电磁兼容测量测试设备与相关测试

1第三章

电磁兼容测量测试设备与相关测试

1、

电磁干扰测量设备2、

电磁敏感度测量设备3、

与EMC相关的测试4、其它定性测试设备（补充）5、汽车电子设计中的EMI预测试举例（补充）

2第一节

电磁干扰测量设备一、测试接收机

测试接收机与用于一般系统中用的接收机有相当大的不同：

一般系统中用的接收机是用于再现(恢复)信号；

最关注的是：灵敏度、速度及与此相关的质量

测试接收机是用来定量测试干扰存在的量值；

最关注的是：干扰的能力（能量）；

干扰的能力包括：幅度、频率、时间及带宽特性。

因此，测试接收机不但对准确度提出了很高的要求。而且对带宽特性、互调特性也有严格的要求。3

例如，幅度固定的脉冲型干扰按照脉冲的频率进行显示：

当降低脉冲的重复频率时，对干扰的烦扰变得愈来愈小，所显示的值也愈来愈小；

当提高频率时，情况则相反，显示值将增大。在民用无线电干扰测量领域中，采用了加权干扰测量方法(对CISPR为准峰值加权)，它在显示时考虑了收听者和收看者所感觉到的干扰。41．测量接收机的组成与工作原理图3.1测量接收机组成框图一般组成有八个部分：

(1)输入衰减器

(2)校准信号发生器

(3)高频放大器

(4)混频器

(5)本地振荡器

(6)中频放大器

(7)检波器

(8)输出指示关键点：

测量接收机测量的是输出到其端口的信号电压；为测场强或干扰电流需借助一个换能器，在其转换系数的帮助下，将测到的端口电压变换成场强(单位uV／m或dBuV／m)、电流(单位A，dBuA)或功率(单位W，dBm)；

换能器依测量对象的不同可以是天线、电流探头、功率吸收钳或电源阻抗稳定网络等。

52．测量接收机使用中应注意的四个问题：(1)防止输入端过载

输入过载有两方面的含义：测量失真和烧毁。

输入到测量接收机端口的电压过大时，轻者引起系统线性的改变，使测量值失真，重者会损坏仪器，烧毁混频器或衰减器。因此测量前需小心判别所测信号的幅度大小，没有把握时，接上外衰减器，以保护接收机的输入端。另外，一般的测量接收机是不能测量直流电压的，使用时一定先确认有无直流电压存在，必要时串接隔直电容。(2)选用合适的检波方式

依据不同的EMC测量标准，选择平均值、有效值、准峰值或峰值检波器对信号进行分析。实际干扰信号基本形式可分为三类：

连续波、脉冲波和随机噪声。连续波干扰如载波、本振、电源谐波等，属于窄带干扰，在无调制的情况下，用峰值、有效值和平均值检波器均可检测出来，且测量的幅度相同。6关键要点——检波方式对于脉冲干扰信号，峰值检波可以很好地反映脉冲的最大值，但反映不出脉冲重复频率的变化。这时，采用准峰值检波器最为合适，其加权系数随脉冲信号重复频率的变化而改变，重复频率低的脉冲信号引起的干扰小，因而加权系数小，反之加权系数大，表示脉冲信号的重复频率高。而用平均值、有效值检波器测量脉冲信号，读数也与脉冲的重复频率有关。

随机干扰的来源有热噪声、雷达目标反射以及自然环境噪声等，这里主要分析平稳随机过程干扰信号的测量，通常采用有效值和平均值检波器测量。

利用不同检波器的特性，通过比较信号在不同检波器上的响应，就可以判别所测未知信号的类型，确定干扰信号的性质。例如用峰值检波测量某一干扰信号，当换成平均值或有效值检波时幅度不变，则信号是窄带的；而幅度发生变化，则信号可能是宽带信号(即频谱超过接收机分辨带宽的信号，如脉冲信号)。7(3)测试前的校准

所谓测试前的校准就是通过比对的方法确定被测信号强度。

测量接收机的校准信号是一种具有特殊形状的窄脉冲，以保证在接收机工作频段内有均匀的频谱密度。测量接收机都带有校准信号发生器，测量中每读一个频谱的幅度之前，都必须先校准，否则测量值误差较大。频谱分析仪的校准信号是正弦信号，其频谱常可见各次偕波，测量前校准一次即可，通常频谱分析仪启动自动校准时校准的内容比较多，如带宽、参考电平、衰减幅度、频率等，约需5-10min。做测量接收机用时，有些频谱分析仪也配有脉冲校准源。8

(4)测试信号的预选

在测试中，无论是高电平的窄带信号还是具有一定频谱强度的宽带信号，都可能导致测量接收机输入端第一混频器过载，产生错误的测量结果。

对于脉冲类的宽带信号，在混频器前进行滤波(也称为预选)，可避免发生过载现象。不经预选时，宽带信号的所有频谱分量都同时出现在混频器上，若宽带信号的时域峰值幅度超过混频器的过载电平，便会发生过载情况。由于进行了跟踪滤波，故输入信号频谱只有一部分进入预选器的通带内，到达混频器的输入端，输入信号的频谱强度不会因滤波而改变。这种靠滤波而不是靠衰减来实现的幅度减小，改变了宽带信号测量的动态范围，同时又能维持接收机测量低电平信号的能力。若窄带信号(如连续波信号)处在预选滤波器的通带内，则预选的过程不会改变测量窄带信号的动态范围。93．测量接收机的技术要求

幅度精度：±2dB6dB带宽国标EMI测试：9～150kHz200Hz150kHz～30MHz9kHz30～1000MHz120kHz

国军标EMI测试25Hz～1kHz10Hz1～10kHz100Hz10～250kHz1kHz250kHz～30MHz10kHz30MHz～1GHz100kHz>1GHz1MHz

检波器：峰值、准峰值和平均值检波器输入阻抗：50灵敏度：优于-30dBuV(典型值)动态范围：90dB/50dB为满足脉冲测量的需要，接收机还应具有预选器。10图例：全自动EMI测试接收机

全自动的测试接收机，是目前EMI测试的主要工具。当配置天线（或其他辅助测量设备）后，就是一部全自动标准场强测量仪。

可用以测量空间的无用或有害的相关干扰信号；也可以测量空间电台、电视台发出的有用无线电信号的场强；

可直接读出所测的场强值（天线系数补偿）；

可作频谱仪，实现全景扫描空间电磁场的场强；

能实现步进的、离散的、逐点的多频点场强测量；符合国标GB/T6113.1G和国际标准CISPR26-1

114、现代测试接收机发展趋势与传统测试接收机不同：采用数字中频+DSP方式

12二、电磁干扰测试附件1．电流探头

电流探头是测量线上非对称干扰电流的卡式电流传感器；它可在不打乱正常工作或正常布置的状态下，对复杂的导线系统、电子线路等的干扰进行无接触测量。国军标的低频传导发射或敏感测试主要用电流探头做换能器，将干扰电流转换成干扰电压，再由测量接收机测量，测量传导干扰时的最高频率可达30MHz。电流探头为圆环形卡式结构，能方便地卡住被测导线。其核心部分是一个分成两半的环形高磁导率磁芯，磁芯上绕有N匝导线。当电流探头卡在被测导线上时，被测导线充当—匝的初级线圈，次级线圈则包含在电流探头中。13

电流探头使用时，需先测出其传输阻抗，然后才能用于传导干扰的测量。当电流探头卡在被测电源线上时，其输出端与测量接收机相连，线上的干扰电流值等于接收机测量的电压除以传输阻抗。

其技术指标如下：测量频段：20Hz～30MHz

输出阻抗：50Ω

内环尺寸：32～67mm14

2．电源阻抗稳定网络

电源阻抗稳定网络(也称人工电源网络)在射频范围内向被测设备提供一个稳定的阻抗，并将被测设备与电网上的高频干扰隔离开，然后将干扰电压耦合到接收机上。

15

使用步骤：

1、将电源网络与测试接收机的地线连接起来，接地；

2、把人工电源网络和电网连接起来；

3、接上被测设备；

4、连接上人工电源网络和测试接收机。注意：当干扰输出端没有与测量接收机相连时，该输出端应接50Ω负载阻抗。

静态测试时，应以等效电阻负载取代被测设备。主要技术指标：

1、频率范围：9kHz~30MHz；

2、阻抗50欧姆，电感量50μH；

3、最大电流：10A/50Hz；

4、干扰输出端为BNC插座；

163．测量天线天线是把高频电磁能量通过各种形状的金属导体向空间辐射出去的装置。同样，天线亦可把空间的电磁能量转化为高频能量收集起来。(1)衡量天线特性的主要参数（共五项）：①输入阻抗(ZA)

天线在馈电点的电压U(V)与电流I(A)之比，表达式如下：

ZA=U/I(Ω)②天线系数(AF)

接收点的场强E(V／m)与此场强在该天线输出端生成的电压U(V)之比，表达式如下：

AF=E/U(m-1)

17③天线增益(G)

指在观察点获得相同辐射功率密度时，方向性天线的输入功率小于均匀辐射天线的输入功率的倍数。天线增益除包含天线的方向性特征外，还包含天线由输入功率转化为场强的转换效率。AFdB=-29.75+20lgf-10lgG或GdB=-29.75-AFdB+20lgf

④天线方向图

天线最大辐射方向与半功率点(—3dB)之间的夹角/又称天线波瓣的夹角。⑤电压驻波比(VSWR)

驻波比是表征传输线阻抗与负载阻抗不匹配的失配程度的系数，表达式为：

VSWR=(1+)/(1-)式中：—反射系数，即反射电压与入射电压之比。匹配时，=0，则VSWR=1；失配时，0，则VSWR>1。18(2)天线计算中常用的公式①功率与电压转换

P=U2/R式中：P——功率，W；U——电压，V；R——电阻，Ω。

当功率单位用mW，电压单位用uV，阻抗为50Ω时，可得式：

UdBuV=PdBm+107②功率密度与场强的转换(远区场)

Pd=E2/120

式中：E—场强，V／m；Pd—功率密度，W／m2。E为100V／m时，对应功率密度Pd=2.65mW／cm2；E为10V／m时，对应功率密度Pd=26.5uW／cm2；E为1V／m时，对应功率密度Pd=0.265uW／cm2；19③天线增益与天线系数的转换由AFdB=-29.75+20lgf-10lgG可得

天线增益（dB）为：

GdB=20lgfMHz-AFdB(m-1)-29．75④场强与发射功率转换公式(远区场)式中：Pt——发射功率，W；Gt——发射天线增益；

r——远离发射点距离，m。20

⑤环天线的基本关系式设接收环天线的面积为S，匝数为n，当它置于平面波场中且天线平面与磁场方向垂直时，环天线的感应电压为

e=2πfu0SnH

式中：f—被测磁场频率，Hz；u0—真空磁导率，4πxl0-7H／m；S—天线环面积，m2；n—环天线匝数；

H—磁场强度，A／m。

对于平面波，电场E与磁场H之间可通过波阻抗Z0进行换算

Z0=E/H=120π(Ω)

将式代入，并把频率换算为对应的波长入可得

e=2πSnE/λ有时为了由环天线感应电压直接得出磁通密度B，通过式(6．9)可得另一种换算方法:

e=2πfSnB

式中：B=u0H21(3)天线类型及参数（2大类）

A、磁场天线

磁场天线用于接收被测设备工作时泄漏的磁场、空间电磁环境的磁场及测量屏蔽室的磁场屏蔽效能，测量频段为25Hz～30MHz。

磁场天线又可分为有源天线和无源天线。有源天线因具有放大小信号的作用，非常适合测量空间的弱小磁场，此类天线有带屏蔽的环天线；

无源环天线的尺寸较小。近距离测量设备工作时泄漏的磁场通常采用无源环天线。

测量时，环天线的输出端与测量接收机或频谱仪的输入端相连，测量的电压值(dBuV)加上环天线的天线系数，即得所测磁场(dBpT)。

环天线的天线系数是预先校准出来的，通过它才能将测量设备的端口电压转换成所测磁场。22常用的两种环天线的技术指标：1)有源环天线(见图)测量频段：10kHz～30MHz

增益：85～125dB

灵敏度：-1dB(uA／m)，10kHz；-42dB(uA／m)，1MHz

阻抗：50Ω

环直径：60cm2)无源环天线测量频段：20Hz～100kHz(2M)环直径：13．3cm

匝数：3623B、电场天线

电场天线用于接收被测设备工作时泄漏的电场、环境电磁场及测量屏蔽室(体)的电场屏蔽效能，测量频段为10kHz—40GHz。根据用途不同，电场天线也可分为有源天线和无源天线两类。有源天线是为测量小信号而设计的，其内部放大器将接收到的微弱信号放大至接收机可以测量的电平，主要用在低频段，测量天线的尺寸远小于被测信号的波长，且接收效率很低的情况。

电磁兼容测量中通常需要宽带天线，配合测量接收机进行扫频测量。介绍几种常用的电场天线（6种）：241)杆天线

天线杆长1m，用于测量10kHz～30MHz频段的电磁场，形状为垂直的单极子天线，由对称振子中间插入地网演变而来，所以测试时一定要按天线的使用要求安装接地网(板)。

杆天线分为无源杆天线和有源杆天线，无源杆天线通过调谐回路分频段实现50Ω输出阻抗，而有源杆天线则通过前置放大器实现耦合和匹配，同时提高了天线的探测灵敏度。杆天线技术指标：频率范围：10kHz～30MHz（60M）天线输入端阻抗：等效于10pF容抗天线有效高度：0．5m输出端阻抗：50Ω主要参数：天线系数AF25

频率范围：10KHz-30MHz

最大持续功率：1000W最大辐射场：N/A

阻抗：50欧

接口：BNCFemale

地平面尺寸：45.7*45.7cm

杆长度：21.6cm-109cm重量：1.6Kg频率范围：10KHz-60MHz最大持续功率：N/A最大辐射场：N/A

阻抗：50欧

接口：BNCFemale

地平面尺寸：45.7*45.7cm

杆长度：21.6cm-109cm重量：2.27Kg

杆天线提供了高性能的电场测试能力，主动单极子天线可以驱动任何具有50欧阻抗的接收机，并可以进行FCC、MIL-STD和TEMPEST标准测试，而被动单极子天线可以用于transmitting测试，执行屏蔽效能和抗扰度测试。26

对无源杆天线，测量场强一般为1V／m以上；而有源杆天线因配有前置放大器，灵敏度大大提高，可达10uV／m，但测量的场强上限最大为1V／m左右，否则会出现过载现象。有源杆天线还具有宽频段的特点，无需转换波段，其前置放大器增益在整个测量频段内基本保持不变，在手动测量中可免去查天线系数的麻烦。进行电磁场辐射发射测量时，所测场强可通过下式计算：

E=U+AF

式中：E——场强，dBuV／m；U——接收机测量电压，dBuV；AF—杆天线的天线系数，dB／m。27

2)双锥天线

双锥天线的形状与偶极子天线十分接近，它的两个振子分别为六根金属杆组成的圆锥形，天线通过传输线平衡变换器将120Ω的阻抗变为50Ω；

双锥天线的方向图与偶极子天线类似，测量的频段比偶极子天线宽，且无须调谐，适合与接收机配合，组成自动测试，系统进行扫频测量。

典型技术指标：测量频段：30～300MHz阻抗：50Ω驻波比：≤2.0最大连续波功率：50W；峰值功率：200W。双锥天线不仅用于电磁场辐射发射测量，也用于辐射敏感度或抗扰度的测量。283)半波振子天线

半波振子天线是最简单的天线，30MHz以上随着工作波长的缩短，使用谐振式对称振子天线进行场强测量成为可能，早期国产干扰测量仪配备的就是这种天线。

半波振子天线主要由一对天线振子、平衡／不平衡变换器及输出端口组成。天线振子根据所测信号频率对应的波长，将天线振子的长度调到半波长，同时调节平衡／不平衡阻抗变换器(75～50Ω)，使天线的输出端具有小的电压驻波比。半波振子天线的技术指标如下：增益：1.64阻抗：73+j42.5Ω

有效高度：he=λ/π，λ为波长波瓣宽度：78°

半波振子天线的缺点：测量频段窄，每个频点均需调谐；在低频时，半波振子天线尺寸太大。多用于校准试验和有专门要求的辐射发射测试。

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频率范围：160MHz-500MHz

最大持续功率：1W最大辐射场：5V/m

阻抗：50欧接口：N-TypeFemale

尺寸：高*宽=53.3*61cm重量：1.135Kg30

4)对数周期天线

结构类似八木天线，它上下有两组振子，从长到短交错排列，最长的振子与最低的使用频率相对应，最短的振子与最高的使用频率相对应。对数周期天线有很强的方向性，其最大接收／辐射方向在锥底到锥顶的轴线方向。对数周期天线为线极化天线，测量中可根据需要调节极化方向，以接收最大的发射值。它还具有高增益、低驻波比和宽频带等特点，适用于电磁干扰和电磁敏感度测量。典型技术指标：测量频段：80—1000MHz（290MHz-2000MHz）

阻抗：50Ω

驻波比：≤1.5最大连续波功率：50W（1000W）31

有多款对数周期天线覆盖80MHz到7GHz频段，结构紧凑，具有高增益、低驻波比（VSWR）和高功率能力特点。图为典型的对数周期天线。主要技术参数：频率范围：290MHz---2000MHz长*宽为59*51Cm最大持续功率1000瓦最大发射场200V/m接收和发射重量：0.64Kg

N-TypeFemale接口

325)双脊喇叭天线

双脊喇叭天线的上下两块喇叭板为铝板，铝板中间位置是扩展频段用的弧形凸状条，两侧为环氧玻璃纤维的覆铜板，并刻蚀成细条状，连接上下铝板。双脊喇叭天线为线极化天线，测量时通过调整托架改变极化方向。

双脊喇叭天线测量频段极宽，在200MHz到40GHz频率范围内具有高增益、低驻波比VSWR、输入能力的上限可达800WattsCW的特点，其特殊的褶皱设计使这些喇叭天线对抗扰度和辐射测试都具有非常好的性能。频率范围：170MHz-3GHz

最大持续功率：800W最大辐射场：100V/m

阻抗：50欧

接口：N-TypeFemale尺寸：长*宽*高=93.2*72.9*97.8cm

重量：10.2Kg336)喇叭天线

喇叭天线中最常见的是角锥喇叭，它的使用频段通常由馈电口的波导尺寸决定，比双脊喇叭窄很多；但方向性、驻波比及增益等均优于双脊喇叭天线。在1GHz以上高场强(如200V／m)的辐射敏感度测量中，常选用增益高的喇叭天线做发射天线，较容易达到所需的高场强值。典型技术指标：测量频段：1—40GHz(由多个天线覆盖)阻抗：50Ω

驻波比：1.5左右最大连续波功率：50—800W

方向性：很强，10～60°

增益：较高（15-23dB）34

标准增益喇叭天线被专门设计用于发射和抗扰度测试，其频率范围为1到40GHz，每一个天线都是线性极化的，并且具有中等增益、低驻波比VSWR和恒定天线因数的特点。

标准增益喇叭天线的性能是非常精确的并可以通过设计参数来预测，将测量得到的天线因数和增益与计算值相比较，误差只有0.5dB，因此，可以被认为是一个标准源。354、功率吸收钳

功率吸收钳适用于30～1000MHz频段传导发射功率的测量。对于带有电源线或引线的设备，其干扰能力可以用“起辐射天线作用的”电源线(指机箱外部分)或引线所提供的能量来衡量。

当功率吸收钳卡在电源线或引线上时，环绕引线放置的吸收装置能吸收到的最大功率，近似等于电源线或引线所提供的干扰能量。

功率吸收钳由宽带射频电流变换器、宽带射频功率吸收体和受试设备引线的阻抗稳定器和吸收套筒(铁氧体环附件)组成。36

电流变换器与电流探头的作用相当；功率吸收体用于隔离电源与被测设备之间的功率传递；吸收套筒则防止被测设备与接收设备之间发生能量传递。其中射频电流变换器、射频功率吸收体等做成可分开的两半，并带有锁紧装置，便于被测导线卡在其中，又保证磁环的磁路紧密闭合。测量时，功率吸收钳与辅助吸收钳配合使用。结构如图所示。37吸收式功率钳是作为电磁干扰功率测量的配套设备之一。适用于测量家用电器，电动工具等通过电源线上的电磁功率，或测量点火系统的干扰抑制效果以及接收设备的电磁敏感度。除此以外还可以用于测量射频的屏蔽效果。吸收式功率钳主要由高频互感器和吸收器组成，吸收器被用作负载电阻，互感器主要用于测量30～1000MHz频率范围导线上的高频干扰功率。符合CISPR16和国标6113-85中有关条款。

工作特性：频率范围：30MHz～1000MHz

对测试设备呈现的阻抗：100～250Ω(电抗分量<20%)允许被测电线直径：小于20mm外型尺寸：610X110X110mm重量：8kg385．天线塔与转台

将被测设备置于一个转台上，手动或自动控制转台的旋转，通过预测试，确定最大的辐射方向，然后再作进一步的定量测试。设置转台主要有两方面考虑：一方面，辐射发射测量中，部分测量项目要求测量天线在离地面1～4m的高度内可调节，以便在每一个测试频率点获得最大的场强值；另一方面，测量过程中还需转动被测设备，以便对最大的辐射面进行测量。一般用于EMI测量的转台由台板、传动装置与控制器组成，直径一般为1．2m。转台表面可以是金属的，也可以是非金属的。与电波暗室做在一起的转台表面是金属的，台面也与暗室的金属地面齐平；在金属地板上方，用于放置小型被测设备的转台表面是非金属的，其控制电路部分要求有良好的屏蔽，以降低不必要的电磁泄漏，使之不会对环境电平产生影响。39可升降天线塔由天线杆、升降装置及控制器组成，具有完全自动化操作功能，控制简便，升降、定位精度高，其控制器可与转台共用，具有GPIB接口，可以很方便地加入各种自动测试系统中。由于控制器与天线塔和转台之间的控制线缆采用光纤，而且对驱动电路采取屏蔽措施，可大大降低天线塔的电磁发射，也不会因线缆穿过屏蔽室的屏蔽墙，而破坏屏蔽室的屏蔽效能。40某天线塔的主要技术指标：

塔杆高度：6m

天线杆承重：7kg

控制线缆：光纤定位精度：塔高X0．5％cm

转速：5X(1±0．01)m／min

电源电压：210—230V，50Hz

功率：250W

控制器显示：4位LED，1位状态位，3位数据位位移分辨度：1cm

信号通道：2路光缆输入端，4路光缆输出端控制方式：手动方式：前面板按键操作。程控方式：GPIB接口发送指令位移步长：手动方式：相对移动1，5，10，20，50(cm)

程控方式：绝对移动50～600cm，

相对移动50～600cm41

转台的主要技术指标：台面直径：1．2m

转台承重：250ks

转台精度：±1º/圈转速：355º～365º／min

控制线缆：光纤电源电压：210～230V

功率：250W

控制器4位LED指示：1位状态位，3位数据位转角分辨度：1º信号通信方式：手动：通过面板操作程控：通过GPIB接口发送指令转角步长：手动方式：相对转角1º，5º，10º，30º，90º程控方式：绝对和相对转角1～360º天线塔与转台的示意图如图6．14所示。

42三、测量系统及测量软件

EMI自动测量系统主要由测量接收机和各种测量天线、传感器及电源阻抗稳定网络组成，用于测量电子、电气设备工作时泄漏出来的电磁干扰信号，测量频段20Hz—40GHz。干扰信号的传播途径分为两种：一种是传导干扰，通过电源线或互连线传播；另一种是辐射干扰，通过空间辐射传播。测量接收机借助不同的传感器测量传导和辐射干扰。例如：利用测量天线接收来自空间的干扰信号；利用电流钳探测电源线上的干扰电流；利用示波器采样来捕捉、测量在时域干扰，如开关闭合产生的瞬态尖峰干扰。国军标EMI自动测量系统的组成示意图43

EMI测量的特点：

频带宽，为扫频测量；数据量较大，数据处理复杂；需要转台和可升降天线架；因此利用计算机组成自动测量系统，可大大简化测量过程，节约大量数据处理的时间。通过测量软件可实现：自动控制转台旋转方向，寻找被测设备电场辐射最大的方位；自动控制天线升降，测出辐射场强的最大值；自动配置和连接测量设备和附件；自动设定设备的测试参数、测试项目与极限值；自动进行天线系数、电缆损耗、带宽等系数的修正；可实现数据的自动采集、处理，并输出测量结果；测试结果可自动存入数据库，并能给出数据和曲线两种结果输出形式。可自动进行测试参数（国标）曲线比对，自动打印输出结果。

可以提供信号分析的基本能力44

第二节

电磁敏感度测量设备

用于电磁抗扰度或电磁敏感度测试的设备由三部分组成：

干扰信号产生器和功率放大器类设备；天线、传感器等干扰信号辐射与注入设备；

场强和功率监测设备。常用的测试设备，分七个部分：

模拟干扰源

功率放大器

功率计

大功率定向耦合器

敏感度测量传感器

敏感度测量天线

敏感度测试系统及测量软件

45一、模拟干扰源

信号源、尖峰信号产生器、浪涌模拟器、电快速瞬变脉冲产生器、静电放电模拟器、工频磁场发生器、周波电压跌落模拟器

1．信号源

信号源在电磁兼容试验中有两个用途：一是做系统校准的信号产生器；二是用于敏感度试验中推动功率放大器产生连续波模拟干扰信号。电磁兼容试验对信号源的型号未做具体规定，性能不一定是高精度、高稳定度的，只要它能提供敏感度试验所需要的已调制或未调制的功率，输出幅度稳定，并满足以下要求即可：频率精度：不低于±2％；谐波分量：谐波和寄生输出应低于基波30dBc；

调制方式：具备调幅、调频功能，并且对调制类型、调制度、调制频率、调制波形可选择和控制。46

按照标准要求，敏感度测试应在25Hz—40GHz段频内进行（选择相应的敏感频段）。一般分三个频段配置仪器：25Hz～100kHz；10kHz～1GHz；1～18GHz(或40GHz)。

一般情况下，在25Hz—100kHz的低频段，要求信号源具有足够大的输出功率（数百瓦）。测试项目有电源线传导敏感度和磁场辐射敏感度；在10kHz～1GHz频段，通常由信号源加射频放大器提供所需的功率电平（数十瓦）。测试项目有电缆束的传导敏感度和电场辐射敏感度；在1—18GHz(40GHz)频段，通过微波信号源加行波管放大器产生所需的功率输出（数瓦）。测试项目为电场辐射敏感度；47

2．尖峰信号产生器

尖峰信号产生器是对设备或分系统电源线进行瞬变尖峰传导敏感度实验必备的信号产生器，其测量对象是所有从外部给被测件供电的不接地的交流或直流电源线，模拟被测件工作时开关闭合或故障引起的瞬变尖峰干扰。尖峰信号产生器的输出波形(GJBl51A标准):上升沿小于等于1us下降时间约10us内阻：0.5Ω（校准电阻）输出幅度可变输出相位可变（相位调节）输出连接形式：并联和串联。串联方式用于直流或交流电源线的尖峰信号注入；并联只适用于直流电源线。48典型尖峰信号产生器举例：Solar7054-1尖峰信号发生器的技术指标：尖峰信号幅度：10—600V

源阻抗：0．5Ω

上升时间：1us

下降时间：10us

相位调节：0—360º重复频率：0．8～10个脉冲／秒极性：正、负输出方式：串联、并联49

3．浪涌模拟器在电网中进行开关操作及直接或间接的雷击引起的瞬变过压都会对设备产生单极性瞬变干扰，雷击浪涌测试仪可检验设备抵抗单极性浪涌的能力；用于评估设备电源线和内部连接线在经受来自开关切换及自然界雷击所引起高能量瞬变干扰时的性能。测试仪器应满足IEC61000-4-5和GB/T17626.5标准。

开关瞬态干扰的产生主要有三个因素：

主电源系统切换

配电系统内在仪器附近的轻微开关动作或负荷变化

与开关装置有关的谐振电路及各种系统故障，如设备接地系统的短路和电弧故障。50雷电产生的浪涌电压主要三个方面：

直接雷击作用于外部电路，注入的大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生电压；在建筑物的内、外导体上产生感应电压和电流的间接雷击；直接对地放电的雷电入地电流耦合到设备接地系统的公共接地回路。当保护装置动作时，电压和电流可能发生迅速变化，并可能耦合到内部电路。

雷击浪涌发生器用于评估设备在经受来自开关切换及自然界雷击所引起高能量瞬变干扰时的性能的特殊仪器。51

模拟单极性瞬态脉冲的浪涌模拟器主要组成有两部分：组合波信号发生器和耦合／去耦网络。其技术指标如下：

电压范围：500～4000V

电压波形：1．2／50us(或10／700us)

电流峰值：2000A

电流波形：8／20us

极性：正、负相位：0—360º耦合方式：L—N，L—PE，N—PK，L+N—PE

组合波信号发生器的结构如图所示。524、电快速瞬变脉冲产生器用于产生一串串脉冲，测试被测设备抗脉冲干扰的能力，评估电器和电子设备的供电端口、信号端口和控制端口在受到重复的快速瞬变脉冲干扰时的性能。

快速瞬变脉冲串（脉冲群干扰）作用对象：电子设备的电源线电子设备的信号线电子设备的控制线

快速瞬变脉冲串的特点：

上升时间短

重复频率高

能量低

53

电快速瞬变脉冲发生器的主要元器件有：高压源、充电电阻、储能电容器、放电器、脉冲持续时间成形器、阻抗匹配负载和隔直电容。其示意图如图1所示。电快速瞬变脉冲的波形见图2。其中图中的每个脉冲实际为一串脉冲。电快速瞬变脉冲发生器技术指标如下：测试电压：220—8000V波形：上升时间5ns脉冲串宽度：50ns脉冲串重复频率：0．1kHz～1MHz

内置耦合网络耦合方式：L—N，L—PE，N—PK，L+N—PE

54

5．静电放电模拟器静电放电是指具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移现象，它发生在操作者及其邻近物体之间。

静电放电模拟器可模拟自然产生的静电，用于考核电子、电气设备遭受静电放电时的性能。模拟试验在设备的输入、输出连接器、机壳(不接地的)、键盘、开关、按钮、指示灯等操作者易于接近的区域进行。静电放电模拟器由高压产生器和放电头组成，如图所示。55工作时先对高压电容充电，然后闭合放电开关，向试验对象做直接或间接放电。直接放电有接触放电和空气放电两种方式。

直接接触放电：施加在设备可能接触的点和表面；

空气放电：施加在设备不能使用接触放电的场合，如有绝缘漆的设备表面；

间接放电：施加在设备附近的物体上。通过静电放电模拟器对耦合板接触放电来实现的。静电放电模拟器的主要指标如下：放电电压：空气放电：200V～16.5Kv接触放电：200V～9kV保持时间：>5s放电模式：空气、接触放电极性：正、负操作模式：单次、连续放电566、工频磁场发生器

工频磁场发生器可以模拟住宅、商业区，工矿企业和发电厂,以及中、高变电所的磁场环境。可用于电气和电子产品的工频磁场抗扰度试验符合IEC61000-4-8和GB/T17626.8标准。主要技术参数：577、周波电压跌落模拟器

周波电压跌落模拟器是对电压暂降、短时中断抗扰度试验的特点和要求而专门设计的高可靠性测试仪器。用以评定与低压电网连接的电气和电子产品对电压暂降、短时中断的抗干扰能力；符合IEC61000-4-11和GB/T17626.11标准。58二、功率放大器

在电磁敏感度测试中，功率放大器是必不可少的设备，对于连续波及脉冲干扰的模拟，仅靠信号源或信号发生器往往难以达到所需的功率和测量频段。电磁兼容测试用功放一般为50Ω输入输出阻抗，与传感器是匹配的，只有音频放大器输出阻抗为2Ω，4Ω或8Ω，通常与耦合变压器或环天线相连。放大器因器件特性的限制，单台不可能覆盖全部测量频段，如在10kHz—18GHz的测量频率范围内，需5—6台覆盖。

59功放选择与使用应注意的问题：1GHz以下用固态放大器；1GHz以上需采用行波管放大器。行波管放大器是有使用寿命的，一般为10000h左右；

功率放大器对负载端的驻波极为敏感，负载匹配良好是得到最大输出功率的基本条件。在使用中，功率放大器必须接上负载后方可加输入信号，若输出端空载会使负载驻波极大，形成功率的全反射，极易损坏放大器。尤其是大功率放大器；

早期的功放不带程控接口，其增益控制靠手动调节，功率输出需通过控制信号源的输出实现。这种控制方式要求放大器的线性比较好，对一定幅度范围内的输入信号具有相同的增益，这样才能保证输出信号的不确定度较小。60三、功率计在电磁敏感度测试中，功率计与双定向耦合器一起组成功率监测系统，实时测量放大器输出功率的状态，了解负载端的匹配情况，如测量正向功率和反向功率的大小，确定输出电缆是否正确连接、功率是否加上等。有些敏感度测量要求加调制信号，而功率计是通过功率头检波测量信号功率的，因而测出的是调制信号的总功率。电磁兼容测量用功率计需根据所测功率大小选择功率头的动态范围及测量的频段。

61四、大功率定向耦合器定向耦合器是功率测量的常用部件，它是一种无耗的三端／四端网络，有一个耦合端的称单定向耦合器，有两个则称双定向耦合器。当输入端接功率源，输出端接负载后，两个耦合端分别接功率计或频谱仪，由靠近输入端的耦合端3测量前向功率，由靠近负载端的耦合端4测量反向功率。小功率定向耦合器的输入、输出端是互易的。示意图如图6．25所示。定向耦合器的主要参数有：耦合系数C：输入端功率与前向耦合功率之比C=P1／P3方向性D：1端输入时，从3端测出的功率P13，与2端输入时从3端测出的功率P23之比62

敏感度试验用大功率定向耦合器接在功率放大器的输出端，与功率计一起组成大功率输出监测系统，其作用一是随时监测大功率输出的情况，二是了解反射功率的大小，确保放大器连接正确，负载匹配良好。定向耦合器的选择需考虑测量频段功率容量耦合系数如在10kHz～30MHz频段，需1000W的功率放大器才能达到20V／m，此时应选同频段能承受至少1000W(+60dBm)功率，耦合系数至少为40dB的定向耦合器，这样耦合出的功率约为+20dBm，有些功率计的功率头最大能测到+24dBm，必要时再加衰减器，把功率减小到功率计的测量范围之内。63五、传感器1．电流注入探头

电流注入探头用于电缆线及电缆束的高频大电流注入实验（标准中的CSll4，CSll5，CSll6）就采用电流注入探头向电缆线束施加干扰信号。电流注入探头通过特殊设计的夹具来校准插入损耗和传输阻抗，与电流测量探头相比，注入探头的功率容量较大，一般在几十瓦以上，适合与功率源或放大器配合使用。电流注入探头不仅可用于连续波干扰的注入，也可用于施加脉冲干扰的传导敏感度测试。结构、原理与电流测量探头类似。FCC大电流注入钳

FCC大电流注入钳

AHS的电流注入钳BI30000系列管状波耦合器64

2．电场探头

电场探头是电磁敏感度测试系统中场强定标的重要装置，主要用于敏感度实验中干扰场强的监测、定标与测量，也可用于电磁核脉冲的测量及电波暗室场均匀性和屏蔽室场分布特性的测量。电场探头是一种特定的电磁场天线，它与一般天线相比，特点在于：①天线的体积较大，将导致较大的测量误差。②测量大场强时，用电场探头比用天线更合适，测量动态范围较大。③探头的测量频段较宽，一般覆盖10kHz～18GHz频段需4副天线，而电场探头最多2副即可。④天线接收信号的方式是选频的，电场探头则采用检波接收方式；⑤电场探头一般是全向性的，对任意极化方向的电磁场均可测量。65六、敏感度测量天线敏感度测量所需要的天线，一般指能够将足够大功率辐射出去的各种天线，除了前面所述的双锥天线、对数周期天线、喇叭天线外，还需要关注两种天线：1．平行单元天线平行单元天线为电场发射天线，由四根天线杆及阻抗匹配单元组成。其产生电场的原理与平板电容器相似，上下两排天线杆构成电容的上下两个极板，中间产生线极化、垂直的均匀电场，用于10kHz—30MHz频段的辐射敏感度测试。

平行单元天线的天线系数较大，在距天线1m处产生20V／m的场强需1000W的功率放大器支持。

66

2．磁环天线

磁场发射环产生20Hz—50kHz的磁场，用于磁场敏感度试验。测试时，磁环天线串联1Ω的限流电阻，并与信号源相连以产生期望的驱动电流，由电流探头和测量接收机监测流过天线回路的电流，再通过公式计算磁环天线发射的磁通密度。发射环天线的结构参数如下：频段：20Hz～50kHz

自谐振频率：>100kHz

最大电流：短路：10A

长时间：5A

环匝数：10匝环常数：5X10-5T/A

直径：12cm

67七、敏感度测试系统及测量软件

EMS测试系统涉及的仪器多，主要由各种模拟干扰源、功率放大器、发射天线、传感器、功率监测和计算机及测量软件组成。用于测量电子、电气设备在施加模拟干扰时的抗干扰能力，测量频段20Hz～40GHz。测试分为两种：一种是传导抗扰度；另一种是辐射抗扰度。各种模拟干扰源借助不同的传感器产生所需的干扰信号，如利用发射天线向被测设备辐射电场或磁场干扰，利用注入电流探头在电源线上产生干扰电流。68敏感度测试工作过程：测量系统一般都通过计算机控制测试项目的进行；自动加入天线和传感器的修正系数；自动调节施加的干扰信号或电磁场的大小；实时监视功率输出，保证放大器工作的安全；自动生成测试报告和曲线，使复杂烦琐的测试易于操作和实施。

通常EMS自动测试系统是集成起来的，各种仪器采购自不同的生产厂家，最常用的是信号源、功率放大器和电场探头。在此硬件基础上编写测量软件，使众多的仪器按要求连接好之后，由计算机控制实现抗扰度项目的自动测量。

69敏感度测试图例说明：

适用照明电器、开关电源、电表、电动工具、家用电器等各种电气和电子产品的EMS试验中的传导抗扰度测试。

适用标准和产品Standardconformityandproducts:

IEC61000-4-6IEC61547CISPR14-2GB/T17626.6GB/T18595GB4343.2射频电磁场传导抗扰度测试系统

Conductedrfimmunitytestsystem系统组成示意图SystemConfiguration70第三节

与EMC相关的测试

与EMC相关的测试除了常规的测试如时域测量、频域测量外，还包括一些对产品的EMC性能检测是非常需要的、有些内容尚未完全包括在目前正在执行的EMC测量标准的测试，但很重要。由于其直接影响EMC性能检测结果，故应予重视。

1)

频率特性测试；

2)

屏蔽效能测试；

3)

电磁环境测试；

4)

天线耦合度测试；

5)

电磁干扰滤波器测试；

6)

三阶互调特性测试；

7)

接收机的互调传导敏感度测试；

8)

交调传导敏感度测试；

9)

无源互调产物测试

10)空间微放电现象测试等。

71一、频率特性测试1、频率特性测试与电磁干扰测量的差异：

电磁干扰测量所关心的是工作信号之外的一切发射，包括“杂波”、“乱真”；

频率特性测试关心的是无线电发射信号的频谱特性。包括对发送信号的频率及其稳定度、发送信号带宽、功率以及信号接收通路的各种响应进行测试。2、频率特性测试与电磁干扰测量的关联：复杂工程的电子系统往往由多个发射机和接收机组成。电磁兼容性中的干扰和敏感与其每一个发射机输出频率(基波、谐波和杂波)及每一潜在的接收机响应频率(杂波、互调、同频道与邻频道响应频率)是密切相关的；723、频率特性测试方法：两种测试方法：闭路测试和通过空间传播的辐射场方式测试。闭路测试：在发射机输出端口和接收机的输入端口，采取端接频谱分析仪的闭路系统测量频率特性数据；通过空间传播的辐射场方式测试：在开阔场地或微波暗室中，在一定距离上用频谱分析仪和天线组成测试系统测得频率特性数据。在系统联试中大多采用这种通过空间传播的辐射场方式进行测试。73步骤：

将被测发射机接天线后置于开阔场地或吸波暗室中；用频谱分析仪及测试接收机记录发射功率及频率；发射机的基波频率可用定标后的频率计直接测量得到；发射机的基波功率可用频谱分析仪测量，也可再用功率计定标；在实际操作中可由定向耦合器取出部分功率进行测量，再通过定向耦合器的定标曲线，换算成发射机的真实功率；在实际操作中可由频谱分析仪/矢量分析仪/调制域分析仪等监测发射机输出频率(基波、谐波和杂波)及接收机响应频率(杂波、互调、同频道与邻频道响应频率)。74

关于对发射机信号的频率及其稳定度、发送信号带宽、功率以及接收机的各种响应进行的测试同样也属于频率特性测试。

频率及其稳定度测试；

发送信号带宽测试；

功率测试

接收机的各种响应测试

接收机灵敏度

接收机选择性752屏蔽效能测试屏蔽效能测试的内容包括三个方面：屏蔽材料的屏蔽效能测试；屏蔽室的屏蔽效能测试；屏蔽罩的屏蔽效能测试要点：

屏蔽效能定义为没有屏蔽时某点的电场强度与有屏蔽时的电场强度之比。从工程角度考虑，常用测量电压代替。可从电磁干扰测量仪上读得其分贝数之差。屏蔽效能测试用传感器包括测量探头、功率吸收钳、亥姆霍兹线圈、小环、大环及各种频段天线等。测量低频磁场屏蔽效能，常采用低频磁场探头。

工程中用屏蔽电缆的射频泄漏测试作为屏蔽效能测试。76

电缆屏蔽效能测试原理如图所示，测试设备要求：能满足测试要求，覆盖30MHz～lGHz的信号源；功率吸收钳(可用MDS21)；频谱分析仪(可用HP8566B)；匹配负载。30MH2—1GHz频率范围内测试框图77测试步骤如下：将被测电缆一端接信号源，另一端接匹配负载，在功率吸收钳的耦合端用频谱分析仪接收；将耦合端接匹配负载，将频谱分析仪接被测电缆另一端接收；对于高端（30MHz—1GHz）电缆屏蔽效能为：

SE=P1-P-L-K-17式中：P1—信号源功率，dBm；P—耦合端口接收机读数SA2，dBm；

L—被测电缆损耗，dB；K—功率吸收钳转换因子，也称传感器系数，dB；对于低端（50KHz—30MHz）电缆屏蔽效能为：

SE=P1-P-L-K-34注意，频率为50KHz—30MHz时,用电流探头测试。78三、电磁环境测试电磁环境的测试与EMC性能测试密切相关，必须进行测试。除了EMC性能测试关注电磁环境测试外，EMC性能测试的目的主要有两个：考察环境是否满足环保要求；检测电子设备、分系统和系统工作的电磁环境。电磁环境监测主要包括对环境中的电磁辐射电平进行监测，对干扰(也称污染)源进行监督性监测以及对各种电磁环境保护措施的验收测试等。电磁环境测量的频谱非常宽，低至工频50Hz，高至电子设备的最高工作频率及其谐波。电磁环境测试的功率范围也非常大，低至居民区应该满足的电磁辐射标准，高至一些发射设备、电子系统可能产生的强电磁场或称电磁辐射危害场。79环境测量中的注意事项说明如下：

(1)在对发射设备造成的电磁环境污染进行测试时，一定要待参试设备功能性检测完毕，工作正常之后，选择在发射机最大功率工作状态时进行测试。(2)对移动辐射源的测试，要选择在开阔的空间环境下进行，不要在周围有大的或者多的金属物体附近进行。(3)对被测电磁环境要尽力符合实际情况的布置及工作状态选定。(4)参加测试的测试系统，原则上不能对被测电磁环境有所贡献，以便能全面反映电磁场的有用信息量。(5)测试仪表尽量选宽频带的，传感器的响应时间应与干扰源的调制方式相匹配。(6)测试仪表应有过载保护措施等。80四、天线耦合度测试定义：天线耦合度是电磁兼容性的重要参数。它用来衡量天线间相互作用的程度。因为天线方向图都有一定宽度(指主瓣)，大部分天线会有旁瓣和后瓣；同时除了辐射主极化外，都会有交叉极化辐射等。由于上述提到的种种原因，安装在同一平台上的两副天线间，由于互相耦合将产生各自不希望的功率信号，因而产生干扰现象。天线耦合度测量包括以下三个内容：(1)天线耦合度测量，参试者仅为天线单元，信号源用单载波形式输出。(2)天线系统耦合度测量，参试者包括天线和馈电系统，信号源仍为单载波形式输出。(3)与天线相关的系统耦合度测量，参试者是实际天线和馈源系统及真实的发射机(或接收机)。81天线耦合度是天线参数、频率和空间位置的函数，可用公式表示：

C=10lg（Pr/Pt）式中：C—天线耦合度

Pr—接收天线纯净输出功率，WPt—发射天线纯净输出功率，W

在天线耦合度测量中，当符合(1)时，测量界面在接收天线或发射天线端口(或称天线体根部)；当符合(2)时，测量界面选在天线馈源的输入或输出端口；当符合(3)时，测量界面选在实际发射机或接收机的输入或输出端口(此时考虑了发射机或接收机的频谱影响和阻抗影响)。82天线系统耦合度测量中应注意的问题：

电子系统工程均离不开天线，常常涉及到几副天线的集合。称“集合”是因为天线之间没有直接电气上的联系，它们只是集合在一个工程上允许的有限空间。天线的电性能不仅与天线自身的结构、电气参数有关，还常常与周边结构相关，即天线的加载效应。现场与天线相关的系统耦合度测量最有工程价值。对于大型工程，天线布局极为重要，布局不合理，可能带来天线方向图畸变，天线间耦合度变大，因而形成接收机阻塞干扰，使接收机工作在非线性，带来互调、交调及减敏效应。还可能产生发射天线与发射天线间的功率倒灌，使发射天线驻波比恶化，造成不必要的辐射危害等。天线耦合度测量可以为天线“集合”的合理布局提供试验数据。83举例：某型号机上安装两副应答机天线(收发共用)。安装示意图如图右侧天线S1，：发射频率Ft1，接收频率Fr1

右侧天线S2，：发射频率Ft2，接收频率Fr2

左侧天线S1’，：发射频率Ft1，接收频率Fr1

左侧天线S2’，：发射频率Ft2，接收频率Fr2当S2为发射状态，S1，S1’，S2’为接收状态时，可测试S2对S1、S1’和S2’的耦合度。当S1为发射状态，S2，S1’，S2’为接收状态时，可测试S1对S2、S1’

和S2’的耦合度。主要测试设备采用单载波信号源和EMI测试接收机。测试接收机扫描带宽Span置200kHz，分辨率带宽RBW置200Hz，视频带宽VBW置3kHz。用手动方式操作。84五、电磁干扰滤波器测试电磁干扰滤波器的功能是抑制EMI信号，也即令其输入和输出阻抗在EMI信号频带内呈现最大失配。由于EMI滤波器使用功能与一般滤波器有差异，EMI滤波器测量应注意以下三点：(1)

注意安全性能参数，如漏电流、试验电压、绝缘电阻和放电电阻等的测量。(2)

在电流加载情况下测量插入损耗特性，因为这样才能真正反映EMI滤波器的真实性能。(3)

因插入损耗特性与滤波器端接源阻抗和负载阻抗相关，检测时按规定标准设置。

电源滤波器漏电流是电源EMI滤波器的一个重要安全性能参数。由于漏电流的大小涉及到人身安全，各国有关安全标准有严格规定。漏电流的安全值与滤波器的额定电压相关，一般在0.5—5mA范围内。

85

EMI滤波器插入损耗测量是滤波器基本电性能参数测量，一般情况下将滤波器作为无源部件，用测网络S参数办法直接测得。

工程中，EMI滤波器应在现场测试。例如，在测量设备的传导发射时，发现某些频率上有超标现象，当将其EMI电源滤波器插入后，超标频点上的传导发射幅度在下降，不同频率点下降程度不同。安装电源滤波器前后测得的曲线差值，即是EMI滤波器的实际插入损耗，它是频率的函数。

电源滤波器的基本电路如图所示：共模干扰抑制；差模干扰抑制；EMI滤波器的功能与漏电流的关系。86六、三阶互调特性测试所谓互调产物是指当两个或多个频率的输入信号同时进入接收系统的前端，由于系统的非线性，即在射频放大器的任一级或混频器中混频，使得输出信号除原有频谱外，还有新的频率分量，称互调干扰(它与EUT的工作点相关)。它们的频率等于各输入信号频率的整数倍的线性组合，用下式表示：

f=mf1±nf2互调产物在电性能指标中用低于载波的分贝数描述，即用dBc表示。所谓三阶互调，就是m、n绝对值之和等于3.互相调制问题慨念

互调干扰是接收机中高放级或变频级器件转移特性的非线性项所产生。与接收机选择性密切相关！

接收机选择性(带宽)内涵：当Vb=Va+K时，将产生干扰输出图中Va是接收机能够产生标准输出时所需要的有效输入（信号电平）；Vb是干扰输入。K为选择系数（边界时为66dB）当接收机接收有用信号(其频率为f0,电平为Vs)

时,若在通带外存在两个强干扰(其频率为fl和f2,电平为V1和V2),且它们的频率关系满足mf1+nf2=f0时，就可能造成互调干扰。当m+n=3时，即为三阶

三阶互调干扰是在互调干扰中最强的！补充8889测试步骤如下：

(1)按图连接测试设备；(2)调节频谱分析仪，使其中心频率为EUT的中心频率，扫描带宽包含两个信号及其产生的三阶互调信号频率；(3)调节信号源1和可变衰减器1，使EUT工作电平在输入补偿—3dB状态，信号频率为EUT中心频率f0(此时信号源2的输出为断开状态)；(4)关闭信号源1，接通信号源2，使信号源2的输出频率为f0十Δf（Δf由专用技术条件规定，C波段时推荐取5MHz）；(5)调节可变衰减器2，使输出功率与接信号源1时相等；(6)连接EUT，不改变信号源1和可变衰减器1的状态，两信号同时加到EUT上，这时EUT工作在双波饱和状态；(7)利用频谱分析仪测试出两信号产生的三阶互调信号和输出信号的分贝差，从而得到饱和输出功率时的等幅双波三阶互调值Im3。90七、互调传导敏感度测试

互调传导敏感度测试主要用于通信接收机、射频放大器、无线电收发信机、雷达接收机、声纳接收机以及电子对抗设备接收机等。测试的目的是检验此类接收设备对互调产物的抗扰能力(接收选择性)。分两步：按公式计算出可能在接收系统内产生的干扰信号及其谐波和、差频率。进行互调传导敏感度测试。91

互调传导敏感度测试的三个重要慨念：

互调产物极限值一般用高于获得标准参考输出电平的输入电平的分贝数来表示。比如当信号源1输出电平(也即接收机的输入电平)为V10，高于V1066dB的接收机输入电平使接收机进入非线性区，定义这一工作点为测试接收机互调产物的非线性工作点。一般称66dB为互调产物极限值。最大输入信号是指接收机饱和而不过载工作时的输入信号。3）带宽是指这样一个频率范围，在这个频率范围内频谱分量的电平不低于参考电平的某一规定值。如3dB带宽为5MHz或6dB带宽为8MHz等。通带是指接收机在规定的使用条件下能确保接收系统传输信息的速率和质量所需要的频率范围。92八、交调传导敏感度测试定义：

交调产物指一个足够强的无用信号(调制信号)进人接收机(如接收机、射频放大器、收发机和从调幅波提取信息的应答机)；由于非线性器件存在，会使得接收机的有用信号受到干扰，产生寄生调制，被称作寄生调频或调幅。交叉调制干扰的产生，不需要两个频率间存在一定关系，只要干扰信号有一定强度。交调干扰不涉及接收机前端混频的频率转换过程，

交叉调制干扰的强度与干扰信号振幅的平方成正比。例如，通过预选器，邻近频道可渗入到接收机前端，调制其射频放大器的增益，因为有用信号也受到此增益的影响，使干扰信号的基带信息直接转换成有用信号。93测试步骤：

(1)让信号源2输出为零，将信号源1调谐至EUT的调谐频率fo，并按规定方式调制。调整其输出电平，使EUT产生标准参考输出电平。记录此时信号源1的输出电平V10，单位dBuV。同理，让信号源1输出为零，将信号源2调谐至EUT的调谐频率并按规定方式调制。调整其输出电平，使EUT产生标准参考输出电平。记录此时信号源2的输出电平V2。单位dBuV。(2)同时接通两个信号源，信号源1不调制，且输出电平比V10高10dB，信号源2按规定的调制方式调制，调整其输出电平为详细规范规定的极限值与V20之和。(3)调整信号源2的频率直到f0±fIF，fIF为EUT的中频频率，观察交调产物。(4)测量接收机用来判断试验中EUT的响应是否由交调产物产生。94九、无源互调产物测试

定义：无源互调(PIM：PassiveIntermodulation)，它是指由无源部件的固有非线性导致的互调产物。基本的PIM现象是由于电流流过非线性部件产生的。诸如滤波器、同轴线缆及连接器、金属连接面、天线馈源及天线等无线部件由于多种原因可能产生固有的非线性。

引起无源部件非线性的微观机理非常复杂，它不仅与材料质、结构形式有关，还与通道加载及系统装配的工艺质量相关。

大量的理论研究和测量实践证明，当多个不同的未调制频率f1、f2、f3、…入射到一些无源部件时，这些无源部件固有的非线性会导致大量的PIM产物。这些PIM产物对电子系统研制构成严重危害。

95无源互调产物的特点：a)

PIM产生及电平与工作频率相关，基本信号频率愈高，则PIM产物电平愈高。b）无源互调产物在时间上不能保持稳定。它们对物理运动或温度循环的过程或温度变化都极为敏感。无源互调产物随时间变化，为了得到可靠的数据，必须坚持多种测试条件，并经过长时间观察取证；c)

无源互调产物具有门限效应。因此测量范围要留一定裕度。d)

无源互调频谱形状是不固定的。出现在离散信号带(如一个通信系统的接收通带)内的互调产物数目随系统出现的载波数目增加而急剧增加。PIM的总数目随发射机数目的增加而增加。主要成分的三阶互调增加得比指数上升还快。在载波数比较多的情况下，PIM干扰与宽带噪声没什么区别。e)

无源互调产物与传输功率电平相关，但常常表现出相对于功率电平的不可预知性。96鉴于上述理由，PIM研究要靠预测分析，但更多地靠测量，靠长时间、各种条件下的测量分析。

PIM测试难度很大，因为它本身属微弱信号，一般比信号电平至少低100dB，这就需要一个高灵敏度的测试系统。另外PIM产物随时间变化又与测试条件关系密切。一般来讲，要通过大量试验建立起PIM产物与测试条件的固定关系，才能得到可靠的测试数据。

97测试系统一般来说应含以下设备：

两个大功率信号源，信号源自身的频谱比较纯净；

两个调谐带通滤波器，它将两个大功率信号源产生的基本信号无衰减地传输，对功率源谐波及另一个信号源来的反向功率抑制至少为50dB；一个功率合成单元将两个大功率信号源合成，它自身不产生任何可比拟的无源互调信号，它是一个频率敏感部件只在环路的设计频带内，各支路才能达到完全平衡，它能使经过试验样品产生的PIM进入探测器，从而提高测试灵敏度；

两个定向耦合器作两路基本信号的监测；

一个窄带调谐滤波器，只允许指定被检测的互调信号通过，改善功率源与探测器间的隔离作用；

高灵敏度的频谱分析仪作为所有无源互调信号的敏感探测器；

精心选择三个等效负载，它们自身对于最大输入功率并不产生任何可探测出的无源互调电平。98十、空间微放电现象测试定义：微放电(Multipaction也称二次电子倍增)是在真空条件下，电子在强微波电场加速下，在金属表面之间产生的二次电子倍增现象，即在传输微波大功率的无源部件中出现的一种射频击穿现象。工作在大功率状态下的微波无源部件，如果设计不当，当功率、频率和部件内部结构缝隙尺寸满足一定关系时