(EMC)人工电源网络计量测试方法

2017-03-24 by:CAE仿真在线来源:互联网

1. 概述

在EMC测试系统中,除了核心测试仪器如接收机和信号发生器等,还有许多系统设备。例如人工电源网络、其它EMI和EMS网络、电流钳、放大器、电缆、连接器以及暗室等等。

本方案阐述人工电源网络的计量和校准方法。

在CISPR16中,规定了人工电源网络(AMN/ LISN)的详细校准方法,细化到每一个测试项目和步骤。考虑到连接的复杂性和EMC测试人员对矢量网络分析仪的了解程度,LISN校准自动测试系统是最佳选择。

2. 测试设备

2.1. 测试系统组成

2.2. 系统测试功能

人工电源网络校准

阻抗
相位
分压系数(耦合损耗)
驻波比
隔离度

2.3. 测试设备

矢量网络分析仪:ZNB4
射频开关控制单元:OSP120
系统附件
系统软件

2.4. 核心仪器介绍

2.4.1. R&S ZNB4矢量网络分析仪

频率范围:9kHz~4.5GHz
源输出功率:–55
dBm to +10 dBm
中频带宽:1Hz~1MHz
测试端口底噪声:

9kHz to 50 kHz < –115 dBm (1 Hz)
50kHz to 50 MHz < –120 dBm (1 Hz)
50MHz to 4 GHz < –130 dBm (1 Hz)
4GHz to 6.5 GHz < –125 dBm (1 Hz)

幅度相位测试准确度(全频率范围,-35dB损耗之内)

幅度:<0.05dB
相位:<0.5°

2.4.2. R&S OSP120射频开关矩阵

程控多路射频开关
通道的任意组合和级联
频率范围:0Hz~18GHz
开关寿命次数>=2百万次

1.4.3. LISN校准专用连接器

3. 测试系统原理及连接图

下图为人工电源网络校准系统连接的详细原理图,可以自动完成LISN的校准测试。

3.1. 阻抗和相位

3.2. 分压系数(耦合损耗)

3.3. 驻波比

3.4. 隔离度

4. 测试软件

系统测试软件可以进行系统校准、校准数据存储、数据修正、通道选择、自动测试、数据保存、生成报告等功能。

5. 测试项目及报告示例

5.1. 分压系数

5.1.1.N,filter OFF

频率(MHz)	下限dB	测试值dB	上限dB	不确定度dB
0.009	9	10.54	11	0.1
0.01	9	10.52	11	0.1
0.02	9	9.82	11	0.1
0.05	9	9.64	11	0.1
0.07	9	9.61	11	0.1
0.10	9	9.61	11	0.1
0.15	9	9.46	11	0.1
0.2	9	9.60	11	0.1
0.5	9	9.59	11	0.1
0.7	9	9.63	11	0.1
1.00	9	9.61	11	0.1
2.00	9	9.62	11	0.1
5.00	9	9.65	11	0.1
7.00	9	9.66	11	0.1
10.00	9	9.70	11	0.1
12.00	9	9.72	11	0.1
15.00	9	9.74	11	0.1
17.00	9	9.75	11	0.1
20.00	9	9.88	11	0.1
22.00	9	9.75	11	0.1
25.00	9	9.81	11	0.1
27.00	9	9.82	11	0.1
30.00	9	9.83	11	0.1

5.1.2. L1,filter OFF

频率(MHz)	下限dB	测试值dB	上限dB	不确定度dB
0.009	9	10.42	11	0.1
0.01	9	10.47	11	0.1
0.02	9	9.88	11	0.1
0.05	9	9.64	11	0.1
0.07	9	9.60	11	0.1
0.10	9	9.60	11	0.1
0.15	9	9.61	11	0.1
0.20	9	9.61	11	0.1
0.50	9	9.61	11	0.1
0.70	9	9.59	11	0.1
1.00	9	9.64	11	0.2
2.00	9	9.61	11	0.2
5.00	9	9.65	11	0.2
7.00	9	9.66	11	0.2
10.00	9	9.66	11	0.2
12.00	9	9.67	11	0.3
15.00	9	9.67	11	0.3
17.00	9	9.70	11	0.3
20.00	9	9.67	11	0.3
22.00	9	9.68	11	0.3
25.00	9	9.66	11	0.3
27.00	9	9.70	11	0.3
30.00	9	9.67	11	0.3

5.1.3. N,filter ON

频率(MHz)	下限dB	测试值dB	上限dB	不确定度dB
0.01	30	54.49		1.0
0.03	30	70.59		1.0
0.05	30	64.54		1.0
0.08	30	45.26		1.0
0.09	30	37.59		0.5
0.1	30	31.08		0.5
0.11		24.65		0.5
0.12		18.29		0.2
0.13		12.50		0.1
0.14		10.03		0.1
0.15	9	10.00	11	0.1
0.16	9	10.19	11	0.1
0.18	9	10.18	11	0.1
0.2	9	9.97	11	0.1
0.5	9	10.07	11	0.1
1	9	9.85	11	0.1
5	9	9.68	11	0.1
10	9	9.75	11	0.1
15	9	9.80	11	0.1
20	9	9.92	11	0.1
25	9	9.86	11	0.1
30	9	9.91	11	0.1

5.1.4. L1,filter ON

频率(MHz)	下限dB	测试值dB	上限dB	不确定度dB
0.01	30	52.35		1.0
0.03	30	69.26		1.0
0.05	30	61.43		1.0
0.08	30	44.30		1.0
0.09	30	37.62		0.5
0.1	30	30.95		0.5
0.11		24.68		0.5
0.12		18.32		0.2
0.13		12.55		0.1
0.14		9.82		0.1
0.15	9	9.75	11	0.1
0.16	9	10.16	11	0.1
0.18	9	10.18	11	0.1
0.2	9	9.92	11	0.1
0.5	9	10.07	11	0.1
1	9	9.83	11	0.1
5	9	9.68	11	0.1
10	9	9.73	11	0.1
15	9	9.74	11	0.1
20	9	9.74	11	0.1
25	9	9.78	11	0.1
30	9	9.79	11	0.1

5.2. 阻抗

5.2.1.N阻抗

频率(MHz)	下限Ω	测试值Ω	上限Ω	不确定度Ω
0.009	4.18	5.87	6.26	0.3
0.015	4.98	6.17	7.46	0.3
0.020	5.80	7.11	8.70	0.3
0.025	6.70	8.25	10.06	0.4
0.03	7.65	9.44	11.47	0.4
0.05	11.53	14.56	17.29	0.5
0.07	15.23	18.96	22.85	0.5
0.08	16.95	21.20	25.43	0.6
0.10	20.09	25.03	30.13	0.7
0.15	26.18	32.37	39.26	0.9
0.17	29.20	34.43	43.80	1.0
0.20	31.30	37.01	46.94	1.1
0.25	33.74	40.18	50.62	1.3
0.30	35.34	42.27	53.00	1.3
0.35	36.42	43.78	54.62	1.4
0.40	37.17	44.72	55.75	1.4
0.50	38.12	46.05	57.18	1.4
0.70	39.01	47.36	58.51	1.4
0.90	39.39	47.91	59.09	1.4
1.00	39.50	48.08	59.26	1.5
1.50	39.78	48.51	59.66	1.5
2.00	39.87	48.69	59.88	1.5
2.50	39.92	48.78	59.92	1.5
3.00	39.94	48.82	59.95	1.5
4.00	39.97	48.89	59.99	1.5
5.00	39.99	48.93	59.99	1.5
7.00	39.99	48.99	59.99	1.5
10.00	39.99	49.06	59.99	1.5
15.00	40.00	49.13	60.00	1.5
20.00	40.00	49.55	60.00	1.5
30.00	40.00	48.09	60.00	2.0

5.2.2. L1阻抗

频率(MHz)	下限Ω	测试值Ω	上限Ω	不确定度Ω
0.009	4.18	5.91	6.26	0.3
0.015	4.98	6.28	7.46	0.3
0.020	5.80	7.28	8.70	0.3
0.025	6.70	8.46	10.06	0.4
0.03	7.65	9.70	11.47	0.4
0.05	11.53	14.92	17.29	0.5
0.07	15.23	19.48	22.85	0.5
0.08	16.95	21.76	25.43	0.6
0.10	20.09	25.63	30.13	0.7
0.15	26.18	32.98	39.26	0.9
0.17	29.20	35.00	43.80	1.0
0.20	31.30	37.52	46.94	1.1
0.25	33.74	40.58	50.62	1.3
0.30	35.34	42.62	53.00	1.3
0.35	36.42	44.06	54.62	1.4
0.40	37.17	44.95	55.75	1.4
0.50	38.12	46.21	57.18	1.4
0.70	39.01	47.45	58.51	1.4
0.90	39.39	47.94	59.09	1.4
1.00	39.50	48.12	59.26	1.5
1.50	39.78	48.55	59.66	1.5
2.00	39.87	48.70	59.88	1.5
2.50	39.92	48.79	59.92	1.5
3.00	39.94	48.83	59.95	1.5
4.00	39.97	48.88	59.99	1.5
5.00	39.99	48.90	59.99	1.5
7.00	39.99	48.92	59.99	1.5
10.00	39.99	48.91	59.99	1.5
15.00	40.00	48.69	60.00	1.5
20.00	40.00	44.34	60.00	1.5
30.00	40.00	46.48	60.00	2.0

5.3. 相位

5.3.1.N相位

频率(MHz)	下限°	测试值°	上限°	不确定度°
0.009	15.05	23.63	38.05	3.0
0.015	26.91	33.78	49.91	3.0
0.020	33.47	42.18	56.47	2.5
0.025	37.89	47.05	60.89	2.5
0.030	40.83	50.45	63.83	2.5
0.040	43.93	53.86	66.93	2.5
0.050	44.90	54.91	67.90	2.0
0.060	44.73	54.70	67.73	2.0
0.070	43.90	53.80	66.90	2.0
0.080	42.69	52.61	65.69	2.0
0.090	41.27	51.24	64.27	2.0
0.100	39.72	49.72	62.72	1.5
0.150	31.85	41.84	54.85	1.5
0.17	31.61	39.12	54.61	1.5
0.20	27.01	35.34	50.01	1.5
0.25	20.98	30.33	43.98	1.5
0.30	16.45	26.39	39.45	1.5
0.35	12.95	23.26	35.95	1.5
0.40	10.20	20.79	33.20	1.0
0.50	6.16	17.05	29.16	1.0
0.60	3.36	14.47	26.36	1.0
0.70	1.31	12.57	24.31	1.0
0.80	-0.25	11.09	22.75	1.0
0.90	-1.47	9.97	21.53	1.0
1.0	-2.46	9.05	20.54	1.0
1.2	-3.94	7.69	19.06	1.0
1.5	-5.44	6.33	17.56	1.0
2.0	-6.95	5.00	16.05	1.0
2.5	-7.86	4.23	15.14	1.0
3.0	-8.46	3.74	14.54	1.0
4.0	-9.22	3.25	13.78	1.0
5	-9.68	3.04	13.32	1.0
7	-10.20	2.97	12.80	1.0
10	-10.59	3.18	12.41	1.0
15	-10.89	3.81	12.11	1.0
20	-11.04	4.19	11.96	1.0
30	-11.20	6.07	11.80	1.0

5.3.2. L相位

频率(MHz)	下限°	测试值°	上限°	不确定度°
0.009	15.05	24.25	38.05	3.0
0.015	26.91	34.79	49.91	3.0
0.020	33.47	42.98	56.47	2.5
0.025	37.89	47.61	60.89	2.5
0.030	40.83	50.84	63.83	2.5
0.040	43.93	53.99	66.93	2.5
0.050	44.90	54.80	67.90	2.0
0.060	44.73	54.46	67.73	2.0
0.070	43.90	53.49	66.90	2.0
0.080	42.69	52.22	65.69	2.0
0.090	41.27	50.70	64.27	2.0
0.100	39.72	49.10	62.72	1.5
0.150	31.85	41.23	54.85	1.5
0.17	31.61	38.31	54.61	1.5
0.20	27.01	34.55	50.01	1.5
0.25	20.98	29.56	43.98	1.5
0.30	16.45	25.65	39.45	1.5
0.35	12.95	22.55	35.95	1.5
0.40	10.20	20.13	33.20	1.0
0.50	6.16	16.46	29.16	1.0
0.60	3.36	13.94	26.36	1.0
0.70	1.31	12.09	24.31	1.0
0.80	-0.25	10.65	22.75	1.0
0.90	-1.47	9.56	21.53	1.0
1.0	-2.46	8.69	20.54	1.0
1.2	-3.94	7.34	19.06	1.0
1.5	-5.44	5.98	17.56	1.0
2.0	-6.95	4.63	16.05	1.0
2.5	-7.86	3.83	15.14	1.0
3.0	-8.46	3.31	14.54	1.0
4.0	-9.22	2.71	13.78	1.0
5	-9.68	2.40	13.32	1.0
7	-10.20	2.11	12.80	1.0
10	-10.59	1.99	12.41	1.0
15	-10.89	1.99	12.11	1.0
20	-11.04	3.00	11.96	1.0
30	-11.20	3.37	11.80	1.0