2.1 交流電源線的傳導騷擾測量（頻率范圍0.15～30MHz）

2.1.1 試驗布局

試驗在屏蔽室內進行。試驗布局如圖2.1所示。

試驗布置的要求如下：

（1）接地平板用厚度為0.5mm以上、面積為2000mm×2000mm的金屬板。接地平板要接大地，或用長寬比小于5∶1、厚度為0.5mm的薄銅條通過屏蔽室與大地接通。

（2）被試開關電源與屏蔽室墻壁至少相距800mm。

（3）被試開關電源與人工電源網絡之間距離為800mm。人工電源網絡與參考接地平板之間要有良好的高頻連接。

（4）對于不接地的被試開關電源，應置于離接地平板上高度為400mm的非金屬支架上。開關電源的電源線與人工電源網絡用一根長度不超過1000mm的導線連接。當電源線的長度超過800mm時，應將超長部分折疊成300～400mm的線束，而被試開關電源與人工電源網絡之間的距離仍保持800mm不變。

（5）對于接地的被試開關電源，接地線應采用長度不超過1000mm的導線與人工電源網絡的接地點相連。開關電源的電源線與人工電源網絡的連接采用一根長度不超過1000mm的導線，電源線與接地線平行敷設，間距不超過100mm。當電源線長度超過800mm時，超長部分折疊成300～400mm的線束，而被試開關電源與人工電源網絡之間的距離仍保持800mm不變。

下面將對試驗中用到的測量接收機和人工電源網絡作重點介紹，以滿足讀者理解試驗布局時的需要。

2.1.2 測量接收機

測量接收機實際上是一臺專用的接收機。由于測量對象是微弱的連續波信號及幅值很強的脈沖信號，這就要求測量接收機本身的噪聲極小、靈敏度很高、檢波器的動態范圍大、輸入阻抗低（50Ω）、前級電路的過載能力強。檢波器要有多種檢波功能（為適應不同測量需求，有峰值、準峰值、平均值和有效值等檢波功能）。整機在整個測量頻段內的測量精度能滿足±2dB要求。最后，測量接收機的頻率范圍要與測試的頻率相匹配。

對于有自動測試功能的測量接收機，采用微處理機進行控制，具有寬頻帶自動校準、頻率設置和自動掃描的功能。它可以通過接口與計算機配合，由計算機實行管理，還可經由打印機和繪圖儀輸出測試結果。

1.測量接收機與普通場強儀的區別

用于廣播、電視信號場強或工科醫高頻設備輻射場強測量的普通場強儀，主要測量對象是正弦波電磁場。而用于電氣設備的電磁騷擾及自然界騷擾測量的接收機，主要測量對象則是頻譜很寬的連續波及脈沖騷擾。因此，兩種測量儀器的要求不同，主要反映在帶寬、檢波方式及脈沖響應等指標上。

（1）帶寬。場強儀測量的是正弦波信號，為降低噪聲，故帶寬較窄。而測量接收機則正相反。帶寬的不同會直接影響測量結果。按國標GB/T6113.1（對應于國際標準CISPR16—1）規定，測量接收機在9～150kHz范圍內的帶寬為200Hz；0.15～30MHz范圍內的帶寬為9kHz；30～1000MHz范圍內的帶寬為120kHz。

（2）檢波方式。場強儀檢波常采用平均值或有效值檢波，因為這兩種檢波都能正確反映正弦波信號的變化。作為測量接收機，必須對脈沖騷擾做出正確反應，準峰值檢測器是正確選擇，而平均值檢波器則不能反映脈沖幅度及頻度的變化。

（3）脈沖響應特性。場強儀對脈沖響應沒有專門要求，而測量接收機的準峰值檢波則有嚴格規定。

2.測量接收機與頻譜儀的區別

頻譜儀也是目前使用較多的一種測量儀器，與測量接收機的硬件結構有很多共同點：如兩者都為超外差接收機，都可以用選擇頻率的方式來測量信號電壓。但這兩種儀器畢竟不同，頻譜儀由于下列原因不能獨自滿足電磁騷擾的測量：

（1）由于沒有預選，當測量低電平信號時，如果有“喀嚦”聲或電源開關瞬變的寬帶脈沖信號或來自廣播發射機和移動無線電設備的固定或間斷的窄帶信號，可導致過載現象。

（2）儀器的分辨率帶寬和IF濾波的波形可能因CISPR規定的指標（即200Hz、9kHz、120kHz）的不同而不同。因此，寬帶信號的峰值不能和民用電磁騷擾發射標準的限值相比較。

（3）準峰值檢波和相應的機械響應特性不適用于頻譜儀，所以經過加權也不能正確評價寬帶信號。

（4）頻譜儀的靈敏度尚不足以完成限值的精確測量。

（5）正弦波測量的幅度誤差可能超出規定的±2dB。

3.準峰值檢波

采用準峰值檢波是民用電磁騷擾發射測試特點。由于民用的電磁兼容產品族標準都是從CISPR標準轉化過來的，這些標準都是為了保證通信和廣播的暢通而編制的，所以騷擾對通信和廣播的影響最終都要由人的主觀聽覺效果來判斷，平均值檢波和峰值檢波都不足以描述脈沖的幅度、寬度和頻度對聽覺造成的影響，而必須用準峰值檢波。只有準峰值檢波才比較符合人耳對聲音的反應規律。

幾種檢波方式的各自特點如下。

（1）平均值檢波：其最大特點是檢波器的充放電時間常數相同，特別適用于對連續波的測量。

（2）峰值檢波：它的充電時間常數很小，即使是很窄的脈沖也能很快充電到穩定值。當中頻信號消失后，由于電路的放電時間常數很大，檢波的輸出電壓可在很長一段時間內保持在峰值上。

峰值檢波的特點首先在軍用設備的騷擾發射試驗中被優先采用，因為許多軍用裝備只要單次脈沖的激勵就可以造成爆炸或數字設備的誤動作，而無須像音響設備那樣講究時間的積累。

（3）準峰值檢波：這種檢波器的充放電時間常數介于平均值與峰值之間，在測量周期內的檢波器輸出既與脈沖幅度有關，又與脈沖重復頻率有關，其輸出與干擾對聽覺造成的效果相一致。

圖2.2所示是三種常用檢波方式的比較。

4.準峰值測試的主要問題與改進措施

用準峰值檢波方式進行測試的主要問題是測量時間長。表2.1所示是準峰值檢波和峰值檢波的測試時間比較。

由于準峰值測量占用的時間比較長，測的效率比較低，作為改進，實用中常用峰值檢波作第一輪測試。因為三種檢波當中，用峰值檢波得到的測值應當最高，如果首輪測值比標準給定的準峰值和平均值都要來得低，則以后的試驗不用進行便能判定試驗已經通過。如果峰值測試中有部分測值高于標準規定準峰值和平均值，則取超過部分的頻段補做準峰值和平均值的測試。即使這樣，整個測試時間也短于全部用準峰值和平均值檢波的測試。圖2.3所示是實際的傳導騷擾測試方法。

2.1.3 人工電源網絡

人工電源網絡又稱為線路阻抗穩定網絡，是重要的電磁兼容測試設備，主要用于測量被測開關電源沿電源線向電網發射的連續騷擾電壓。

人工電源網絡的原理圖如圖2.4所示。它插在電網與被測開關電源之間，功能有以下幾項：

（1）為50Hz市電提供通路。由于靠電網這一側的電感甚小（50μH），不足以在市電頻率下形成大的阻抗，所以市電可暢通無阻地為試品提供電能，同時電網側的電容（1μF）還能進一步衰減來自電網的干擾信號。

（2）隔離開關電源工作中產生的射頻電磁騷擾（測量頻率為0.15～30MHz）。利用網絡電感在射頻下的高阻抗，阻止由開關電源產生的射頻騷擾信號進入電網。

（3）通過靠近開關電源一側的耦合電容（0.1μF）轉接由開關電源產生的射頻騷擾信號至測量接收機。

（4）穩定阻抗。由于各個電網的阻抗不同，使得開關電源騷擾電壓的值也各不相同。為此，標準規定了一個統一的阻抗（50Ω），以便于測試結果的相互比較。圖2.4中，在被測開關電源的受試端子（通過耦合電容）與參考地之間提供了一個穩定阻抗（圖中可見，在耦合電容下方接了一個1kΩ的電阻，它與測量接收機的輸入端相并聯。由于接收機的輸入阻抗是50Ω的，所以被測開關電源的負載阻抗近似于50Ω）。

圖2.5所示是適合做騷擾電壓不對稱測試的單相V型人工電源網絡的電路圖。圖中，被選中為測試這一側的50Ω負載阻抗是由測量接收機的輸入阻抗來保證的，而未被選中測試一側的負載阻抗則由波段開關連接的50Ω電阻來保證。

圖2.6所示為這種人工電源網絡在相關頻率范圍上的網絡阻抗特性，實用中允許有20%的偏差。

2.1.4 試驗方法

以上試驗的騷擾電壓都用測量接收機在人工電源網絡的相應端子上測得，測量時應分別讀取相線和中線各自對地的騷擾電壓值。要求在每個測量頻點上至少觀測15s，剔除個別孤立的打火干擾外，記錄其最高讀數。如果干擾電平不穩定，在15s內升降2dB以上時，則要加長觀測時間，以保證讀數的穩定性。