2.2 功率吸收钳法 功率吸收钳法是目前最常用、最经典的同轴电 缆屏蔽衰减的测试方法。也是国际标准IEC 621532 425 —2006 金属通信电缆试验方法第425 部分:电磁兼容性( EMC) ———耦合或屏蔽衰减———吸收钳法中的测量方法。它的使用频率由功率吸收钳的工作频率决定,而市售的吸收钳有可用于30～1 000 MHz 和300～2 500 MHz 两种规格。 功率吸收钳是由电流变压器和铁氧体环吸收器组成的。电流变压器作为电流探头,用于测量电缆上从内部流到外部的共模电流大小。我们知道,在电缆表面传播的干扰电磁波会产生反射波,如果被电缆吸收,会改变电磁波的特性,进而影响吸收功率的测量。所以在吸收钳中利用可以吸收反射能量的铁氧体环作吸收器,保证了吸收功率与被测干扰电流具有确定的正比关系。 测试时,信号从被测电缆馈入功率P1 ,屏蔽电缆内导体和屏蔽层构成第一级电路,电缆的屏蔽层则与周围环境构成第二级电路。由于电缆与周围环境的电磁耦合,泄漏的信号在屏蔽层上激励了表面波,并沿屏蔽层向两个方向传播。与功率吸收钳输出端相连的频谱分析仪可测出馈入功率P1在第二级电路中的感应信号功率。在近端和远端分别用功率吸收钳进行测量,可获得近端和远端测得的第二级电路中的最大功率值P2max ,该电缆的屏蔽衰减αs = 10 lg ( P1 / P2max ) 。
图2 功率吸收钳法测试系统示意图( 近端测试) 2.3 混响室法混响室又称模搅拌室,是指一个装有模式搅拌器,工作在过模状态下的屏蔽小室。图3是混响室法的测试示意图。搅拌器每转过一个预设的角度,取样一次。并对每个频率点进行取样。当混响室内发射天线产生射频信号时,电磁能量被混响室墙壁和模式搅拌器来回反射,随着模式搅拌器不停地缓慢转动,混响室内的电磁能量分布趋于均匀,以模拟各类电器及移动通信设备同时产生各种相位、各种幅度以及各种极化的实际电磁环境。 测试时,将被测电缆置于混响室内,一端接 50 Ω匹配负载,一端接接收机。发射天线馈入足够的功率Pin ,模式搅拌器开始旋转,接收机测得被测电缆上产生的信号功率PDUT。然后将接收机与标准天线连接,发射天线馈入同样的功率Pin ,在接收机上得到标准天线上产生的信号功率PREF。在各频率点重复进行以上的操作,则屏蔽衰减αs= 10 lg ( PREF / PDUT ) 。
图3 混响室法测试系统示意图 2.4 GTEM小室法GTEM小室法是近十年来在TEM(横电磁波)小室基础上发展而来的一种新的屏蔽衰减测量方法,它突破了TEM小室在频率和尺寸上的局限性。 GTEM 小室又称吉赫兹( GHz) 横电磁波室,它更好 地模拟了自由空间环境,可用于电缆及其组件的电 磁辐射敏感度和干扰性的测试。它采用了同轴及非 对称矩形传输线设计原理,如图4 所示,它的外导体为一个四棱锥状的屏蔽箱。锥顶处为50 Ω 的N型同轴连接器,它连接着一个尺寸渐变的平板状内导体。由于小室平板状内导体与顶板张角很小,因而, 由N型接头向GTEM 小室传播的球面波可近似为平面波,从而产生了一个均匀的测试区域。GTEM小室采用宽带分立无感端接匹配电阻和吸波材料, 改善低频段与高频段的阻抗匹配,当在其输入端馈 入激励功率时,GTEM小室内就建立起均匀的横电磁行波,因而能够较好地模拟自由空间中电磁场的环境。箱体的侧面有一扇门,用来放置和取出被测电缆。 |
