電壓法or電流法？電信端口傳導(dǎo)騷擾測(cè)量解析

1、前言

　　傳導(dǎo)騷擾測(cè)試(Conducted Emission)，簡(jiǎn)稱CE測(cè)試，通常也會(huì)被稱為傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試或騷擾電壓測(cè)試等。

　　按照導(dǎo)體的性質(zhì)，我們通常將傳導(dǎo)騷擾分為：電源端傳導(dǎo)騷擾、電信端傳導(dǎo)騷擾。電源端口，一般使用線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)LISN(Line Impedance Stabilization Network)即可完成測(cè)量。而電信端口，因電纜類型種類繁多，故需要使用到不同的測(cè)量?jī)x器和采用不同的試驗(yàn)(布置)方法。

2、電信端口傳導(dǎo)騷擾測(cè)量有哪些方法

　　電信端口傳導(dǎo)騷擾測(cè)量常用的試驗(yàn)方法有三種：電壓法、電流法、電壓&電流法。接下來針對(duì)三種測(cè)試方法分別作介紹。

　　2.1 電壓法

　　R 電壓法適用于哪些線纜

　　電壓法通常適用于非屏蔽平衡線(小于等于4對(duì)線)、屏蔽/同軸線。

　　R 測(cè)試方法簡(jiǎn)述

　　在被測(cè)端口(電纜)中插入ISN，ISN拾取受試量電纜上的共模騷擾電壓，傳輸至接收機(jī)，最終測(cè)量電壓值與電壓限值進(jìn)行比較，判斷是否滿足標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求。

　　計(jì)算公式如下：

　　V=U+ F

　　式中：

　　V為最終測(cè)量共模騷擾電壓，單位為dBuV;

　　U為端口測(cè)量電壓，單位為dBuV;

　　F為ISN分壓系數(shù)，通常為9.5dB或34dB;

　　R 試驗(yàn)布置

　　1-臺(tái)式設(shè)備40cm，立式設(shè)備不大于15cm

　　2-AE距離GRP距離不做硬性規(guī)定

圖1 電信端口電壓法測(cè)試布置示意圖

　　R 測(cè)量?jī)x器如何選擇

　　為了保證150歐姆的對(duì)地阻抗，不同的線纜類型(線對(duì))，需要選擇不同種類的ISN，我們?cè)谶x購、使用時(shí)需要進(jìn)行區(qū)分。

　　對(duì)于1對(duì)非屏蔽平衡線(如xDSL)可采用圖2結(jié)構(gòu)的ISN進(jìn)行電信端口傳導(dǎo)騷擾電壓的測(cè)量。

圖2 用于1對(duì)非屏蔽平衡線的ISN

　　對(duì)于2對(duì)非屏蔽平衡線(如FXS)，可采用圖3、圖4結(jié)構(gòu)的ISN進(jìn)行電信端口傳導(dǎo)騷擾電壓的測(cè)量。因耦合阻抗的不同，圖3、圖4有著不同的分壓系數(shù)，其中圖3結(jié)構(gòu)ISN分壓系數(shù)為34dB，圖4結(jié)構(gòu)ISN分壓系數(shù)為9.5dB。

　　Ca=33 nF

　　Ra=576Ω

　　Rb=6Ω

　　Rc=44Ω

　　L1=4x7mH

圖3 用于2對(duì)非屏蔽平衡線的ISN (分壓系數(shù)=34dB)

Ca=33 nF

　　Ra=400Ω

　　L1=4x7mH

圖4 用于2對(duì)非屏蔽平衡線的ISN (分壓系數(shù)=9.5dB)

　　對(duì)于4對(duì)非屏蔽平衡線(如UTP5)，可采用圖5、圖6結(jié)構(gòu)的ISN進(jìn)行電信端口傳導(dǎo)騷擾電壓的測(cè)量。因耦合阻抗的不同，圖5、圖6有著不同的分壓系數(shù)，其中圖5結(jié)構(gòu)ISN分壓系數(shù)為34dB，圖6結(jié)構(gòu)ISN分壓系數(shù)為9.5dB。

　　Ca=33 nF

　　Ra=1152Ω

　　Rb=6Ω

　　Rc=44Ω

　　L1=8x7mH

圖5 用于4對(duì)非屏蔽平衡線的ISN (分壓系數(shù)=34dB)

　　Ca=33 nF

　　Ra=800Ω

　　L1=8x7mH

圖6 用于4對(duì)非屏蔽平衡線的ISN (分壓系數(shù)=9.5dB)

　　除了上述結(jié)構(gòu)的ISN之外，可采用圖7高LCL結(jié)構(gòu)的ISN進(jìn)行多對(duì)非屏蔽平衡線電信端口的測(cè)量，此種類型的ISN可兼顧1對(duì)~4對(duì)平衡線的測(cè)量，也是當(dāng)今最主流的ISN。

　　C=82 nF

　　Rd=390Ω

圖7 用于1對(duì)、2對(duì)、3對(duì)、4對(duì)非屏蔽平衡線的ISN (分壓系數(shù)=9.5dB)

　　對(duì)于屏蔽電纜，目前有兩種類型的ISN，如圖8的同軸電纜ISN，和圖9所示的多芯屏蔽電纜ISN。

圖8 用于同軸電纜的ISN(分壓系數(shù)=9.5dB)

　　L1=(n+1)x7mH，n為信號(hào)線數(shù)目

圖9 用于多芯屏蔽電纜的ISN(分壓系數(shù)=9.5dB)

　　R 測(cè)量?jī)x器ISN技術(shù)規(guī)格要求

　　為了保證測(cè)量結(jié)果的可重復(fù)性，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)ISN性能有如下要求：

　　a. ISN的分壓系數(shù)需要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，9.5dB或34dB

　　b. 測(cè)量頻率范圍內(nèi)具有150歐姆共模阻抗

　　c. AE端需要有足夠的隔離系數(shù)

　　2.2 電流法

　　R 電流法適用于哪些線纜

　　電流法通常適用于屏蔽電纜

　　R 測(cè)試方法簡(jiǎn)述

　　屏蔽層與GRP通過150歐姆電阻連接，連接線長(zhǎng)度不大于30cm?？拷麬E端使用鐵氧體以提供足夠大的共模阻抗。在距離連接點(diǎn)10cm處用電流探頭進(jìn)行電流測(cè)量，電流探頭把磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電壓信號(hào)，傳輸至接收機(jī)，測(cè)量軟件通過電流探頭轉(zhuǎn)換系數(shù)將接收到的電壓轉(zhuǎn)換為電流，即可得到不同頻率上干擾電流的幅度值。最終測(cè)量值與電流限值比較，判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求。

　　計(jì)算公式如下：

　　I=U+ F

　　式中：

　　I為干擾電流，單位為dBuA;

　　U為端口電壓，單位為dBuV;

　　F為電流探頭轉(zhuǎn)換系數(shù)，單位為dB/Ω。

　　R 試驗(yàn)布置

　　1-臺(tái)式設(shè)備40cm，立式設(shè)備不大于15cm

　　2-AE距離GRP距離不做硬性規(guī)定

圖10 電信端口電流法測(cè)試布置示意圖

　　R 電流探頭的技術(shù)規(guī)格要求

　　a. 要有足夠的測(cè)量帶寬，即-3dB帶寬

　　b. 插入阻抗不大于1歐姆

　　2.3 電流、電壓法

　　R 適用于哪些線纜

　　電流電壓法適用于對(duì)于沒有合適ISN的非屏蔽平衡線、非屏蔽非平衡線

　　R 測(cè)試方法

　　同時(shí)使用容性電壓探頭和電流探頭進(jìn)行電壓、電流值的測(cè)量。電流測(cè)量值與電流限值進(jìn)行比較，電壓測(cè)量值減去電流裕量(電流裕量小于6dB)或電壓測(cè)量值減去6dB(電流裕量大于6dB)，調(diào)整后的電壓測(cè)量值與電壓限值進(jìn)行比較。電流、電壓值須同時(shí)滿足電流和電壓限值。

　　R 試驗(yàn)布置

　　1-臺(tái)式設(shè)備40cm，立式設(shè)備不大于15cm

　　2-AE距離GRP距離不做硬性規(guī)定

圖11 電信端口電流電壓法測(cè)試布置示意圖

　　R 測(cè)量?jī)x器技術(shù)規(guī)格要求

　　電流探頭

　　a. 要有足夠的測(cè)量帶寬，即-3dB帶寬

　　b. 插入阻抗不大于1歐姆

　　容性電壓探頭

　　a. 與受試電纜之間的電容小于10pF

　　b. 典型分壓系數(shù)34dB

　　c. 足夠的測(cè)量口徑

　　d. 良好的抗干擾能力

　　3 一幅圖歸納電信端口傳導(dǎo)騷擾測(cè)量方法

　　騷擾電壓(或電流)限值是在150歐姆共模阻抗基礎(chǔ)上定義。因此，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的共模阻抗對(duì)測(cè)試結(jié)果的重現(xiàn)性及其重要。一般來說，如果不使用ISN，那么從EUT向AE端看去共模阻抗是不確定的，但并不是所有的類型的線纜都有合適的ISN使用，因此在沒有合適的ISN時(shí)，需要使用非侵入法進(jìn)行試驗(yàn)，即電流、電壓法。

　　4 一張圖匯總電信端口傳導(dǎo)騷擾各種測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn)

　　不同類型的電纜需要使用不同的試驗(yàn)方法，同種電纜也可能會(huì)有多種試驗(yàn)方法進(jìn)行選擇，我們可根據(jù)實(shí)際線纜類型對(duì)試驗(yàn)方法做恰當(dāng)選擇。