专利名称：：一种采用谐波测试线缆间隔离度的方法
技术领域：
：本发明涉及电磁兼容检测
技术领域：
，尤其涉及线缆间隔离度的检测方法领域。
背景技术：
：随着电子系统使用电缆的复杂化和多元化，电缆间耦合关系越来越复杂，电磁兼容分析难度越来越大。尤其是随着线缆内传输信号的频率不断提高、占用带宽不断扩展，线缆以天线形式产生的辐射干扰其他敏感线缆成了电磁兼容问题的重要来源。目前测试电缆间的电磁耦合响应时，采用逐频率点测试法在满足测试频率范围和频率间隔的需求的条件下，每次只能设置信号源的一个频率，将单一频率信号注入线缆以后，由接收机或频谱仪在被测电缆端测试该频点的电磁耦合响应。由于一次只能测试一个频点的频率响应，测试一个线缆间的宽带响应时，需要对整个频带进行单一频点扫描，时间长速度慢。在一些复杂的电子系统中分布了大量线缆，线缆间的耦合测试工作量非常大，采用现有的传统测试方法所消耗的时间令人难以承受。目前电磁耦合测试或电磁敏感(EMS)测试之所以都是采用单一频率信号，是为了防止多频率信号产生非线性敏感特性，出现非预期的干扰杂波或其他频率造成的敏感现象，同时也降低了对信号控制的技术难度。但在实际测试中，经常遇到的设备或被测物属于线性系统，不必考虑多信号间的非线性响应，比如测试线缆间隔离度时，由于辐射线缆和被干扰线缆本身不可能产生非预期干扰杂波，可以同时注入多个测试信号，同时测试多个频率的隔离度。隔离度(空间隔离度)是电磁波在空间传输过程中，由于传输介质损耗，或传输途径中的折射、绕射、反射等因素造成能量的衰减的量度。确定空间条件下，如两个物体之间的距离、角度、相对位置、传输介质可以确定，则物体之间的空间隔离度是确定不变的。因此当两线缆的线路类型、位置已经确定时，可以通过测试得到线缆间的隔离度。由于设备中存在非线性器件，工作频率信号通过非线性器件导致工作频率信号在波形上产生非线性变化并在拓展了使用频带，在工作频率的倍数频率上产生一些新的频谱分量，这些工作频率倍数频率上的频谱分量称之为谐波。谐波不仅会浪费有用功率、并对其他设备的工作频谱产生干扰，但是由于电子设备大量使用非线性器件，导致谐波现象非常严重和普遍，人们研究了各种方法来消除谐波。在电磁兼容领域的研究中，一直把谐波作为影响电子设备电磁兼容性的重要干扰因素，本领域技术人员研究的着眼点都在于如何抑制谐波，如何克服谐波的不利影响。
发明内容本发明针对目前测试线缆间隔离度的过程中，一次只能测试一个频点的频率响应，测试线缆间的宽带响应时，需要对整个频带进行单一频点扫描，时间长速度慢的问题，提出了一种采用谐波测试线缆间隔离度的方法，利用谐波信号在较宽频谱内分布、线缆之间耦合属于线性系统响应的特点，在测试线缆间隔离度时同时测试多个频率以提高测试速度，一次同时测试整个频率范围内的频率响应，縮短隔离度的测试时间。该方法包括如下步骤步骤一根据测试频率范围f;-fh和频率间隔精度f,的需求确定谐波基波频率和谐波次数。根据测试频率范围fa-fb和频率间隔精度f,的需求选择谐波信号基波频率和谐波次数，每个谐波频率之间的频率间隔f。应小于等于测试频率分辨率f,，谐波信号的最小谐波频率应小于等于频率范围的下限fa，最大谐波频率应大于等于测试频率范围的上限fh，注入信号的最低谐波次数mXf。《ff,，注入信号的最高谐波次数nXf。^fh;步骤二产生谐波信号并注入干扰线缆；步骤三测试千扰线缆和被干扰线缆各次谐波的强度；步骤四:计算线缆间在每个谐波频率点上的隔离度，计算公式为L=(U。+RO-(Ui+R2)，Ui为干扰线缆中谐波信号某个谐波频率点的注入强度，U。为被干扰线缆中耦合信号在该谐波频率点的强度，Ri为线缆间谐波信号电磁耦合在被干扰线缆中产生的感应电流检测设备的接收系数，R2为谐波信号某个谐波频率点在干扰线缆中注入信号强度检测设备的接收系数。在上述测试过程中，如果步骤三中使用的被干扰线缆和干扰线缆信号强度检测设备采用经过校验且型号相同的信号强度检测设备以确保接收系数(R卜R2)相同，则步骤四中的隔离度计算公式简化为L二U。-Ui。如果在步骤三中对于被干扰线缆和干扰线缆信号强度采取分步测试的方法，使用同一个信号检测设备，先后对被干扰线缆和干扰线缆信号强度进行检测，则步骤四中的隔离度计算公式简化为L=U>-使用本方法来进行线缆间隔离度检测，由传统的每次只能测试一个频率点的响应，需要多次测试才能完成整个频率范围的测试，转变为一次同时测试整个频率范围内的所有谐波频率点的响应，縮短了隔离度的测试时间。图l本发明所述方法的流程图。具体实施例方式图1为本方明的流程图，下面结合实例具体说明本方法的实施过程，在本实施例中所需的测试频率范围为40-120MHz，频率分辨率为20MHz。步骤一确定谐波基波频率和谐波次数。根据测试频率范围fV"fh和频率间隔精度f,的需求选择谐波信号频率，每个谐波频率之间的频率间隔f。应小于等于测试频率分辨率f"谐波信号的最小谐波频率应小于等于频率范围的下限fa，最大谐波频率应大于等于测试频率范围的上限fb，注入信号的最低谐波次数mXf。《fa，注入信号的最高谐波次数nXf。》fb。由于所需的测试频率范围为40-120MHz，频率分辨率为20MHz，选择基频为20腿Z，最低谐波次数为2次，最高谐波次数为6次的谐波。步骤二产生谐波并注入线缆。由谐波信号发生器(信号源或者专用振荡器)产生的基频为20MHz，最低谐波次数为2次，最高谐波次数为6次的谐波信号并注入被测试线缆。可以选择接收机或者频谱仪观察被干扰线缆中的干扰谐波信号。当注入信号和耦合信号都已经稳定，调整注入信号的强度，确保谐波信号中各个谐波频率点在被干扰线缆中产生的最小耦合信号强度大于噪底电平3dB。本实施例中，在40MHz时被干扰谐波的耦合信号强度最小，这时该频率处的噪底电平为15dBpV，则该谐波可测最小电平为18dBuV，在本实施例中，在40Mhz频率处耦合信号强度控制在18.5dBixV。步骤三测试干扰线缆和被干扰线缆各次谐波的强度。当注入信号和耦合信号都已经稳定时，开始测量注入干扰线缆中的谐波信号各谐波频率强度和被干扰线缆中耦合产生的谐波信号各谐波频率强度，覆盖的测试频率范围为40Mhz和120Mhz之间，如表1。可以采用计算机代替人工完成动态测量、数据记录、结果处理工作，进一步减轻测试人员的工作负担。步骤四计算线缆间在每个谐波频率点上的隔离度，计算公式为L二(U。+R,)-(Ui+R2)，Ui为干扰线缆中注入的谐波信号在某个谐波频率点的注入强度，U。为在被干扰线缆中产生的耦合信号在该谐波频率点的强度，I^为被干扰线缆中产生的感应信号强度检测设备的接收系数，R2为干扰线缆中注入的谐波信号强度检测设备的接收系数。在本实施例中使用经过校验且型号相同的信号强度检测设备来检测干扰线缆和被干扰线缆中的信号强度以确保接收系数&、R2相同；也可以采取分步测试，使用同一个信号强度检测设备先后测试干扰电缆的注入干扰信号强度、被干扰电缆上的耦合信号强度，确保接收系数R、R2相同，使得计算公式简化为L二(U。+R,)-(Ui+R2)=U。-Ui。本实施例的测试数据和隔离度计算结果见表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1.一种采用谐波测试线缆间隔离度的方法，其特征在于包括如下步骤步骤一根据测试频率范围fa-fb和频率间隔精度fi的需求确定谐波信号基波频率和谐波次数，要求谐波信号的最小谐波频率应小于等于频率范围的下限fa，最大谐波频率应大于等于测试频率范围的上限fb，每个谐波频率之间的频率间隔fc应小于等于测试频率分辨率fi；步骤二产生谐波信号并注入干扰线缆；步骤三测试干扰线缆和被干扰线缆各次谐波的强度；步骤四计算线缆间在每个谐波频率点上的隔离度，计算公式为L＝(Uo+R1)-(Ui+R2)，Ui为干扰线缆中谐波信号某个谐波频率点的注入强度，Uo为被干扰线缆中耦合信号在该谐波频率点的强度，R1为被干扰线缆感应信号强度检测设备的接收系数，R2为干扰线缆中注入信号强度检测设备的接收系数。2.如权利要求l所述的采用谐波测试线缆间隔离度的方法，其特征在于在步骤三中，测量被十扰线缆谐波信号强度和干扰线缆中耦合信号强度的接收设备采用接收系数Ri、R2相同的接收设备，其歩骤四中的计算公式简化为bU。-"。3.如权利要求l所述的采用谐波测试线缆间隔离度的方法，其特征在于在步骤三中，干扰线缆和被干扰线缆各次谐波强度的测量采用同一接收设备分步测量的方式，先后测试干扰电缆端注入的干扰信号强度、被千扰电缆上的耦合信号强度，其步骤四中的计算公式简化为1^U。-Uj。全文摘要本发明涉及电磁兼容检测领域，提供了一种采用谐波测试线缆间隔离度的方法。该方法包括如下步骤1.根据测试频率范围f_a-f_b和频率间隔精度f_i的需求确定谐波基波频率和谐波次数；2.产生谐波信号并注入干扰线缆；3.测试干扰线缆和被干扰线缆各次谐波的强度；4.计算线缆间在每个谐波频率点上的隔离度。该方法可以通过一次注入一组谐波同时完成一个较宽带宽上的电磁兼容隔离度的检测，大大提高了测试效率。文档编号G01R31/00GK101685125SQ20081021527公开日2010年3月31日申请日期2008年9月22日优先权日2008年9月22日发明者伟孙,王龙峰,苏东林,谢树果,陈文青申请人:北京航空航天大学