圈N1和线圈N2组成，共同产生变压器功能，加扰方式分为o、p和q三类连接方式，进行传导加扰试验时，选取任意其中一类，o类为线圈N1两端连接信号发生器，线圈N2两端分别接收ZE和ZS，ZE为电子产品的特征阻抗，ZS为线路阻抗稳定网络的特征阻抗，ZE和ZS连接，ZS接地；p类为线圈N1两端连接信号发生器，线圈N2两端分别接收ZE和ZS，ZE和ZS形成天线发射回路，ZS接地；q类为线圈N1两端连接信号发生器，线圈N2两端悬空，悬空的两端形成天线发射回路。
进一步，加扰线圈和检测线圈间距为4-6cm。
优选的，电缆信号线长度为1.6-2.4m。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过对多种抗干扰方式分别进行传导加扰试验，选取出峰峰值最小的试验段干扰强度图，从而通过试验数据的对比，得到抗干扰效果最好的方式，作为电子产品的抗干扰方式，能够对每一种抗干扰方式进行数据分析比对，避免了人为主观因素对选取判断的影响，通过数据得出最客观有效的结果，提高电子产品的使用寿命，适用于各种电子产品的抗干扰方式选取。
附图说明
图1为本发明的o类加扰方式示意图；
图2为本发明的p类加扰方式示意图；
图3为本发明的q类加扰方式示意图；
图4为本发明a类抗干扰方式的传导加扰试验示意图；
图5为本发明a类抗干扰方式的传导加扰试验试验段第一加扰模型示意图；
图6为本发明a类抗干扰方式的传导加扰试验试验段第二加扰模型示意图；
图7本发明b类抗干扰方式的传导加扰试验的差模加扰示意图；
图8本发明b类抗干扰方式的传导加扰试验的共模加扰示意图；
图9本发明b类抗干扰方式的传导加扰试验示意图；
图10发明b类抗干扰方式的传导加扰试验试验段加扰模型示意图；
图11本发明c类抗干扰方式的传导加扰试验示意图
图12本发明c类抗干扰方式的传导加扰试验试验段第一加扰模型示意图；
图13本发明c类抗干扰方式的传导加扰试验试验段第二加扰模型示意图；
图14发明a类抗干扰方式的传导加扰试验试验段干扰强度示意图；
图15本发明b类抗干扰方式的传导加扰试验试验段干扰强度示意图；
图16为本发明c类抗干扰方式的传导加扰试验试验段干扰强度示意图。
其中：1-电子产品；2-试验段；3-线路阻抗稳定网络；4-加扰线圈；5-检测线圈；6-信号发生器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
电子产品抗干扰方式选取方法，包括以下步骤；
步骤一，对电子产品1的外延伸电缆信号线选取其中一段作为试验段2，电缆信号线长度为1.5-2m，验段两端记为A和B。
步骤二，对电缆信号线采取多种抗干扰方式，分别进行传导加扰试验。
传导加扰试验过程为将电子产品1的外延伸电缆信号线连接线路阻抗稳定网络3输出端，电缆信号线上嵌套有加扰线圈4和检测线圈5，检测线圈5连接示波器输入端，加扰线圈4两端连接信号发生器6输出端，信号发生器6通过加扰线圈4对电缆信号线发出加扰信号，示波器收集试验段2感应电压。加扰线圈4和检测线圈5间距为5-10cm，本实施中加扰线圈4和检测线圈5间距为5cm。
加扰线圈4由线圈N1和线圈N2组成，共同产生变压器功能，线圈N1的匝数大于1；线圈N2穿越电缆信号线中导线的次数为1，由变压器原理可知：N1和N2分别为变压器原边和副边，应该满足安匝相等的关系，即：N1×i＝N2×I＝I；亦即电缆信号线上注入的电流I等于加扰线圈4感应出来的电流i的N1倍，N1为加扰线圈4匝数。
加扰方式分为o、p和q三类连接方式，进行传导加扰试验时，选取任意其中一类。
如图1所示，o类为线圈N1两端连接信号发生器6，线圈N2两端分别接收ZE和ZS，ZE为电子产品1的特征阻抗，ZS为线路阻抗稳定网络3的特征阻抗，ZE和ZS连接，ZS接地；感应电流i在ZE和ZS上产生的电压e＝i(ZE+ZS)＝iZE+iZS，其中iZE为加扰电流在电子产品1端口产生的干扰电压。由知，ZE越大，流入电子产品1的干扰电流越小。因此ZE上分压大小对电子产品1产生传导影响。
如图2所示，p类为线圈N1两端连接信号发生器6，线圈N2两端分别接收ZE和ZS，ZE和ZS形成天线发射回路，ZS接地；此时高频交变电压施加于两端带有电感或电容的线圈N2，试验ZE端对ZS所接大地端形成天线发射回路，对电子产品1产生辐射影响。
如图3所示，q类为线圈N1两端连接信号发生器6，线圈N2两端悬空，悬空的两端形成天线发射回路，向电子产品1产生辐射干扰。
抗干扰方式分为a、b和c三类，a类为电缆信号线两端悬空，b类为电缆信号线两端均屏蔽，c类为电缆信号线单端屏蔽。
电缆信号线外部为屏蔽层，屏蔽层内部设置有连接导线，连接导线和屏蔽层两端都不接壳，即两端悬空，两端不接壳的屏蔽层实际上是一截“孤立导体”，该“孤立导体”两端会被干扰线圈感应产生很高的交变电压。加扰示意图4所示，两种干扰模型图见图5和图6，VA与VB的电位场在剧烈波动，VA与VB通过屏蔽层与连接导线之间的寄生电容向导线注入干扰。
连接导线和屏蔽层两端都接壳，即电缆信号线两端均屏蔽，传导加扰试验两种，差模加扰及共模加扰示意图见图7和图8所示。此种情况下，因为连接导线位于由屏蔽层与壳体构成的密闭金属腔体内，加扰线圈4通过变压器效应感应出的电流只在密闭金属腔体、即屏蔽层及壳体上流动，处于密闭金属腔体内部的连接导线不受影响，传导加扰试验如图9所示；图10为加扰模型示意图。屏蔽层两端VA＝VB≈0。
当电缆信号线单端屏蔽时，连接导线屏蔽层一端接壳、一端不接壳，加扰示意图如图11所示：11为A点与B点之间存在很高的感应干扰电压，场位于屏蔽层上，且A点与B点电位相对高低在快速变化，感应的干扰电压为高频交流电压，但不能与壳形形成完整的电流通路。所以A、B点交流电压就会通过屏蔽层与连接导线之间的寄生电容注入连接导线，对连接导线上的电源电压或信号造成干扰。图12和13为干扰的两种模型。因为A点接壳地，VA≈0，B点位于远离壳地，被加扰线圈4感应VB电流变化大，所以A点处，VA通过寄生电容注入连接导线的干扰几乎为零；B点处，VB通过寄生电容注入连接导线的干扰最大。
步骤三，在试验段2中设定多处采集点，并记录采集点与试验段2其中一端的相对位置，采集传导加扰试验过程中每个采集点的干扰强度。
步骤四，所有传导加扰试验完成后，将试验段2两端相对距离作为横坐标，干扰强度作为纵坐标，将每次试验得到的每个采集点的干扰强度绘制在二维坐标上，分别得到每次传导加扰试验的试验段2干扰强度图。如图14-16所示。
步骤五，选出峰峰值最小的试验段2干扰强度图，将该次传导加扰试验采用的抗干扰方式，作为电子产品1的抗干扰方式。
电缆信号线两端均屏蔽的抗干扰方式对应的试验段2干扰强度图峰峰值最小，因此将电子产品1的外延伸电缆信号线两端均屏蔽，作为电子产品1的最佳抗干扰方式。
如果电缆信号线两端悬空，由于屏蔽层悬空端会在加扰线圈4交变磁场作用下，被感应出很高的交变电压，该交变电压会通过屏蔽层与连接导线之间的寄生电容向连接导线上的电源电压或信号注入干扰，所以起不到很好的干扰屏蔽效果。干扰被注入电子产品1后，就有可能引起电子产品1工作异常。
如果电缆信号线单端悬空，由于屏蔽层悬空端会在加扰线圈4交变磁场作用下，被感应出很高的交变电压，该交变电压会通过屏蔽层与连接导线之间的寄生电容向连接导线上的电源电压或信号注入干扰，起不到很好的干扰屏蔽效果。
如图9所示，由于屏蔽层两端VA＝VB≈0，所以屏蔽层与连接导线之间寄生电容不起作用，也就不会通过屏蔽层对连接导线注入干扰，从而影响电子产品1的正常工作。由于屏蔽层与壳体构成的密闭金属腔体阻抗很小，所以即便此时检测线圈5感应的干扰电流很大，但干扰电压并不高。所以屏蔽层两头屏蔽良好时，加扰线圈4中虽然流过较大电流，但由于屏蔽层与壳体构成了封闭金属腔体，所以屏蔽层内的连接导线几乎感应不到干扰信号。此种状态下电子产品1对传导干扰类试验不敏感，因此电缆信号线两端均屏蔽的抗干扰效果最好。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电子产品抗干扰方式选取方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一，对电子产品(1)的外延伸电缆信号线选取其中一段作为试验段(2)；
步骤二，对电缆信号线采取多种抗干扰方式，分别进行传导加扰试验；
步骤三，在试验段(2)中设定多处采集点，并记录采集点与试验段(2)其中一端的相对位置，采集传导加扰试验过程中每个采集点的干扰强度；
步骤四，所有传导加扰试验完成后，将试验段(2)两端相对距离作为横坐标，干扰强度作为纵坐标，将每次试验得到的每个采集点的干扰强度绘制在二维坐标上，分别得到每次传导加扰试验的试验段(2)干扰强度图；
步骤五，选出峰峰值最小的试验段(2)干扰强度图，将该次传导加扰试验采用的抗干扰方式，作为电子产品(1)的抗干扰方式。
2.根据权利要求1所述的电子产品抗干扰方式选取方法，其特征在于，步骤二中，采用a、b和c三类抗干扰方式，a类为电缆信号线两端悬空，b类为电缆信号线两端均屏蔽，c类为电缆信号线单端屏蔽。
3.根据权利要求2所述的电子产品抗干扰方式选取方法，其特征在于，b类抗干扰方式对应的试验段(2)干扰强度图峰峰值最小，将电子产品(1)的外延伸电缆信号线两端均屏蔽，作为电子产品(1)的最佳抗干扰方式。
4.根据权利要求1所述的电子产品抗干扰方式选取方法，其特征在于，步骤二中，传导加扰试验方式为将电子产品(1)的外延伸电缆信号线连接线路阻抗稳定网络(3)输出端，电缆信号线上嵌套有加扰线圈(4)和检测线圈(5)，检测线圈(5)连接示波器输入端，加扰线圈(4)两端连接信号发生器(6)输出端，信号发生器(6)通过加扰线圈(4)对电缆信号线发出加扰信号，示波器收集试验段(2)感应电压。
5.根据权利要求4所述的电子产品抗干扰方式选取方法，其特征在于，加扰线圈(4)由线圈N1和线圈N2组成，共同产生变压器功能，加扰方式分为o、p和q三类连接方式，进行传导加扰试验时，选取任意其中一类，o类为线圈N1两端连接信号发生器(6)，线圈N2两端分别接收ZE和ZS，ZE为电子产品(1)的特征阻抗，ZS为线路阻抗稳定网络(3)的特征阻抗，ZE和ZS连接，ZS接地；p类为线圈N1两端连接信号发生器(6)，线圈N2两端分别接收ZE和ZS，ZE和ZS形成天线发射回路，ZS接地；q类为线圈N1两端连接信号发生器(6)，线圈N2两端悬空，悬空的两端形成天线发射回路。
6.根据权利要求4所述的电子产品抗干扰方式选取方法，其特征在于，加扰线圈(4)和检测线圈(5)间距为4-6cm。
7.根据权利要求1所述的电子产品抗干扰方式选取方法，其特征在于，电缆信号线长度为1.6-2.4m。
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