1 前言

　　電源端(duan)口傳(chuan)導(dao)(dao)騷(sao)擾測試(shi)是EMC測試(shi)中(zhong)的(de)一項重要試(shi)驗，量頻(pin)率為150 kHz~30 MHz(部分標準是從9 kHz開始)。在實際的(de)試(shi)驗布(bu)置中(zhong)，發(fa)現對于接地線(xian)材(cai)質、接地方(fang)式和(he)接地位(wei)置的(de)不同，接地效(xiao)果對電源端(duan)口傳(chuan)導(dao)(dao)騷(sao)擾測試(shi)結果有著不可忽視的(de)影響。

　　2 騷擾的類型

　　在(zai)測試和(he)評(ping)定(ding)無線電騷(sao)(sao)(sao)擾(rao)(rao)時，依據騷(sao)(sao)(sao)擾(rao)(rao)頻(pin)譜的(de)(de)分布情況、測量接(jie)收機帶(dai)寬、騷(sao)(sao)(sao)擾(rao)(rao)持(chi)續時間、發生(sheng)率以及騷(sao)(sao)(sao)擾(rao)(rao)影響程(cheng)度，把騷(sao)(sao)(sao)擾(rao)(rao)分為窄(zhai)帶(dai)連續騷(sao)(sao)(sao)擾(rao)(rao)，寬帶(dai)連續騷(sao)(sao)(sao)擾(rao)(rao)和(he)寬帶(dai)不連續騷(sao)(sao)(sao)擾(rao)(rao)。寬帶(dai)和(he)窄(zhai)帶(dai)主要是信(xin)號頻(pin)率與測量接(jie)收機帶(dai)寬相比較而區分的(de)(de)。在(zai)傳導騷(sao)(sao)(sao)擾(rao)(rao)測試中，不管是測量電流還(huan)是電壓，騷(sao)(sao)(sao)擾(rao)(rao)都分為：共模(mo)(也稱(cheng)(cheng)為不對(dui)稱(cheng)(cheng)型(xing))、差模(mo)(也稱(cheng)(cheng)為對(dui)稱(cheng)(cheng)型(xing))、非對(dui)稱(cheng)(cheng)。

　　3 傳導(dao)騷擾測試原理

　　傳(chuan)導(dao)(dao)騷擾測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)在屏(ping)蔽室中(zhong)進(jin)行(xing)(xing)(xing)，系統主要由(you)人(ren)(ren)工(gong)(gong)電源(yuan)(yuan)網絡和(he)(he)帶有準峰值(zhi)及(ji)平(ping)均值(zhi)檢波的(de)(de)干擾接收(shou)機組成(cheng)(cheng)，傳(chuan)導(dao)(dao)騷擾測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)系統如圖一所(suo)示(shi)。EUT可以(yi)分成(cheng)(cheng)臺(tai)式(shi)(shi)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)和(he)(he)落地(di)式(shi)(shi)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)，對于設(she)(she)(she)(she)計成(cheng)(cheng)既(ji)可放在臺(tai)面上(shang)又可放在地(di)面上(shang)工(gong)(gong)作(zuo)的(de)(de)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)按臺(tai)式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)(zhi)進(jin)行(xing)(xing)(xing)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗，具體布(bu)置(zhi)(zhi)可參閱EMC測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)標準以(yi)及(ji)相關產品測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)規范。圖一中(zhong)，被試(shi)(shi)(shi)(shi)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(EUT)為(wei)臺(tai)式(shi)(shi)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)或落地(di)式(shi)(shi)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)，臺(tai)式(shi)(shi)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)放置(zhi)(zhi)于0.8米(mi)高的(de)(de)絕緣桌上(shang)(落地(di)式(shi)(shi)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)放置(zhi)(zhi)于10cm高的(de)(de)絕緣墊(dian)上(shang))，人(ren)(ren)工(gong)(gong)電源(yuan)(yuan)網絡(AMN，圖一中(zhong)型(xing)號(hao)為(wei)：ENV432)放置(zhi)(zhi)于接地(di)平(ping)板上(shang)。被試(shi)(shi)(shi)(shi)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)由(you)人(ren)(ren)工(gong)(gong)電源(yuan)(yuan)網絡供電，且人(ren)(ren)工(gong)(gong)電源(yuan)(yuan)網絡將測(ce)(ce)量到的(de)(de)噪聲信號(hao)通(tong)過(guo)信號(hao)線傳(chuan)輸到接收(shou)機上(shang)，接收(shou)機與(yu)計算(suan)機相連，通(tong)過(guo)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)軟件(jian)進(jin)行(xing)(xing)(xing)后臺(tai)操作(zuo)。

　　通(tong)過測試布置(zhi)可以看出，人(ren)工(gong)(gong)電(dian)源網絡(luo)須放置(zhi)于接(jie)地(di)平(ping)板上。所(suo)以無(wu)論是對(dui)于在(zai)實驗室(shi)環境還是在(zai)EUT工(gong)(gong)作現場進行(xing)的(de)傳(chuan)導騷(sao)擾(rao)測試，都需(xu)要將人(ren)工(gong)(gong)電(dian)源網絡(luo)和接(jie)地(di)平(ping)板進行(xing)良好接(jie)地(di)。

 傳導騷擾測(ce)試系(xi)統

　　人(ren)工電源(yuan)網(wang)絡(luo)(AMN)是傳導騷擾(rao)(rao)測(ce)試中的(de)輔助設備，其主(zhu)要應(ying)用于測(ce)量被試設備沿電源(yuan)線向電網(wang)發射的(de)騷擾(rao)(rao)電壓。實驗室所(suo)用的(de)人(ren)工電源(yuan)網(wang)絡(luo)(50Ω/50μH+5Ω V型人(ren)工電源(yuan)網(wang)絡(luo)為例)原理如圖(tu)二所(suo)示，接在電網(wang)與 EUT之(zhi)間，其功能主(zhu)要包(bao)括：

　　(1)隔離和耦合(he)(he)作(zuo)用，人工電(dian)源網絡阻止EUT產(chan)生的射頻電(dian)磁(ci)騷(sao)擾進入電(dian)網，同時隔離來(lai)自(zi)電(dian)網的干(gan)擾信號;通過耦合(he)(he)電(dian)容(rong)把射頻騷(sao)擾信號接(jie)至測量接(jie)收機。

　　(2)穩(wen)(wen)定(ding)阻(zu)(zu)抗作用，提(ti)供(gong)統一(yi)的(de)阻(zu)(zu)抗(50Ω)，便于在(zai)不同(tong)電(dian)網(wang)下的(de)測(ce)試結果相互(hu)比(bi)較(jiao)。圖(tu)二中，在(zai)EUT的(de)受(shou)試端子(通過耦合電(dian)容)與(yu)參考地之間(jian)提(ti)供(gong)一(yi)個穩(wen)(wen)定(ding)阻(zu)(zu)抗(圖(tu)二中可知，在(zai)耦合電(dian)容下方接(jie)(jie)一(yi)個1kΩ的(de)電(dian)阻(zu)(zu)，其與(yu)測(ce)量接(jie)(jie)收機(ji)的(de)輸(shu)入端并聯，由于測(ce)量接(jie)(jie)收機(ji)的(de)輸(shu)入阻(zu)(zu)抗是50Ω，所以負(fu)載阻(zu)(zu)抗近似于50Ω)。

　4 接(jie)地導線的阻抗(kang)

　　通常會用銅(tong)線來作為接地線。選取材質均(jun)為銅(tong)，但(dan)長度和橫(heng)截面(mian)不同的接地線進行(xing)試(shi)驗(yan)，其(qi)規(gui)格見表一。

　　表一中所列(lie)接地線(xian)(xian)在不(bu)同(tong)頻率(lv)(lv)點的(de)阻抗隨頻率(lv)(lv)變(bian)化(hua)的(de)曲線(xian)(xian)，如圖三所示。

圖(tu)三 不(bu)同規格的接(jie)地線阻抗(kang)/頻率變(bian)化(hua)圖(tu)

　　從圖三中可以看出：

　　(1)同(tong)頻率(lv)點(dian)、同(tong)樣材質(zhi)、橫截(jie)面積相同(tong)的導線，長度不同(tong)，其射頻阻抗不同(tong)，長度越長阻抗越大。

　　(2)矩(ju)形(xing)橫截面導(dao)線的射頻(pin)性能(neng)優于圓截面的導(dao)線，這也是(shi)高(gao)頻(pin)情況下用(yong)扁平線來接地的原(yuan)因(yin)。

　　5 不同接地方式(shi)下對測試結果的影(ying)響

　　在(zai)電源(yuan)端(duan)口傳導騷(sao)擾測(ce)(ce)試中發現，被試裝置采用不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)接(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)方(fang)式(shi)時，測(ce)(ce)試結果具有一(yi)定的(de)(de)(de)差異，有時這種差異甚至會影響到(dao)最終測(ce)(ce)試結果的(de)(de)(de)判定。下(xia)面就兩種不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)接(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)方(fang)式(shi)進行比(bi)對分析：一(yi)種是將EUT的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)和人(ren)工(gong)(gong)電源(yuan)網絡(AMN)的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)分別就近接(jie)(jie)到(dao)接(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)平板的(de)(de)(de)兩個不(bu)(bu)同位置，即分別接(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di);另(ling)一(yi)種是將EUT的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)和人(ren)工(gong)(gong)電源(yuan)網絡(AMN)的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)接(jie)(jie)到(dao)接(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)銅板的(de)(de)(de)同一(yi)位置上，即集中接(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)。下(xia)面就接(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)阻(zu)抗進行分析。

　　將人工電源(yuan)網絡(luo)AMN的原理圖(tu)簡化如(ru)圖(tu)四所示，其中(zhong)Us代(dai)表(biao)EUT發射(she)的噪聲源(yuan);Zs代(dai)表(biao)EUT的內(nei)部阻(zu)抗(kang);Z代(dai)表(biao)AMN的測(ce)量阻(zu)抗(kang)。

圖四 人工電源網絡測量簡化(hua)圖

　　在(zai)(zai)實(shi)際測試(shi)(shi)中，由(you)于測量頻率較(jiao)高，線(xian)(xian)纜等(deng)均(jun)存在(zai)(zai)一(yi)定(ding)的(de)(de)阻(zu)抗，這里考慮到接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)導(dao)線(xian)(xian)和接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)平板的(de)(de)阻(zu)抗，采用第一(yi)種多(duo)點接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)方式，即EUT的(de)(de)地(di)(di)(di)(di)和人(ren)工電源網(wang)絡(AMN)的(de)(de)地(di)(di)(di)(di)分(fen)別就(jiu)近接(jie)(jie)(jie)到接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)平板的(de)(de)兩個不同位置，將上述原理(li)圖(tu)進(jin)行模擬(ni)如圖(tu)五所示。圖(tu)五中，Z1為被(bei)試(shi)(shi)設備EUT的(de)(de)接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)導(dao)線(xian)(xian)阻(zu)抗;Z2為AMN的(de)(de)接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)導(dao)線(xian)(xian)阻(zu)抗;Z3為AMN的(de)(de)接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)端至(zhi)EUT接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)端之間(jian)的(de)(de)接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)(di)(di)平面阻(zu)抗。

圖(tu)五 多點接(jie)地(di)時人工電(dian)源(yuan)網絡噪聲測量簡化圖(tu)

　　令Zs’=Zs+Z1，Z’=Z+Z2，計(ji)算得(de)(de)到人工(gong)電源(yuan)網絡測得(de)(de)的電壓為：

　　UAMN1= Us*( Z’+Z3)/ ( Zs’+Z’+Z3)

　　采用第二(er)種單點接地(di)方式，即EUT的(de)地(di)和AMN的(de)地(di)接到接地(di)銅板的(de)同(tong)一位置上(shang)，將(jiang)上(shang)述原理圖模擬如圖六所示。圖六中(zhong)，Z1為被試設備EUT的(de)接地(di)導線阻(zu)抗(kang);Z2為AMN的(de)接地(di)導線阻(zu)抗(kang)。

圖六 單點接(jie)地時人工電源網絡(luo)噪聲測量簡化圖

　　人(ren)工(gong)電源網絡測(ce)得(de)的(de)電壓(ya)為：

　　UAMN2= Us* Z’/ ( Zs’+Z’)

　　比較UAMN1和UAMN2的大小，則(ze)：

　　UAMN1/ UAMN2 = ( Z’+Z3) ( Zs’+Z’)/ ( Zs’+Z’+Z3) Z’

　　=(Z’2+Zs’Z3+ Zs’ Z’+ Z’ Z3)/ Zs’ Z’+ Z’2+ Z’ Z3

　　=1+( Zs’Z3/ Zs’ Z’+ Z’2+ Z’ Z3)

　　即：UAMN1/ UAMN2>1

　　由(you)上面(mian)的結果可知，即多點接(jie)地(di)時，人工電源網絡(luo)上測(ce)得的噪聲電壓(ya)大于單點接(jie)地(di)時測(ce)得的噪聲電壓(ya)。

　　6 接地點位置對測試結果的影響

　　從上面可(ke)知，在電(dian)源端口(kou)傳導騷擾測(ce)試(shi)中，EUT對(dui)(dui)人工(gong)電(dian)源網(wang)絡(luo)(AMN)的(de)接(jie)地(di)方式(shi)可(ke)以選擇(ze)單點(dian)接(jie)地(di)或(huo)者多(duo)點(dian)接(jie)地(di)。同時，EUT的(de)接(jie)地(di)方式(shi)對(dui)(dui)測(ce)試(shi)結(jie)果有重要影(ying)響，甚至會影(ying)響結(jie)果的(de)判定。接(jie)下來(lai)分(fen)析(xi)EUT的(de)不(bu)同接(jie)地(di)位置對(dui)(dui)測(ce)試(shi)結(jie)果的(de)影(ying)響。按照標(biao)準布置，如(ru)圖七所(suo)示(shi)，以AMN和EUT的(de)投影(ying)間距(ju)為總長(chang)，分(fen)別(bie)等距(ju)取5個點(dian)(A、B、C、D、E)。其中AB=BC=CD=DE=20cm，將A、B、C、D、E這5個點(dian)分(fen)別(bie)連接(jie)到EUT的(de)接(jie)地(di)點(dian)上，測(ce)試(shi)這5個位置的(de)騷擾電(dian)壓結(jie)果如(ru)表二所(suo)示(shi)。

圖七 不同(tong)接地(di)點位置的傳導騷擾電壓(ya)試驗布置圖

表二 不同接地點位(wei)置(zhi)的傳導騷擾電壓測試結(jie)果(guo)

　　從(cong)(cong)表二的(de)測(ce)(ce)試結(jie)果可(ke)知，接地(di)點(dian)(dian)選在(zai)A點(dian)(dian)時(shi)，測(ce)(ce)得的(de)騷(sao)擾(rao)(rao)電(dian)(dian)(dian)壓較(jiao)小，選在(zai)E點(dian)(dian)時(shi)，測(ce)(ce)得的(de)騷(sao)擾(rao)(rao)電(dian)(dian)(dian)壓較(jiao)大(da)。從(cong)(cong)A 點(dian)(dian)到E點(dian)(dian)，騷(sao)擾(rao)(rao)電(dian)(dian)(dian)壓大(da)致是增(zeng)加的(de)趨勢。原因(yin)在(zai)于：EUT、接地(di)線、參考接地(di)平板、AMN和電(dian)(dian)(dian)源線形成(cheng)了一個(ge)環路(lu)(lu)。根據電(dian)(dian)(dian)磁感(gan)應(ying)理(li)(li)論，閉合環路(lu)(lu)中的(de)磁通(tong)發生變化(hua)時(shi)將產生感(gan)應(ying)電(dian)(dian)(dian)流，電(dian)(dian)(dian)流大(da)小與環路(lu)(lu)面積成(cheng)正比。EUT正常(chang)工作時(shi)會(hui)通(tong)過外殼和電(dian)(dian)(dian)纜產生輻射騷(sao)擾(rao)(rao)，這些騷(sao)擾(rao)(rao)會(hui)在(zai)上述環路(lu)(lu)中產生感(gan)應(ying)電(dian)(dian)(dian)流，從(cong)(cong)而增(zeng)大(da)騷(sao)擾(rao)(rao)電(dian)(dian)(dian)壓。測(ce)(ce)試原理(li)(li)如(ru)圖八所示。

圖八 接地點位置對傳(chuan)導騷擾電(dian)壓測試的影響原(yuan)理圖

　　當接(jie)(jie)地(di)(di)(di)點(dian)選在A點(dian)時(shi)，EUT、接(jie)(jie)地(di)(di)(di)線、參考(kao)接(jie)(jie)地(di)(di)(di)平(ping)(ping)板、AMN和(he)(he)電(dian)源(yuan)線形成的(de)(de)(de)(de)環(huan)路(lu)面(mian)積最小(xiao)(xiao)(xiao)，產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)感(gan)應電(dian)流最小(xiao)(xiao)(xiao)，此時(shi)測得的(de)(de)(de)(de)騷擾(rao)(rao)電(dian)壓最小(xiao)(xiao)(xiao)。當接(jie)(jie)地(di)(di)(di)點(dian)選在E點(dian)時(shi)，EUT、接(jie)(jie)地(di)(di)(di)線、參考(kao)接(jie)(jie)地(di)(di)(di)平(ping)(ping)板、AMN和(he)(he)電(dian)源(yuan)線形成的(de)(de)(de)(de)環(huan)路(lu)面(mian)積最大，環(huan)路(lu)中產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)感(gan)應電(dian)流最大，因此測得的(de)(de)(de)(de)騷擾(rao)(rao)電(dian)壓也較大。這(zhe)說(shuo)明接(jie)(jie)地(di)(di)(di)點(dian)位置的(de)(de)(de)(de)選擇對傳導騷擾(rao)(rao)電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)測試結果(guo)具有重要影響。接(jie)(jie)地(di)(di)(di)點(dian)距離(li)AMN越(yue)近，接(jie)(jie)地(di)(di)(di)線和(he)(he)電(dian)源(yuan)線圍成的(de)(de)(de)(de)環(huan)路(lu)面(mian)積越(yue)小(xiao)(xiao)(xiao)，產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)騷擾(rao)(rao)感(gan)應電(dian)流越(yue)小(xiao)(xiao)(xiao)，測得的(de)(de)(de)(de)騷擾(rao)(rao)電(dian)壓就(jiu)越(yue)小(xiao)(xiao)(xiao)。

　　7 結束語

　　通過對(dui)(dui)電(dian)源(yuan)端口傳導(dao)騷(sao)(sao)擾測(ce)(ce)試(shi)(shi)的(de)(de)原理(li)分(fen)析，在進(jin)行電(dian)源(yuan)端傳導(dao)騷(sao)(sao)擾測(ce)(ce)試(shi)(shi)時(shi)，應(ying)(ying)保證人工電(dian)源(yuan)網(wang)絡(luo)與接(jie)(jie)地(di)(di)參(can)考面(mian)之間有良好的(de)(de)搭(da)接(jie)(jie)，應(ying)(ying)使用(yong)(yong)(yong)盡量(liang)短的(de)(de)扁平(ping)(ping)銅帶(dai)連(lian)接(jie)(jie)到接(jie)(jie)地(di)(di)參(can)考平(ping)(ping)面(mian)上(shang)。同(tong)時(shi)應(ying)(ying)將被(bei)試(shi)(shi)設(she)備的(de)(de)地(di)(di)與人工電(dian)源(yuan)網(wang)絡(luo)的(de)(de)地(di)(di)接(jie)(jie)在接(jie)(jie)地(di)(di)平(ping)(ping)面(mian)的(de)(de)同(tong)一點上(shang)，盡可(ke)能(neng)的(de)(de)減小接(jie)(jie)地(di)(di)阻抗帶(dai)來的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)差異。在國際、國內(nei)的(de)(de)各類標準(zhun)中，關于(yu)傳導(dao)騷(sao)(sao)擾測(ce)(ce)試(shi)(shi)，僅對(dui)(dui)被(bei)試(shi)(shi)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)試(shi)(shi)驗布(bu)置(zhi)及(ji)配(pei)置(zhi)情(qing)況進(jin)行了(le)描(miao)述，并未對(dui)(dui)被(bei)試(shi)(shi)設(she)備的(de)(de)接(jie)(jie)地(di)(di)方法進(jin)行規定。實(shi)(shi)驗室力求測(ce)(ce)試(shi)(shi)結果(guo)(guo)一致，可(ke)復現場地(di)(di)布(bu)置(zhi)。被(bei)測(ce)(ce)系統運行操(cao)作要能(neng)代(dai)表典型的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)情(qing)況，這種情(qing)況(包括(kuo)儀器的(de)(de)配(pei)置(zhi)和接(jie)(jie)線方式(shi))可(ke)能(neng)與現場使用(yong)(yong)(yong)有差異，實(shi)(shi)驗室應(ying)(ying)該意識到這種差異，盡可(ke)能(neng)模擬(ni)產品現場配(pei)置(zhi)，這樣(yang)測(ce)(ce)試(shi)(shi)結果(guo)(guo)才能(neng)反映真(zhen)實(shi)(shi)的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)情(qing)況，從而有效(xiao)控(kong)制和降低實(shi)(shi)驗室的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)風險。