1、前言
传导骚扰测试(Conducted Emission),简称CE测试,通常也会被称为传导发射测试或骚扰电压测试等。
按照导体的性质,我们通常将传导骚扰分为:电源端传导骚扰、电信端传导骚扰。电源端口,一般使用线性阻抗稳定网络LISN(Line Impedance Stabilization Network)即可完成测量。而电信端口,因电缆类型种类繁多,故需要使用到不同的测量仪器和采用不同的试验(布置)方法。
2、电信端口传导骚扰测量有哪些方法
电信端口传导骚扰测量常用的试验方法有三种:电压法、电流法、电压&电流法。接下来针对三种测试方法分别作介绍。
2.1 电压法
R 电压法适用于哪些线缆
电压法通常适用于非屏蔽平衡线(小于等于4对线)、屏蔽/同轴线。
R 测试方法简述
在被测端口(电缆)中插入ISN,ISN拾取受试量电缆上的共模骚扰电压,传输至接收机,最终测量电压值与电压限值进行比较,判断是否满足标准法规要求。
计算公式如下:
V=U+ F
式中:
V为最终测量共模骚扰电压,单位为dBuV;
U为端口测量电压,单位为dBuV;
F为ISN分压系数,通常为9.5dB或34dB;
R 试验布置
1-台式设备40cm,立式设备不大于15cm
2-AE距离GRP距离不做硬性规定
图1 电信端口电压法测试布置示意图
R 测量仪器如何选择
为了保证150欧姆的对地阻抗,不同的线缆类型(线对),需要选择不同种类的ISN,我们在选购、使用时需要进行区分。
对于1对非屏蔽平衡线(如xDSL)可采用图2结构的ISN进行电信端口传导骚扰电压的测量。
图2 用于1对非屏蔽平衡线的ISN
对于2对非屏蔽平衡线(如FXS),可采用图3、图4结构的ISN进行电信端口传导骚扰电压的测量。因耦合阻抗的不同,图3、图4有着不同的分压系数,其中图3结构ISN分压系数为34dB,图4结构ISN分压系数为9.5dB。
Ca=33 nF
Ra=576Ω
Rb=6Ω
Rc=44Ω
L1=4x7mH
图3 用于2对非屏蔽平衡线的ISN (分压系数=34dB)
Ca=33 nF
Ra=400Ω
L1=4x7mH
图4 用于2对非屏蔽平衡线的ISN (分压系数=9.5dB)
对于4对非屏蔽平衡线(如UTP5),可采用图5、图6结构的ISN进行电信端口传导骚扰电压的测量。因耦合阻抗的不同,图5、图6有着不同的分压系数,其中图5结构ISN分压系数为34dB,图6结构ISN分压系数为9.5dB。
Ca=33 nF
Ra=1152Ω
Rb=6Ω
Rc=44Ω
L1=8x7mH
图5 用于4对非屏蔽平衡线的ISN (分压系数=34dB)
Ca=33 nF
Ra=800Ω
L1=8x7mH
图6 用于4对非屏蔽平衡线的ISN (分压系数=9.5dB)
除了上述结构的ISN之外,可采用图7高LCL结构的ISN进行多对非屏蔽平衡线电信端口的测量,此种类型的ISN可兼顾1对~4对平衡线的测量,也是当今最主流的ISN。
C=82 nF
Rd=390Ω
图7 用于1对、2对、3对、4对非屏蔽平衡线的ISN (分压系数=9.5dB)
对于屏蔽电缆,目前有两种类型的ISN,如图8的同轴电缆ISN,和图9所示的多芯屏蔽电缆ISN。
图8 用于同轴电缆的ISN(分压系数=9.5dB)
L1=(n+1)x7mH,n为信号线数目
图9 用于多芯屏蔽电缆的ISN(分压系数=9.5dB)
R 测量仪器ISN技术规格要求
为了保证测量结果的可重复性,标准对ISN性能有如下要求:
a. ISN的分压系数需要满足标准要求,9.5dB或34dB
b. 测量频率范围内具有150欧姆共模阻抗
c. AE端需要有足够的隔离系数
2.2 电流法
R 电流法适用于哪些线缆
电流法通常适用于屏蔽电缆
R 测试方法简述
屏蔽层与GRP通过150欧姆电阻连接,连接线长度不大于30cm。靠近AE端使用铁氧体以提供足够大的共模阻抗。在距离连接点10cm处用电流探头进行电流测量,电流探头把磁场转化成相应的电压信号,传输至接收机,测量软件通过电流探头转换系数将接收到的电压转换为电流,即可得到不同频率上干扰电流的幅度值。最终测量值与电流限值比较,判断是否符合标准法规要求。
计算公式如下:
I=U+ F
式中:
I为干扰电流,单位为dBuA;
U为端口电压,单位为dBuV;
F为电流探头转换系数,单位为dB/Ω。
R 试验布置
1-台式设备40cm,立式设备不大于15cm
2-AE距离GRP距离不做硬性规定
图10 电信端口电流法测试布置示意图
R 电流探头的技术规格要求
a. 要有足够的测量带宽,即-3dB带宽
b. 插入阻抗不大于1欧姆
2.3 电流、电压法
R 适用于哪些线缆
电流电压法适用于对于没有合适ISN的非屏蔽平衡线、非屏蔽非平衡线
R 测试方法
同时使用容性电压探头和电流探头进行电压、电流值的测量。电流测量值与电流限值进行比较,电压测量值减去电流裕量(电流裕量小于6dB)或电压测量值减去6dB(电流裕量大于6dB),调整后的电压测量值与电压限值进行比较。电流、电压值须同时满足电流和电压限值。
R 试验布置
1-台式设备40cm,立式设备不大于15cm
2-AE距离GRP距离不做硬性规定
图11 电信端口电流电压法测试布置示意图
R 测量仪器技术规格要求
电流探头
a. 要有足够的测量带宽,即-3dB带宽
b. 插入阻抗不大于1欧姆
容性电压探头
a. 与受试电缆之间的电容小于10pF
b. 典型分压系数34dB
c. 足够的测量口径
d. 良好的抗干扰能力
3、一幅图归纳电信端口传导骚扰测量方法
骚扰电压(或电流)限值是在150欧姆共模阻抗基础上定义。因此,统一标准的共模阻抗对测试结果的重现性及其重要。一般来说,如果不使用ISN,那么从EUT向AE端看去共模阻抗是不确定的,但并不是所有的类型的线缆都有合适的ISN使用,因此在没有合适的ISN时,需要使用非侵入法进行试验,即电流、电压法。
4 、一张图汇总电信端口传导骚扰各种测量方法的优缺点
不同类型的电缆需要使用不同的试验方法,同种电缆也可能会有多种试验方法进行选择,我们可根据实际线缆类型对试验方法做恰当选择。