一種電磁兼容敏感度試驗中調節信號源輸出幅值的方法

2023-07-03 04:58:31 1

專利名稱：一種電磁兼容敏感度試驗中調節信號源輸出幅值的方法
技術領域：
本發明屬於電磁兼容敏感度測試領域，具體涉及一種電磁兼容敏感度試驗中調節信號源輸出幅值的方法。

背景技術：
根據GJB151A-97《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求》規定，電磁兼容測試包括電磁幹擾(EMI)試驗和電磁敏感度(EMS)試驗兩大部分，其中電磁敏感度測試又包括傳導敏感度和輻射敏感度測試。敏感度測試的基本原理是幹擾發生設備產生一定量級的電磁幹擾，如圖1所示，輻射敏感度測試中使用輻射天線產生外加輻射電場或者磁場，信號源的輸出通過功率放大器以及天線的增益，監視設備可以測量得到對應的場強，PC機通過程序控制，會根據GJB151A-97標準對於場強極限值的規定，對信號源的輸出幅度進行調整，使其達到GJB151A-97標準所要求的極限值。而手動對信號源進行調節非常浪費時間，所以使用電磁兼容自動測試系統分別對被試品的每一個頻點進行信號源幅值的自動調節。在電磁兼容自動測試系統對信號源進行幅值的自動調節中，需要採用一定的方法使其幅值儘量不與極限值相差太遠造成測試的不準確。
傳導敏感度測試中使用電流注入設備註入傳導幹擾電流，觀察設備的敏感現象，如果出現敏感應記錄下敏感頻點、敏感現象及敏感門限值。如圖2所示，傳導敏感度測試中使用電流注入設備將幹擾電流強度加入到被試品的電源線上，然後監視設備通過監視探頭監視被試品電源線上所加入的電流強度是否達到規定的極限制。PC機的程序控制會根據監視設備所測得的電流強度值調節信號源的輸出幅值，所加入的幹擾電流強度達到標準極限值。
在現有電磁敏感度試驗中，一般採用自動控制信號源調節幅值的方法。對於需要測試的每一個頻點，根據監視設備測量得到的幅值，設定固定的步進值，把信號源的初始值加上此步進值作為信號源的新的輸出值，監視設備會測量得到新的幅值，然後繼續和標準極限值進行比較，如此循環進行下去，直到監視設備測量的幅值達到標準極限值。這種技術方案在自動控制提高試驗效率的前提下，同時又儘量可以保證信號源最終輸出幅值可以達到標準所規定的極限值。
這種方法存在著兩個缺點 1.根據信號源初始值在監視設備測量得到的輸出幅值如果較小，由於設定步進值為固定的，可能會需要多次循環，監視設備的測量值才能夠達到標準極限值，造成試驗的效率低下。
2.根據信號源初始值在監視設備測量得到的輸出幅值如果距離標準極限值比較接近，信號源初始值在下一次步進中就可能會超過標準極限值，使得試驗測量數據不準確。


發明內容
本發明針對現有的幅值調整過程中存在的問題，提出一種電磁兼容敏感度試驗中調節信號源輸出幅值的方法。該方法根據電磁兼容的敏感度試驗方法，對於幅值調整的步進值按照一定的百分比變化，通過不斷調整步進值的方式來調整幅值。具體調節信號源輸出幅值的方法如下 步驟1根據信號源的初值S，S的單位為dBm，通過監視設備得到一個測量幅值E0； 步驟2計算測量幅值E0和標準極限值E1的差值ΔE，ΔE單位為dB； 步驟3設定一個比例係數α，-1≤α≤1，得到步進值ΔE′，ΔE′單位為dB。
信號源在原有初值S的基礎上再增加ΔE′，得到新的幅值S′，S′的單位為dBm，然後通過監視設備得到新的測量幅值E′0。
步驟4設定一個閾值X，比較|E0-E′0|與X的大小。
如果|E0-E′0|＞X，則返回到步驟2循環； 否則，認為幅值E′0達到軍標標準，繼續進行下一個頻點的幅值調整。
其中X根據具體試驗的要求來確定，一般取|X|≤1dB。
上述的測量幅值E0和標準極限值E1為電場強度、磁感應強度或者電流強度。
本發明的優點在於 1，減少試驗測試的時間，提高試驗的效率。
2，通過對信號源輸出幅值的調整，監視設備測量得到的場強值都能夠達到軍用標準的極限值範圍，保證了電磁兼容測試結果的準確。



圖1為電磁輻射敏感度試驗框圖； 圖2為電磁傳導敏感度試驗框圖； 圖3為本發明的信號源幅值調節流程圖。

具體實施例方式 下面結合附圖對本發明作進一步說明。
根據電磁兼容的敏感度試驗方法，通過改變步進值的方法實現幅值調整。具體信號源幅值調節方法分為如下幾個步驟，如圖3所示的流程圖 步驟1根據信號源的初值S，S的單位為dBm，通過監視設備得到一個測量幅值E0。
其中測量幅值E0和標準極限值E1為電場強度、磁感應強度或者電流強度。
步驟2計算測量幅值E0和標準極限值E1的差值ΔE。從理論上來講，給信號源初值S加上ΔE，就能夠使得天線的輻射強度達到標準極限值E1，但是由於在實際試驗中，信號源輸出功率的放大並不是線性的，有可能會直接超過標準極限值E1，造成試驗數據不準確，所以不能夠直接加ΔE。
步驟3設定一個比例係數α，-1≤α≤1，得到步進值ΔE′。
步進值ΔE′根據如下公式得到 ΔE′＝ΔE-α×ΔE， 信號源在原有初值S的基礎上再增加ΔE′，得到新的幅值S′，然後通過監視設備得到新的測量幅值E′0。
步驟4設定一個閾值X，比較|E0-E′0|與X的大小。
如果|E0-E′0|＞X，則返回到步驟2循環； 否則，認為幅值E′0達到軍標標準，繼續進行下一個頻點的幅值調整。
其中X根據具體試驗的要求來確定，一般取|X|≤1dB。
實施例 假設信號源的初始值為S＝-60dBm(47dBuV)，可以通過監視設備測量得到相應的電場強度測量幅值E0＝120dBuV/m，標準極限值E1為166dBuV/m，測量幅值E0和標準極限值E1的差值ΔE為46dB，假設每次循環需要2s的駐留時間。
設定比例係數α為20％，閾值X為±1dB，具體的調整步驟如表1，為 表1本發明進行幅值調整的過程 從表1中可以得到，當幅值根據步進值進行到第二步的時候，|E0-E′0|＜X，達到設定的閾值範圍，此時可結束幅值調整。
從上述的實施例中可以得到，本發明技術方案能夠達到設定的閾值範圍，同時共有2步循環，只需要4s的時間完成一個頻點的測試。
現有技術方案中，設定閾值為±1dBuV/m，固定的步進幅值設置為5dB，具體幅值調整步驟如表2 表2現有技術進行幅值調整的過程

在表2中，通過固定的步進幅值的累加，根據信號源的輸出幅值，從監視設備測得的數值不能夠達到預先設定的閾值範圍，同時現有技術方案目前已經進行了10步循環，監視設備測得的數值超過了標準極限值E1，並且|E0-E′0|＞X，使用20s的時間還不能夠完成該頻點的測試。系統級電磁兼容測試有多達上萬個頻點，按照現有技術進行頻點測試所需要的時間是非常長的，而本發明技術方案在試驗的效率和準確性上要遠遠優於現有技術方案。
權利要求
1、一種電磁兼容敏感度試驗中調節信號源輸出幅值的方法，其特徵在於包括如下步驟
步驟1根據信號源的初值S，S的單位為dBm，通過場強監視器得到一個測量幅值E0；
步驟2計算測量幅值E0和標準極限值E1的差值ΔE，ΔE單位為dB；
步驟3設定一個比例係數α，-1≤α≤1，得到步進值ΔE′，ΔE′單位為dB；信號源在原有初值S的基礎上再增加ΔE′，得到新的幅值S′，然後通過場強監視器得到新的測量幅值E′0；
步驟4設定一個閾值X，比較|E0-E′0|與X的大小；
如果|E0-E′0|＞X，則返回到步驟2循環；
否則，認為幅值E′0達到軍標標準，繼續進行下一個頻點的幅值調整。
2、根據權利要求1所述的一種電磁兼容敏感度試驗中調節信號源輸出幅值的方法，其特徵在於所述的測量幅值E0和標準極限值E1為電場強度、磁感應強度或者電流強度中的任意一種。
3、根據權利要求1所述的一種電磁兼容敏感度試驗中調節信號源輸出幅值的方法，其特徵在於步驟4中X根據具體試驗的要求來確定，一般取|X|≤1dB。
4、根據權利要求1所述的一種電磁兼容敏感度試驗中調節信號源輸出幅值的方法，其特徵在於步驟3中的步進值ΔE′根據如下公式得到
ΔE′＝ΔE-α×ΔE。
全文摘要
本發明公開了一種電磁兼容敏感度試驗中調節信號源輸出幅值的方法，包括步驟根據信號源的初值S，通過監視設備得到一個測量幅值E0；計算測量值和標準極限值E1的差值ΔE；設定一個比例係數α，得到步進值ΔE′，使得信號源在原有初值的基礎上再增加ΔE′的量得到新的幅值S′，然後通過監視設備得到新的測量幅值E0′；設定一個閾值X，檢查E0-E0′的絕對值是否超過閾值範圍。本發明通過對信號源輸出幅值的調整，監視設備測量得到的幹擾信號的強度值都能夠達到軍用標準的極限值範圍，保證了電磁兼容測試結果的準確。減少試驗測試的時間，提高試驗的效率。
文檔編號G01R1/00GK101344560SQ20081011963
公開日2009年1月14日 申請日期2008年9月4日 優先權日2008年9月4日
發明者謝樹果, 飛 戴, 康 邵, 蘇東林, 蓉 孔, 張大為 申請人:北京航空航天大學