CN114578152B - 一种电磁兼容预测量方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电磁兼容预测量方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取第一噪声数值，将第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取第一干扰数值；获取待检测对象的共模电流，通过共模电流与预设的共模参数获取第二干扰数值；对待检测对象发射干扰信号，获取待检测对象的运行状态，根据运行状态查询对应的状态数值，将状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取抗干扰数值；根据干扰数值和抗干扰数值对待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取待检测对象的电磁兼容预测量的结果，可解决电磁兼容测试过程中由于对整机环境要求较高从而导致发现问题较晚、项目整改不及时等问题。
Description
技术领域
本发明涉及电磁检测技术领域，特别是涉及一种电磁兼容预测量方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着信息化技术的快速发展，基于云计算、大数据等技术所落地实施的应用业务规模越来越大，各类电力电子产品的更新频率也逐渐增大。而伴随着电力电子产品性能的提升，对产品的电磁兼容要求也越来越高，目前通常需要对产品的电磁场干扰能力和电磁场抗干扰能力进行综合评定。然而，电磁兼容测试属于系统级测试，对待测设备的形态和测试环境都有着较高的要求，需要在整机环境完备的情况下才可进行测试，可能存在发现问题较晚、项目整改不及时等问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电磁兼容预测量方法、装置、计算机设备和存储介质，改善电磁兼容测试过程中检测不及时的问题。
一方面，提供一种电磁兼容预测量方法，所述电磁兼容预测量方法方法包括：
对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值；
获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值，其中，所述共模参数包括：检测点位置信息；
对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值；
根据干扰数值和所述抗干扰数值对所述待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取所述待检测对象的电磁兼容预测量的结果，其中，所述干扰数值至少包括以下之一：所述第一干扰数值、所述第二干扰数值。
在其中一个实施例中，对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值的步骤包括：
将所述待检测对象划分为多个检测区域；
对所述多个检测区域进行电场辐射检测，获取多个电场辐射数值，将数值最大的所述电场辐射数值对应的所述检测区域作为所述电场辐射源；
对所述多个检测区域进行磁场辐射检测，获取多个磁场辐射数值，将数值最大的所述磁场辐射数值对应的所述检测区域作为所述磁场辐射源；
获取所述第一噪声数值，其中，所述第一噪声数值包括：所述电场辐射源对应的所述电场辐射数值、所述磁场辐射源对应的所述磁场辐射数值。
在其中一个实施例中，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值的步骤包括：
将所述第一噪声数值减去所述屏蔽效能数值，获取所述待检测对象的第一干扰数值。
在其中一个实施例中，获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值的步骤包括：
获取预设的检测点位置，在所述检测点位置对所述待检测对象的外接线缆的共模电流进行检测，获取所述共模电流；
根据所述共模电流与所述共模参数获取所述第二干扰数值的数学表达为：
其中，E为所述第二干扰数值，I为所述共模电流的数值，L为所述外接线缆的长度，r为所述检测点至所述外接线缆的距离数值，f为所述共模电流的频率，θ为所述检测点与所述外接线缆平行方向间的夹角，π为圆周率。
在其中一个实施例中，对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值的步骤包括：
对所述待检测对象的多个检测区域进行扫描，向多个所述检测区域发射干扰信号；
获取多个所述检测区域的运行状态，将所述运行状态与预设的运行状态查询表进行匹配，获取所述运行状态对应的所述状态数值；
将所述状态数值减去所述状态阈值，获取所述抗干扰数值，其中，所述状态数值包括：线路运行的状态数值、电子元器件运行的状态数值。
另一方面，提供了一种电磁兼容预测量装置，所述电磁兼容预测量装置包括：
第一测量模块，用于对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值；
第二测量模块，用于获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值，其中，所述共模参数包括：检测点位置信息；
第三测量模块，用于对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值；
预测量模块，用于根据干扰数值和所述抗干扰数值对所述待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取所述待检测对象的电磁兼容预测量的结果，其中，所述干扰数值至少包括以下之一：所述第一干扰数值、所述第二干扰数值。
在其中一个实施例中，所述第一测量模块包括：
电场探测单元，用于对所述电场辐射源的位置进行定位；
磁场探测单元，用于对所述磁场辐射源的位置进行定位；
频谱分析单元，用于获取所述待检测对象的第一噪声数值。
在其中一个实施例中，所述第二测量模块包括：
电流检测单元，用于对所述待检测对象的共模电流进行检测，获取所述共模电流；
角度调节单元，用于调节检测点与外接线缆平行方向间的夹角。
再一方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值；
获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值，其中，所述共模参数包括：检测点位置信息；
对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值；
根据干扰数值和所述抗干扰数值对所述待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取所述待检测对象的电磁兼容预测量的结果，其中，所述干扰数值至少包括以下之一：所述第一干扰数值、所述第二干扰数值。
又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值；
获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值，其中，所述共模参数包括：检测点位置信息；
对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值；
根据干扰数值和所述抗干扰数值对所述待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取所述待检测对象的电磁兼容预测量的结果，其中，所述干扰数值至少包括以下之一：所述第一干扰数值、所述第二干扰数值。
上述一种电磁兼容预测量方法、装置、计算机设备和存储介质，首先通过对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取第一干扰数值；然后通过共模电流与预设的共模参数获取第二干扰数值；然后通过对待检测对象发射干扰信号，根据运行状态查询对应的状态数值，获取抗干扰数值；最后根据干扰数值和抗干扰数值对待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取待检测对象的电磁兼容预测量的结果，以此解决电磁兼容测试过程中由于对整机环境要求较高从而导致发现问题较晚、项目整改不及时等问题。
附图说明
图1为一个实施例中一种电磁兼容预测量方法的应用环境图；
图2为一个实施例中一种电磁兼容预测量方法的流程示意图；
图3为一个实施例中获取待检测对象的第一噪声数值的流程示意图；
图4为一个实施例中获取待检测对象的第一干扰数值的流程示意图；
图5为一个实施例中获取待检测对象的第二干扰数值的流程示意图；
图6为一个实施例中获取待检测对象的抗干扰数值的流程示意图；
图7为一个实施例中电磁兼容预测量装置的结构框图；
图8为一个实施例中第一测量模块的结构框图；
图9为一个实施例中第二测量模块的结构框图；
图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的一种电磁兼容预测量方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与服务器104通过网络进行通信。随着信息化技术的快速发展，基于云计算、大数据等技术所落地实施的应用业务规模越来越大，各类电力电子产品的更新频率也逐渐增大。而伴随着电力电子产品性能的提升，对产品的EMC(Electro MagneticCompatibility，电磁兼容)要求也越来越高，目前通常需要对产品的电磁场干扰能力EMI(Electro Magnetic Interference，电磁干扰)和电磁场抗干扰能力EMS(ElectroMagnetic Susceptibility，电磁敏感性)进行综合评定。然而，电磁兼容测试属于系统级测试，对待测设备的形态和测试环境都有着较高的要求，需要在整机环境完备，而且需要电磁屏蔽暗室的情况下才可进行测试，可能存在发现问题较晚、项目整改不及时等问题，因此本申请提供的一种电磁兼容预测量方法可应用于对测试环境要求不高和/或待检测设备处于可以正常上电且各项功能基本正常的PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)状态时的电磁兼容预测量的场景中，对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取第一噪声数值，将第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取第一干扰数值；获取待检测对象的共模电流，通过共模电流与预设的共模参数获取第二干扰数值；对待检测对象发射干扰信号，获取待检测对象的运行状态，根据运行状态查询对应的状态数值，将状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取抗干扰数值；根据干扰数值和抗干扰数值对待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取待检测对象的电磁兼容预测量的结果，可解决电磁兼容测试过程中由于对整机环境要求较高从而导致发现问题较晚、项目整改不及时等问题，可将终端102与服务器104分别作为电磁兼容预测量的执行端与命令端，服务器104通过网络向终端102发起电磁兼容预测量命令，以使终端102对电磁兼容预测量命令进行执行，在另一些实施过程中，还可将终端102与服务器104分别作为电磁兼容预测量的命令端与执行端，终端102通过网络向服务器104发起电磁兼容预测量命令，以使服务器104对电磁兼容预测量命令进行执行。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、便携式可穿戴设备或者子服务器，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群或者云计算平台来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电磁兼容预测量方法，包括以下步骤：
S1：对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值；
S2：获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值，其中，所述共模参数包括：检测点位置信息；
S3：对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值；
S4：根据干扰数值和所述抗干扰数值对所述待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取所述待检测对象的电磁兼容预测量的结果，其中，所述干扰数值至少包括以下之一：所述第一干扰数值、所述第二干扰数值。
通过上述步骤，可改善电磁兼容测试过程中检测不及时的问题。
在步骤S1中，示例性地说明，对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取第一噪声数值，将第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取第一干扰数值，例如，在设备具备整机测试环境之前，在设备PCB已经可以正常上电并且各项功能已经基本正常以后，可以采用频谱仪、电场探头以及磁场探头扫描PCB近场电磁辐射情况，定位PCB上较强的电磁场辐射源，获取第一噪声数值，然后可以通过仿真或者历史经验的方法获取设备在各个方向上的屏蔽效能，将第一噪声数值减去屏蔽效能，即可获取第一干扰数值，根据第一干扰数值的大小反映噪声源强弱，以此预测从PCB装成整机后的噪声强弱情况，并根据预测的噪声情况采取对应的措施去衰减噪声强度。
在步骤S2中，示例性地说明，获取待检测对象的共模电流，通过共模电流与共模参数获取第二干扰数值，例如，可采用共模电流钳测量处于PCB状态的待检测对象的外接线缆的共模电流，然后根据外接线缆的长度、共模电流的频率、观察点与辐射源的距离等共模参数计算出远场辐射电场大小，作为第二干扰数值，在PCB组装成整机之前提前发现电磁兼容的风险点，提前预防组装成整机后可能出现的干扰问题。
在步骤S3中，示例性地说明，对待检测对象发射干扰信号，获取运行状态，根据运行状态查询对应的状态数值，将状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取抗干扰数值，例如，可采用EMS干扰源发射仪对PCB进行整板扫描，获取PCB的工作情况，作为运行状态，并针对不同的运行状态设定对应不同的状态数值，当运行状态没有任何问题，即处于正常运行时，可将状态数值设为1，当PCB的走线或电子元器件出现故障时，可相应地将状态数值设为0.6，当PCB的走线和电子元器件都出现故障时，可将状态数值设为0.3，通过该方式，当运行状态受干扰源发射仪影响时，可根据运行状态查询对应的状态数值，在一些实施过程中，可将状态阈值预先设置为0.5，将状态数值与状态阈值进行比较，即可获取待检测设备的抗干扰数值，其中，抗干扰数值越大，说明待检测设备的抗干扰能力越强，即电磁敏感性越低，通过该方式，可在测试环境不完备、待检测设备还处于PCB状态未进行整机组装的情况下提前评估待检测设备的抗干扰能力，同时还可以根据运行状态，对PCB的走线布局起指导作用，对于敏感走线则走内层并加屏蔽，对于敏感IC(Integrated Circuit，集成电路)则尽量远离内部和外部噪声源进行布局。
在步骤S4中，示例性地说明，根据干扰数值和抗干扰数值对待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取预测量结果，例如可选取第一干扰数值对EMI的属性进行评估，选取抗干扰数值对EMS的属性进行评估，将EMI与EMS的评估结果作为待检测设备的EMC预测量结果，在另一些实施过程中，还可选取第二干扰数值对EMI的属性进行评估，以此实现对近场电磁辐射、远场电磁辐射的数值进行获取，并根据测量结果对PCB可能存在的问题进行定位，并采取相应的措施进行整改，提升后续将PCB组装成整机后的电磁兼容性能。
为了对处于PCB状态的未组装成整机的待检测设备的近场电磁辐射情况进行检测，在一些实施例中，如图3所示，对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值的步骤包括：
S11：将所述待检测对象划分为多个检测区域；
S12：对所述多个检测区域进行电场辐射检测，获取多个电场辐射数值，将数值最大的所述电场辐射数值对应的所述检测区域作为所述电场辐射源；
S13：对所述多个检测区域进行磁场辐射检测，获取多个磁场辐射数值，将数值最大的所述磁场辐射数值对应的所述检测区域作为所述磁场辐射源；
S14：获取所述第一噪声数值，其中，所述第一噪声数值包括：所述电场辐射源对应的所述电场辐射数值、所述磁场辐射源对应的所述磁场辐射数值。
如图3所示，在步骤S11中，示例性地说明，将待检测对象划分为多个检测区域，例如，对于待检测对象为未组装成整机的PCB，可根据PCB的尺寸大小划分为多个检测区域，比如当PCB的尺寸为M*N时，可设置每一个检测区域的尺寸为m*n，其中，M，N，m，n为正数，数值的单位则根据实际应用过程中由PCB的实际尺寸单位决定，通过划分多个检测区域，可对提升后续对电磁场辐射源进行定位时的操作便捷度和规范度，并便于对多个检测区域的电磁辐射数值进行统计和管理。
如图3所示，在步骤S12中，示例性地说明，对多个检测区域进行电场辐射检测，获取多个电场辐射数值，将数值最大的电场辐射数值对应的检测区域作为电场辐射源，例如，可采用频谱仪与电场探头对待检测对象的多个检测区域进行电场辐射检测，通过电场探头测量辐射区域的电平值，然后获取多个电场辐射数值，并将多个检测区域对应的电场辐射数值进行排序，将电场辐射数值最大的检测区域作为电场辐射源。
如图3所示，在步骤S13中，示例性地说明，对多个检测区域进行磁场辐射检测，获取多个磁场辐射数值，将数值最大的磁场辐射数值对应的检测区域作为磁场辐射源，例如，可采用频谱仪与磁场探头对待检测对象的多个检测区域进行磁场辐射检测，通过磁场探头测量辐射区域的电平值，然后获取多个磁场辐射数值，并将多个检测区域对应的磁场辐射数值进行排序，将磁场辐射数值最大的检测区域作为磁场辐射源。
如图3所示，在步骤S14中，示例性地说明，获取第一噪声数值，例如，将电场辐射源对应的电场辐射数值与磁场辐射源对应的磁场辐射数值作为第一噪声数值。
获取第一噪声数值后，需要通过与屏蔽效能数值进行比较，如图4所示，在一些实施例中，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值的步骤包括：
S15：将所述第一噪声数值减去所述屏蔽效能数值，获取所述待检测对象的第一干扰数值。
如图4所示，在步骤S15中，示例性地说明，将第一噪声数值减去屏蔽效能数值，获取第一干扰数值，例如，可通过仿真或者基于历史经验的方法获取待检测设备在各个方向的屏蔽效能数值，然后将第一干扰数值减去屏蔽效能数值则可以获取第一干扰数值，假设第一噪声数值为A db(uV/m)，屏蔽效能数值为B db(uV/m)，第一干扰数值为C＝A-B，C的数值单位为db(uV/m)，其中，其中A，B，C为正实数，由实际实施过程中测量而得，db为分贝的单位，uV为微伏的单位，m为米的单位，可以将第一干扰数值与CCC国标中不同类型产品、不同频率范围、不同距离对应的辐射阈值进行比较，例如频率范围为30-230兆赫兹或者230-1000兆赫兹，测量距离为3米或者10米，判定待检测设备的近场电磁场辐射情况，并根据判定结果预测PCB组装成整机后的噪声强弱，以此提前采取相应措施对设备进行改进，降低电磁场噪声。
为了对待检测设备的外接线缆的远场辐射电场的数值进行测量，如图5所示，获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值的步骤包括：
S21：获取预设的检测点位置，在所述检测点位置对所述待检测对象的外接线缆的共模电流进行检测，获取所述共模电流；
S22：根据所述共模电流与所述共模参数获取所述第二干扰数值的数学表达为：
其中，E为所述第二干扰数值，I为所述共模电流的数值，L为所述外接线缆的长度，r为所述检测点至所述外接线缆的距离数值，f为所述共模电流的频率，θ为所述检测点与所述外接线缆平行方向间的夹角，π为圆周率。
通过上述步骤，可对待检测设备的外接线缆的远场辐射电场的数值进行测量，且无需预约完备的实验室，以较低成本的方式提前获取待检测对象的EMI部分属性数值。
如图5所示，在步骤S21中，示例性地说明，获取预设的检测点位置，在检测点位置对待检测对象的外接线缆的共模电流进行检测，获取共模电流，例如，由于共模噪声远场辐射结果和线缆长度呈正相关，因此线缆长度要结合实际情况选择合适的大小，然后将检测点与辐射源设定一定的距离，通过共模电流钳测量共模电流的数值。
如图5所示，在步骤S22中，示例性地说明，根据共模电流与共模参数获取第二干扰数值，例如，设定未做屏蔽措施的外接线缆的长度为L，设定检测点至外接线缆的距离数值为r，获取共模电流的频率为f，设定检测点与外接线缆平行方向间的夹角为θ，通过计算可获取第二干扰数值，将第二干扰数值作为远场辐射电场的数值，或者称为共模噪声，在一些实施过程中，由于实际测量时天线和转台都是360°转动的，因此Sinθ可选择最大值1，也可以针对不同角度选取不同的Sinθ数值，对于采取屏蔽措施的线缆，可以采用同样的方法测量共模电流从而获取共模噪声的数值。
电磁兼容过程中还需要对电磁敏感性进行评估，如图6所示，对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值的步骤包括：
S31：对所述待检测对象的多个检测区域进行扫描，向多个所述检测区域发射干扰信号；
S32：获取多个所述检测区域的运行状态，将所述运行状态与预设的运行状态查询表进行匹配，获取所述运行状态对应的所述状态数值；
S33：将所述状态数值减去所述状态阈值，获取所述抗干扰数值，其中，所述状态数值包括：线路运行的状态数值、电子元器件运行的状态数值。
如图6所示，在步骤S31中，示例性地说明，对待检测对象的多个检测区域进行扫描，向多个检测区域发射干扰信号，例如，可采用EMS干扰源发射仪对PCB进行整板扫描，获取PCB的工作情况，作为运行状态，在一些实施过程中，可将PCB分为多个检测区域，依次向多个检测区域发射干扰信号，以此对干扰信号的作用区域进行控制，以更合理、精准的方式对PCB的电磁敏感性进行检测。
如图6所示，在步骤S32中，示例性地说明，获取多个检测区域的运行状态，将运行状态与预设的运行状态查询表进行匹配，获取运行状态对应的状态数值，例如，可针对不同的运行状态设定对应不同的状态数值，形成运行状态查询表，当运行状态没有任何问题，即处于正常运行时，可将状态数值设为1，当PCB的走线或电子元器件出现故障时，可相应地将状态数值设为0.6，当PCB的走线和电子元器件都出现故障时，可将状态数值设为0.3，通过该方式，当运行状态受干扰源发射仪影响时，可根据运行状态查询对应的状态数值，从而获取多个检测区域的状态数值，用于反应各检测区域的工作运行状态。
如图6所示，在步骤S33中，示例性地说明，将状态数值减去状态阈值，获取抗干扰数值，例如，各检测区域的状态数值减去状态阈值，可以获取PCB上各检测区域的抗干扰数值，其中，抗干扰数值越大，说明待检测设备的抗干扰能力越强，即电磁敏感性越低，在一些实施过程中，可以根据运行状态对PCB的走线布局起指导作用，对于敏感走线则走内层并加屏蔽，对于敏感IC则尽量远离内部和外部噪声源进行布局，以此在测试环境不完备、待检测设备还处于PCB状态未进行整机组装的情况下提前评估待检测设备的抗干扰能力。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种电磁兼容预测量装置，所述电磁兼容预测量装置包括：
第一测量模块，用于对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值；
第二测量模块，用于获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值，其中，所述共模参数包括：检测点位置信息；
第三测量模块，用于对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值；
预测量模块，用于根据干扰数值和所述抗干扰数值对所述待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取所述待检测对象的电磁兼容预测量的结果，其中，所述干扰数值至少包括以下之一：所述第一干扰数值、所述第二干扰数值。
在第一测量模块中，如图7所示，示例性地说明，对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取第一噪声数值，将第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取第一干扰数值，例如，在设备具备整机测试环境之前，在设备PCB已经可以正常上电并且各项功能已经基本正常以后，可以采用频谱仪、电场探头以及磁场探头扫描PCB近场电磁辐射情况，定位PCB上较强的电磁场辐射源，获取第一噪声数值，然后可以通过仿真或者历史经验的方法获取设备在各个方向上的屏蔽效能，将第一噪声数值减去屏蔽效能，即可获取第一干扰数值，然后将第一干扰数值与CCC国标中针对不同类型产品、不同频率、不同测量距离对应的不同辐射阈值进行比较，例如频率范围为30-230兆赫兹或者230-1000兆赫兹，测量距离为3米或者10米，根据第一干扰数值的大小反映噪声源强弱，以此预测从PCB装成整机后的噪声强弱情况，并根据预测的噪声情况采取对应的措施去衰减噪声强度。
在第二测量模块中，如图7所示，示例性地说明，获取待检测对象的共模电流，通过共模电流与共模参数获取第二干扰数值，例如，可采用共模电流钳测量PCB的外接线缆的共模电流，然后根据外接线缆的长度、共模电流的频率、观察点与辐射源的距离等共模参数计算出远场辐射电场大小，作为第二干扰数值，还可以通过调整检测点与线缆平行方向间夹角的角度获取多组第二干扰数值，可在PCB组装成整机之前提前发现电磁兼容的风险点，提前预防组装成整机后可能出现的干扰问题。
在第三测量模块中，如图7所示，示例性地说明，对待检测对象发射干扰信号，获取运行状态，根据运行状态查询对应的状态数值，将状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取抗干扰数值，例如，可采用EMS干扰源发射仪对PCB进行整板扫描，获取PCB的工作情况，作为运行状态，并针对不同的运行状态设定对应不同的状态数值，当运行状态没有任何问题，即处于正常运行时，可将状态数值设为1，当PCB的走线或电子元器件出现故障时，可相应地将状态数值设为0.6，当PCB的走线和电子元器件都出现故障时，可将状态数值设为0.3，当PCB的走线和电子元器件都出现严重故障时，可将状态数值设为0.1，通过该方式，当运行状态受干扰源发射仪影响时，可根据运行状态查询对应的状态数值，在一些实施过程中，可将状态阈值预先设置为0.5，将状态数值与状态阈值进行比较，即可获取待检测设备的抗干扰数值，其中，抗干扰数值越大，说明待检测设备的抗干扰能力越强，即电磁敏感性越低，通过该方式，可在测试环境不完备、待检测设备还处于PCB状态未进行整机组装的情况下提前评估待检测设备的抗干扰能力，同时还可以根据运行状态，对PCB的走线布局起指导作用，对于敏感走线则走内层并加屏蔽，对于敏感IC(Integrated Circuit，集成电路)则尽量远离内部和外部噪声源进行布局。
在预测量模块中，如图7所示，示例性地说明，根据干扰数值和抗干扰数值对待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取预测量结果，例如可选取第一干扰数值对EMI的属性进行评估，选取抗干扰数值对EMS的属性进行评估，将EMI与EMS的评估结果作为待检测设备的EMC预测量结果，在另一些实施过程中，还可选取第二干扰数值对EMI的属性进行评估，还可选取第一干扰数值和第二干扰数值对EMI的属性进行评估，以此实现对近场电磁辐射、远场电磁辐射的数值进行获取，并根据测量结果对PCB可能存在的问题进行定位，并采取相应的措施进行整改，提升后续将PCB组装成整机后的电磁兼容性能。
上述装置可应用于对测试环境要求不高和/或待检测设备处于可以正常上电且各项功能基本正常的PCB状态时的电磁兼容预测量的场景中，采用频谱仪、电场探头、磁场探头对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取第一噪声数值，将第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取第一干扰数值；通过共模电流钳获取待检测对象的共模电流，通过共模电流与预设的共模参数获取第二干扰数值；通过EMS干扰源发射仪对待检测对象发射干扰信号，获取待检测对象的运行状态，根据运行状态查询对应的状态数值，将状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取抗干扰数值；根据干扰数值和抗干扰数值对待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取待检测对象的电磁兼容预测量的结果，可解决电磁兼容测试过程中由于对整机环境要求较高从而导致发现问题较晚、项目整改不及时等问题。
如图8所示，所述第一测量模块包括：
电场探测单元，用于对所述电场辐射源的位置进行定位；
磁场探测单元，用于对所述磁场辐射源的位置进行定位；
频谱分析单元，用于获取所述待检测对象的第一噪声数值。
在电场探测单元中，如图8所示，示例性地说明，用于对电场辐射源的位置进行定位，例如，采用频谱仪与电场探头对待检测对象的多个检测区域进行电场辐射检测，获取多个电场辐射数值，并将电场辐射数值最大的检测区域作为电场辐射源，以此对电场辐射源的位置进行定位。
在磁场探测单元中，如图8所示，示例性地说明，用于对磁场辐射源的位置进行定位，例如，采用频谱仪与磁场探头对待检测对象的多个检测区域进行磁场辐射检测，获取多个磁场辐射数值，并将磁场辐射数值最大的检测区域作为磁场辐射源，以此对磁场辐射源的位置进行定位。
在频谱分析单元中，如图8所示，示例性地说明，用于获取待检测对象的第一噪声数值，例如，通过对频谱仪获取的数值进行频谱分析，将PCB上电场辐射源对应的电场辐射数值与磁场辐射源对应的磁场辐射数值作为第一噪声数值。
如图9所示，所述第二测量模块包括：
电流检测单元，用于对所述待检测对象的共模电流进行检测，获取所述共模电流；
角度调节单元，用于调节检测点与外接线缆平行方向间的夹角。
在电流检测单元中，如图9所示，示例性地说明，用于对待检测对象的共模电流进行检测，获取共模电流，例如，可通过共模电流钳在合适的检测点位置对待检测设备的外接线缆的共模电流进行测量。
在角度调节单元中，如图9所示，示例性地说明，调节检测点与外接线缆平行方向间的夹角，例如，由于实际测量时天线和转台都是360°转动的，因此Sinθ可选择最大值1，在另一些实施过程中，也可以针对不同角度选取不同的Sinθ数值，比如0.5，从而获取不同情况下的远场辐射数值。
关于电磁兼容预测量装置的具体限定可以参见上文中对于电磁兼容预测量方法的限定，在此不再赘述。上述电磁兼容预测量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电磁兼容预测量的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电磁兼容预测力方法。
本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值；
获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值，其中，所述共模参数包括：检测点位置信息；
对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值；
根据干扰数值和所述抗干扰数值对所述待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取所述待检测对象的电磁兼容预测量的结果，其中，所述干扰数值至少包括以下之一：所述第一干扰数值、所述第二干扰数值。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值；
获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值，其中，所述共模参数包括：检测点位置信息；
对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值；
根据干扰数值和所述抗干扰数值对所述待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取所述待检测对象的电磁兼容预测量的结果，其中，所述干扰数值至少包括以下之一：所述第一干扰数值、所述第二干扰数值。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种电磁兼容预测量方法，其特征在于，包括：
对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值；
获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值，其中，所述共模参数包括：检测点位置信息；
对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值；
根据干扰数值和所述抗干扰数值对所述待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取所述待检测对象的电磁兼容预测量的结果，其中，所述干扰数值至少包括以下之一：所述第一干扰数值、所述第二干扰数值；
所述对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值的步骤包括：
将所述待检测对象划分为多个检测区域；
对所述多个检测区域进行电场辐射检测，获取多个电场辐射数值，将数值最大的所述电场辐射数值对应的所述检测区域作为电场辐射源；
对所述多个检测区域进行磁场辐射检测，获取多个磁场辐射数值，将数值最大的所述磁场辐射数值对应的所述检测区域作为磁场辐射源；
获取所述第一噪声数值，其中，所述第一噪声数值包括：所述电场辐射源对应的所述电场辐射数值、所述磁场辐射源对应的所述磁场辐射数值；
所述对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值的步骤包括：
对所述待检测对象的多个检测区域进行扫描，向多个所述检测区域发射干扰信号；
获取多个所述检测区域的运行状态，将所述运行状态与预设的运行状态查询表进行匹配，获取所述运行状态对应的所述状态数值；
将所述状态数值减去所述状态阈值，获取所述抗干扰数值，其中，所述状态数值包括：线路运行的状态数值、电子元器件运行的状态数值。
2.根据权利要求1所述的电磁兼容预测量方法，其特征在于，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值的步骤包括：
将所述第一噪声数值减去所述屏蔽效能数值，获取所述待检测对象的第一干扰数值。
3.根据权利要求1所述的电磁兼容预测量方法，其特征在于，获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值的步骤包括：
获取预设的检测点位置，在所述检测点位置对所述待检测对象的外接线缆的共模电流进行检测，获取所述共模电流；
根据所述共模电流与所述共模参数获取所述第二干扰数值的数学表达为：
其中，E为所述第二干扰数值，I为所述共模电流的数值，L为所述外接线缆的长度，r为所述检测点至所述外接线缆的距离数值，f为所述共模电流的频率，θ为所述检测点与所述外接线缆平行方向间的夹角，π为圆周率。
4.一种电磁兼容预测量装置，其特征在于，包括：
第一测量模块，用于对待检测对象的电磁场辐射源进行频谱分析，获取所述待检测对象的第一噪声数值，将所述第一噪声数值与预设的屏蔽效能数值进行比较，获取所述待检测对象的第一干扰数值；
第二测量模块，用于获取所述待检测对象的共模电流，通过所述共模电流与预设的共模参数获取所述待检测对象的第二干扰数值，其中，所述共模参数包括：检测点位置信息；
第三测量模块，用于对所述待检测对象发射干扰信号，获取所述待检测对象的运行状态，根据所述运行状态查询对应的状态数值，将所述状态数值与预设的状态阈值进行比较，获取所述待检测对象的抗干扰数值；
预测量模块，用于根据干扰数值和所述抗干扰数值对所述待检测对象的电磁兼容性能进行评估，获取所述待检测对象的电磁兼容预测量的结果，其中，所述干扰数值至少包括以下之一：所述第一干扰数值、所述第二干扰数值；所述第一测量模块还用于，将所述待检测对象划分为多个检测区域；对所述多个检测区域进行电场辐射检测，获取多个电场辐射数值，将数值最大的所述电场辐射数值对应的所述检测区域作为电场辐射源；对所述多个检测区域进行磁场辐射检测，获取多个磁场辐射数值，将数值最大的所述磁场辐射数值对应的所述检测区域作为磁场辐射源；获取所述第一噪声数值，其中，所述第一噪声数值包括：所述电场辐射源对应的所述电场辐射数值、所述磁场辐射源对应的所述磁场辐射数值；
所述第三测量模块还用于，对所述待检测对象的多个检测区域进行扫描，向多个所述检测区域发射干扰信号；获取多个所述检测区域的运行状态，将所述运行状态与预设的运行状态查询表进行匹配，获取所述运行状态对应的所述状态数值；将所述状态数值减去所述状态阈值，获取所述抗干扰数值，其中，所述状态数值包括：线路运行的状态数值、电子元器件运行的状态数值。
5.根据权利要求4所述的电磁兼容预测量装置，其特征在于，所述第一测量模块包括：
电场探测单元，用于对所述电场辐射源的位置进行定位；
磁场探测单元，用于对所述磁场辐射源的位置进行定位；
频谱分析单元，用于获取所述待检测对象的第一噪声数值。
6.根据权利要求4所述的电磁兼容预测量装置，其特征在于，所述第二测量模块包括：
电流检测单元，用于对所述待检测对象的共模电流进行检测，获取所述共模电流；
角度调节单元，用于调节检测点与外接线缆平行方向间的夹角。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-3中任一项所述电磁兼容预测量方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述电磁兼容预测量方法的步骤。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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