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解决方案

用近场测试方法进行电磁干扰诊断

电流卡钳与近场探头

电流探头是利用变压器原理制造的能够检测导线上电流的传感器。当电流探头卡在被测导线上时,导线相当于变压器的初级,探头中的线圈相当于变压器的次级。导线上的信号电流在电流探头的线圈上感应出电流,在仪器的输入端产生电压。于是频谱分析仪的屏幕上就可以看到干扰信号的频谱。仪器上读到的电压值与导线中的电流值通过传输阻抗换算。传输阻抗定义为:仪器50Ω输入阻抗上感应的电压与导线中的电流之比。对于一个具体的探头,可以从厂家提供的探头说明书中查到它的转移阻抗ZT。因此,导线中的电流等于:

I = V / ZT

如果公式中的所有物理量都用dB表示,则直接相减。

对于机箱的泄漏,要用近场探头进行探测。近场探头可以看成是很小的环形天线。由于它很小,因此灵敏度很低,仅能对近场的辐射源进行探测。这样有利于对辐射源进行**定位。由于近场探头的灵敏度较低,因此在使用时要与前置放大器配套使用。

用电流卡钳检测共模电流

设备产生辐射的主要原因之一是电缆上有共模电流。因此当设备或系统有超标发射时,首先应该怀疑的就是设备上外拖的各种电缆。这些电缆包括电源线电缆和设备之间的互连电缆。

将电流探头卡在电缆上,这时由于探头同时卡住了信号线和回流线,因此差模电流不会感应出电压,仪器上读出的电压仅代表共模电流。

测量共模电流时,可以在屏蔽室中进行。如果不在屏蔽室中,周围环境中的电磁场会在电缆上感应出电流,造成误判断。因此应首先将设备的电源断开,在设备没有加电的状态下测量电缆上的背景电流,并记录下来,以便与设备加电后测量的结果进行比较,排除背景的影响。

如果在用天线进行测量时将频谱分析仪的扫描频率局限感兴趣的频率周围很小的范围内,则可以排除环境中的干扰。

用近场探头检测机箱的泄漏

如果设备上外拖电缆上没有较强的共模电流,就要检查设备机箱上是否有电磁泄漏。检查机箱泄漏的工具是近场探头。将近场探头靠近机箱上的接缝和开口处,观察频谱分析仪上是否有感兴趣的信号出现。一般由于探头的灵敏度较低,即使用了放大器,很弱的信号在探头中感应的电压也很低,因此在测量时要将频谱分析仪的灵敏度调得尽量高。根据前面的讨论,减小频谱分析仪的分辨带宽能够提高仪器的灵敏度。但是要注意的是,当分辨带宽很窄时,扫描时间会变得很长。为了缩短扫描时间,提高检测效率,应该使频谱分析仪的扫描频率范围尽量小。因此一般在用近场探头检测机箱泄漏时,都是首先用天线测出泄漏信号的**频率,然后使仪器用尽量小的扫描频率范围覆盖住这个干扰频率。这样做的另一个好处是不会将背景干扰误判为泄漏信号。

对于机箱而言,靠近滤波器安装位置的缝隙是容易产生电磁泄漏的。因为滤波器将信号线上的干扰信号旁路到机箱上,在机箱上形成较强的干扰电流,这些电流流过缝隙时,就会在缝隙处产生电磁泄漏。

 

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