一種電磁兼容測試中增大有效動態範圍的方法

2023-07-03 04:47:06

專利名稱：一種電磁兼容測試中增大有效動態範圍的方法
技術領域：
本發明涉及電磁兼容測試技術領域，具體地說，是指一種電磁兼容測試中增大有效動態 範圍的方法。
背景技術：
頻譜儀的動態範圍是指同時可測的最大與最小信號的幅度之比。通常指從不加衰減時的 最佳輸入信號電平起，一直到最小可用的信號電平為止的信號幅度變化範圍。
在電磁兼容測試中，天線、電流探頭等作為接收設備需要通過頻譜儀或者接收機來監測 其值，而頻譜儀通過電腦用軟體控制。因為天線輸出端輸出的並不是真實的場強值而是電壓 值，所以頻譜儀接收到的信號並不是天線、探頭處的場強值。為了獲得相應的電場、磁場的 真實值，需要對頻譜儀接收到的數據進行修正，即需要對頻譜儀加入天線係數。天線係數AF 的定義為
AF(dB/m) = 201g* = E(dBpV/m)—V(dB一 ( 1)
因為天線係數有時比較大，修正後的測試數據值可能超過頻譜儀的有效動態範圍，即電 場、磁場的真實值大於頻譜儀的測量範圍，造成頻譜儀過載的假象，頻譜儀不能正常顯示修
正後的場強頻譜。
如果對測試的數據不加修正，頻譜儀的測量數值一般不會超過動態範圍。伹這種情況下 頻譜儀顯示的信號頻譜不是電磁場的頻譜，而是天線輸出端的電壓信號的頻譜。由於修正系 數隨著頻率是變化的，所以這種情況下頻譜儀上測得的電壓信號頻譜曲線與電磁場頻譜曲線
有很大差異，從而不能在頻譜儀上實時觀測到待測場強的頻i普。
發明 內容
本發明針對現有技術的缺點，提供一種電磁兼容測試中增大有效動態範圍的方法，在保 證不超過頻譜儀的動態範圍的同時，有效顯示待測電磁場的頻譜曲線。 本發明通過如下步驟來實現
步驟l:對測試試驗所需設備頻譜儀源等進行初始化； 步驟2:通過頻譜儀對天線輸出的信號掃一遍頻，得到天線輸出電壓曲線； 步驟3:通過輸出電壓曲線，得到輸出電壓的最大值。計箅求得頻譜儀動態範圍最大值與 輸出電壓的最大值之差，記為a，把天線係數曲線的最大值記為b;
步驟4:如果a〉b,把天線係數寫入頻譜儀；如果a〈b,把天線係數減去(b-a)後再寫入頻譜儀(所有頻點的修正係數減去同一個值)，頻譜儀掃頻後得到待測場強的頻譜曲線。
步驟5:將頻譜儀掃頻得到的數據導出到電腦，如果a〉b，這時得到數據已經是場強的真 實頻譜，不補償；如果a〈b,對場強的頻譜曲線進行補償，即加上(b-a)，得到真實的場強頻 譜曲線。
本發明在優點在於通過調整天線係數，保證在頻譜儀上顯示的待測場強的頻譜曲線不 會超過頻譜儀的動態範圍。頻譜儀上顯示的頻譜曲線與待測場強真實的頻譜曲線只是在整體 上差一個(b-a)值，而在外觀上沒有差別，從而測試人員可以實時觀測到待測場強的頻譜。


圖l為本發明流程圖2為實施例中所使用天線的天線係數曲線；
圖3為實施例中步驟2得到的電壓曲線；
圖4為實施例步驟4中頻譜儀掃頻得到的場強頻譜圖5為實施例步驟5中對場強的頻譜曲線進行補償後得到的真實的場強頻譜曲線；
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
電磁兼容測試試驗中，在對測試試驗所需設備頻譜儀源等進行初始化後，要將天線係數 寫入頻譜儀中以對所要測得信號值進行修正得到場強信號，伹這樣可能造成頻譜儀過載。針 對這種問題，本發明對上述的天線係數進行調整後再寫入頻譜儀，從而保證頻譜儀的有效顯 示。最後再對導出的數據進行補償，得到真實的場強信號頻譜曲線。本發明所述的增大頻譜 儀有效動態範圍的方法，通過如下具體步驟來實現，流程如圖l所示 步驟l:對測試試驗所需設備頻譜儀源等進行初始化； 步驟2:通過頻譜儀對天線輸出的信號掃一遍頻，得到天線輸出電壓曲線； 步驟3:通過輸出電壓曲線，得到輸出電壓的最大值，計算求得頻譜儀動態範圍最大值 與輸出電壓的最大值之差，記為a,把天線係數曲線的最大值記為b;
步驟4:如果a〉b，用天線係數曲線對輸出電壓曲線修正後得到的電磁場頻譜曲線不會超
過頻譜儀的有效動態範圍，可直接通過天線係數對輸出電壓進行修正，頻譜儀掃頻後得到待 測場強的頻譜曲線；如果a〈b,用天線係數曲線對輸出電壓曲線修正後得到的電磁場頻譜曲 線會超過頻譜儀的動態範圍，則通過修正天線係數來調整，通過調整後的天線係數對輸出電 壓進行修正，頻譜儀掃頻後得到待測場強的頻譜曲線。
具體調整天線係數的方法為把天線係數減去(b-a)，減去(b-a)的原因是直接通過天線系 數對輸出電壓進行修正，會使頻譜儀產生的最大過載為(b-a)。
步驟5:將頻譜儀掃頻得到的數據導出到電腦，如果a〉b，這時得到數據已經是場強的真 是頻譜，不補償；如果a〈b，對場強的頻譜曲線進行補償，即加上(b-a)，得到真實的場強頻 譜曲線。
實施 例
下面的實驗中所使用的頻譜儀動態範圍是7dB)aV至120dBnV (80dB顯示)，天線係數曲 線如圖2，把天線係數曲線的最大值記為b=80dBpT V,根據如下步驟進行頻譜儀的有效 動態範圍調節
步驟l:對測試試驗所需設備頻譜儀源等進行初始化；
步驟2:通過頻譜儀對天線輸出的信號掃一遍頻，得到天線輸出的電壓曲線如圖3所示; 步驟3:通過輸出電壓曲線，得到輸出電壓的最大值為80dBnV，計算求得頻譜儀動態 範圍最大值120dB)LiV與輸出電壓的最大值80dBpV之差為a=40dB ; 步驟4:因為a〈b，對天線係數進行調整，天線係數的最大值減去(b-a)-40dBpT/^V, 通過調整後的天線係數對輸出電壓進行修正，頻譜儀掃頻後得到待測場強的頻譜曲線 如圖4所示，可以看出這時頻譜儀不過載；
步驟5:將頻譜儀掃頻得到的數據導出到計算機，步驟4對天線係數做了調整，因此需 要對數據進行補償，將場強的頻譜曲線上所有頻點加上40dB，得到最終的場強頻譜曲線，如 圖5所示，場強頻譜曲線完整的顯示在頻譜儀有效動態範圍內。
權利要求
1、一種電磁兼容測試中增大有效動態範圍的方法，通過如下步驟來實現步驟1對測試試驗所需設備頻譜儀源等進行初始化；步驟2通過頻譜儀對天線輸出的信號掃一遍頻，得到天線輸出電壓曲線；步驟3通過輸出電壓曲線，得到輸出電壓的最大值；計算求得頻譜儀動態範圍最大值與輸出電壓的最大值之差，記為a，把天線係數曲線的最大值記為b；步驟4如果a＞b，把天線係數寫入頻譜儀；如果a＜b，把天線係數減去(b-a)後再寫入頻譜儀，頻譜儀掃頻後得到待測場強的頻譜曲線；步驟5將頻譜儀掃頻得到的數據導出到電腦，如果a＞b，這時得到數據已經是場強的真實頻譜，不補償；如果a＜b，對場強的頻譜曲線進行補償，即加上(b-a)，得到真實的場強頻譜曲線。
2、 如權利要求l所述的一種電磁兼容測試中增大有效動態範圍的方法，特徵在於步驟4中， 如果a〉b,用天線係數曲線對輸出電壓曲線修正後得到的電磁場頻譜曲線不會超過頻譜 儀的動態範圍，直接通過天線係數對輸出電壓進行修正，頻譜儀掃頻後得到待測場強的 頻譜曲線；如果a〈b，用天線係數曲線對輸出電壓曲線修正後得到的電磁場頻譜曲線會 超過頻譜儀的動態範圍，則通過修正天線係數來調整，通過調整後的天線係數對輸出電 壓進行修正，頻譜儀掃頻後得到待測場強的頻譜曲線。
3、 如權利要求2所述的一種電磁兼容測試中增大有效動態範圍的方法，其特徵在於所述的 修正天線係數即天線係數減去(b-a)。
全文摘要
本發明公開一種電磁兼容測試中增大有效動態範圍的方法。包括對測試試驗所需設備初始化；對天線輸出的信號掃頻得到天線輸出電壓曲線；得到輸出電壓的最大值；計算頻譜儀動態範圍與輸出電壓的最大值之差a，把天線係數曲線的最大值記為b；若a＞b，把修正係數寫入頻譜儀；若a＜b，把天線係數減去(b-a)後再寫入頻譜儀，頻譜儀掃頻後得到待測場強的頻譜曲線。將頻譜儀掃頻得到的數據導出到電腦進行數據補償，得到真實的場強頻譜曲線。本發明通過調整天線係數，保證能夠在頻譜儀上顯示待測場強的頻譜曲線不會超過頻譜儀的動態範圍，頻譜儀上顯示的頻譜曲線與待測場強真實的頻譜曲線只是在整體上差一個(b-a)值，而在外觀上沒有差別，從而測試人員可以實時觀測到待測場強的頻譜。
文檔編號G01R31/00GK101344556SQ20081011955
公開日2009年1月14日 申請日期2008年9月3日 優先權日2008年9月3日
發明者敏 寧, 飛 戴, 暉 王, 蘇東林, 謝樹果, 康 邵 申請人:北京航空航天大學