2.1 交流電源線的傳導(dǎo)騷擾測量（頻率范圍0.15～30MHz）

2.1.1 試驗(yàn)布局

試驗(yàn)在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)布局如圖2.1所示。

試驗(yàn)布置的要求如下：

（1）接地平板用厚度為0.5mm以上、面積為2000mm×2000mm的金屬板。接地平板要接大地，或用長寬比小于5∶1、厚度為0.5mm的薄銅條通過屏蔽室與大地接通。

（2）被試開關(guān)電源與屏蔽室墻壁至少相距800mm。

（3）被試開關(guān)電源與人工電源網(wǎng)絡(luò)之間距離為800mm。人工電源網(wǎng)絡(luò)與參考接地平板之間要有良好的高頻連接。

（4）對于不接地的被試開關(guān)電源，應(yīng)置于離接地平板上高度為400mm的非金屬支架上。開關(guān)電源的電源線與人工電源網(wǎng)絡(luò)用一根長度不超過1000mm的導(dǎo)線連接。當(dāng)電源線的長度超過800mm時，應(yīng)將超長部分折疊成300～400mm的線束，而被試開關(guān)電源與人工電源網(wǎng)絡(luò)之間的距離仍保持800mm不變。

（5）對于接地的被試開關(guān)電源，接地線應(yīng)采用長度不超過1000mm的導(dǎo)線與人工電源網(wǎng)絡(luò)的接地點(diǎn)相連。開關(guān)電源的電源線與人工電源網(wǎng)絡(luò)的連接采用一根長度不超過1000mm的導(dǎo)線，電源線與接地線平行敷設(shè)，間距不超過100mm。當(dāng)電源線長度超過800mm時，超長部分折疊成300～400mm的線束，而被試開關(guān)電源與人工電源網(wǎng)絡(luò)之間的距離仍保持800mm不變。

下面將對試驗(yàn)中用到的測量接收機(jī)和人工電源網(wǎng)絡(luò)作重點(diǎn)介紹，以滿足讀者理解試驗(yàn)布局時的需要。

2.1.2 測量接收機(jī)

測量接收機(jī)實(shí)際上是一臺專用的接收機(jī)。由于測量對象是微弱的連續(xù)波信號及幅值很強(qiáng)的脈沖信號，這就要求測量接收機(jī)本身的噪聲極小、靈敏度很高、檢波器的動態(tài)范圍大、輸入阻抗低（50Ω）、前級電路的過載能力強(qiáng)。檢波器要有多種檢波功能（為適應(yīng)不同測量需求，有峰值、準(zhǔn)峰值、平均值和有效值等檢波功能）。整機(jī)在整個測量頻段內(nèi)的測量精度能滿足±2dB要求。最后，測量接收機(jī)的頻率范圍要與測試的頻率相匹配。

對于有自動測試功能的測量接收機(jī)，采用微處理機(jī)進(jìn)行控制，具有寬頻帶自動校準(zhǔn)、頻率設(shè)置和自動掃描的功能。它可以通過接口與計(jì)算機(jī)配合，由計(jì)算機(jī)實(shí)行管理，還可經(jīng)由打印機(jī)和繪圖儀輸出測試結(jié)果。

1.測量接收機(jī)與普通場強(qiáng)儀的區(qū)別

用于廣播、電視信號場強(qiáng)或工科醫(yī)高頻設(shè)備輻射場強(qiáng)測量的普通場強(qiáng)儀，主要測量對象是正弦波電磁場。而用于電氣設(shè)備的電磁騷擾及自然界騷擾測量的接收機(jī)，主要測量對象則是頻譜很寬的連續(xù)波及脈沖騷擾。因此，兩種測量儀器的要求不同，主要反映在帶寬、檢波方式及脈沖響應(yīng)等指標(biāo)上。

（1）帶寬。場強(qiáng)儀測量的是正弦波信號，為降低噪聲，故帶寬較窄。而測量接收機(jī)則正相反。帶寬的不同會直接影響測量結(jié)果。按國標(biāo)GB/T6113.1（對應(yīng)于國際標(biāo)準(zhǔn)CISPR16—1）規(guī)定，測量接收機(jī)在9～150kHz范圍內(nèi)的帶寬為200Hz；0.15～30MHz范圍內(nèi)的帶寬為9kHz；30～1000MHz范圍內(nèi)的帶寬為120kHz。

（2）檢波方式。場強(qiáng)儀檢波常采用平均值或有效值檢波，因?yàn)檫@兩種檢波都能正確反映正弦波信號的變化。作為測量接收機(jī)，必須對脈沖騷擾做出正確反應(yīng)，準(zhǔn)峰值檢測器是正確選擇，而平均值檢波器則不能反映脈沖幅度及頻度的變化。

（3）脈沖響應(yīng)特性。場強(qiáng)儀對脈沖響應(yīng)沒有專門要求，而測量接收機(jī)的準(zhǔn)峰值檢波則有嚴(yán)格規(guī)定。

2.測量接收機(jī)與頻譜儀的區(qū)別

頻譜儀也是目前使用較多的一種測量儀器，與測量接收機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)有很多共同點(diǎn)：如兩者都為超外差接收機(jī)，都可以用選擇頻率的方式來測量信號電壓。但這兩種儀器畢竟不同，頻譜儀由于下列原因不能獨(dú)自滿足電磁騷擾的測量：

（1）由于沒有預(yù)選，當(dāng)測量低電平信號時，如果有“喀嚦”聲或電源開關(guān)瞬變的寬帶脈沖信號或來自廣播發(fā)射機(jī)和移動無線電設(shè)備的固定或間斷的窄帶信號，可導(dǎo)致過載現(xiàn)象。

（2）儀器的分辨率帶寬和IF濾波的波形可能因CISPR規(guī)定的指標(biāo)（即200Hz、9kHz、120kHz）的不同而不同。因此，寬帶信號的峰值不能和民用電磁騷擾發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)的限值相比較。

（3）準(zhǔn)峰值檢波和相應(yīng)的機(jī)械響應(yīng)特性不適用于頻譜儀，所以經(jīng)過加權(quán)也不能正確評價寬帶信號。

（4）頻譜儀的靈敏度尚不足以完成限值的精確測量。

（5）正弦波測量的幅度誤差可能超出規(guī)定的±2dB。

3.準(zhǔn)峰值檢波

采用準(zhǔn)峰值檢波是民用電磁騷擾發(fā)射測試特點(diǎn)。由于民用的電磁兼容產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)都是從CISPR標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化過來的，這些標(biāo)準(zhǔn)都是為了保證通信和廣播的暢通而編制的，所以騷擾對通信和廣播的影響最終都要由人的主觀聽覺效果來判斷，平均值檢波和峰值檢波都不足以描述脈沖的幅度、寬度和頻度對聽覺造成的影響，而必須用準(zhǔn)峰值檢波。只有準(zhǔn)峰值檢波才比較符合人耳對聲音的反應(yīng)規(guī)律。

幾種檢波方式的各自特點(diǎn)如下。

（1）平均值檢波：其最大特點(diǎn)是檢波器的充放電時間常數(shù)相同，特別適用于對連續(xù)波的測量。

（2）峰值檢波：它的充電時間常數(shù)很小，即使是很窄的脈沖也能很快充電到穩(wěn)定值。當(dāng)中頻信號消失后，由于電路的放電時間常數(shù)很大，檢波的輸出電壓可在很長一段時間內(nèi)保持在峰值上。

峰值檢波的特點(diǎn)首先在軍用設(shè)備的騷擾發(fā)射試驗(yàn)中被優(yōu)先采用，因?yàn)樵S多軍用裝備只要單次脈沖的激勵就可以造成爆炸或數(shù)字設(shè)備的誤動作，而無須像音響設(shè)備那樣講究時間的積累。

（3）準(zhǔn)峰值檢波：這種檢波器的充放電時間常數(shù)介于平均值與峰值之間，在測量周期內(nèi)的檢波器輸出既與脈沖幅度有關(guān)，又與脈沖重復(fù)頻率有關(guān)，其輸出與干擾對聽覺造成的效果相一致。

圖2.2所示是三種常用檢波方式的比較。

4.準(zhǔn)峰值測試的主要問題與改進(jìn)措施

用準(zhǔn)峰值檢波方式進(jìn)行測試的主要問題是測量時間長。表2.1所示是準(zhǔn)峰值檢波和峰值檢波的測試時間比較。

由于準(zhǔn)峰值測量占用的時間比較長，測的效率比較低，作為改進(jìn)，實(shí)用中常用峰值檢波作第一輪測試。因?yàn)槿N檢波當(dāng)中，用峰值檢波得到的測值應(yīng)當(dāng)最高，如果首輪測值比標(biāo)準(zhǔn)給定的準(zhǔn)峰值和平均值都要來得低，則以后的試驗(yàn)不用進(jìn)行便能判定試驗(yàn)已經(jīng)通過。如果峰值測試中有部分測值高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定準(zhǔn)峰值和平均值，則取超過部分的頻段補(bǔ)做準(zhǔn)峰值和平均值的測試。即使這樣，整個測試時間也短于全部用準(zhǔn)峰值和平均值檢波的測試。圖2.3所示是實(shí)際的傳導(dǎo)騷擾測試方法。

2.1.3 人工電源網(wǎng)絡(luò)

人工電源網(wǎng)絡(luò)又稱為線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，是重要的電磁兼容測試設(shè)備，主要用于測量被測開關(guān)電源沿電源線向電網(wǎng)發(fā)射的連續(xù)騷擾電壓。

人工電源網(wǎng)絡(luò)的原理圖如圖2.4所示。它插在電網(wǎng)與被測開關(guān)電源之間，功能有以下幾項(xiàng)：

（1）為50Hz市電提供通路。由于靠電網(wǎng)這一側(cè)的電感甚?。?0μH），不足以在市電頻率下形成大的阻抗，所以市電可暢通無阻地為試品提供電能，同時電網(wǎng)側(cè)的電容（1μF）還能進(jìn)一步衰減來自電網(wǎng)的干擾信號。

（2）隔離開關(guān)電源工作中產(chǎn)生的射頻電磁騷擾（測量頻率為0.15～30MHz）。利用網(wǎng)絡(luò)電感在射頻下的高阻抗，阻止由開關(guān)電源產(chǎn)生的射頻騷擾信號進(jìn)入電網(wǎng)。

（3）通過靠近開關(guān)電源一側(cè)的耦合電容（0.1μF）轉(zhuǎn)接由開關(guān)電源產(chǎn)生的射頻騷擾信號至測量接收機(jī)。

（4）穩(wěn)定阻抗。由于各個電網(wǎng)的阻抗不同，使得開關(guān)電源騷擾電壓的值也各不相同。為此，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一個統(tǒng)一的阻抗（50Ω），以便于測試結(jié)果的相互比較。圖2.4中，在被測開關(guān)電源的受試端子（通過耦合電容）與參考地之間提供了一個穩(wěn)定阻抗（圖中可見，在耦合電容下方接了一個1kΩ的電阻，它與測量接收機(jī)的輸入端相并聯(lián)。由于接收機(jī)的輸入阻抗是50Ω的，所以被測開關(guān)電源的負(fù)載阻抗近似于50Ω）。

圖2.5所示是適合做騷擾電壓不對稱測試的單相V型人工電源網(wǎng)絡(luò)的電路圖。圖中，被選中為測試這一側(cè)的50Ω負(fù)載阻抗是由測量接收機(jī)的輸入阻抗來保證的，而未被選中測試一側(cè)的負(fù)載阻抗則由波段開關(guān)連接的50Ω電阻來保證。

圖2.6所示為這種人工電源網(wǎng)絡(luò)在相關(guān)頻率范圍上的網(wǎng)絡(luò)阻抗特性，實(shí)用中允許有20%的偏差。

2.1.4 試驗(yàn)方法

以上試驗(yàn)的騷擾電壓都用測量接收機(jī)在人工電源網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)端子上測得，測量時應(yīng)分別讀取相線和中線各自對地的騷擾電壓值。要求在每個測量頻點(diǎn)上至少觀測15s，剔除個別孤立的打火干擾外，記錄其最高讀數(shù)。如果干擾電平不穩(wěn)定，在15s內(nèi)升降2dB以上時，則要加長觀測時間，以保證讀數(shù)的穩(wěn)定性。