阻尼正弦瞬变信号发生器的校准方法

丁华/中国电子科技集团公司第38研究所

阻尼正弦瞬变信号发生器的校准方法

丁华/中国电子科技集团公司第38研究所

通过对阻尼正弦瞬变信号发生器主要特性的研究分析，提出了主要校准项目和校准设备的技术指标要求，描述了用示波器和衰减器校准阻尼正弦瞬变信号发生器的方法。实验结果表明，该方法可以有效地对阻尼正弦瞬变信号发生器进行校准。

阻尼正弦瞬变；信号发生器；校准

0 引言

国家军用标准GJB 151A-1997《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》中的测试项目CS116《10 kHz～100 MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度》用来检验EUT承受耦合到与EUT有关电缆和电源线上的阻尼正弦瞬变信号的能力。阻尼正弦信号是军用设备安装平台上由外部激励源，如雷电核电磁脉冲以及平台电气开关切换而引发的一种信号。阻尼正弦瞬变信号发生器产生GJB 151A-1997中所需的阻尼正弦瞬变信号。本文主要讲述如何对阻尼正弦瞬变信号发生器进行校准。

1 适用范围

适用于GJB 151A-1997中测试项目所使用的SO-9354-1型阻尼正弦瞬变信号发生器。

2 主要技术指标

阻尼正弦瞬变信号发生器输出模式共有10 kHz、100 kHz、1 MHz、10 MHz、30 MHz、100 MHz六个频率档，其计量性能参数如下：

1）阻尼正弦信号频率准确度

±2%。

2）最大开路电压峰值

10 kHz频率点大于30 V；100 kHz频率点大于300 V；1 MHz频率点大于3 200 V；10 MHz频率点大于3 200 V；30 MHz频率点大于1 500 V；100 MHz频率点大于600 V。

3）校准电流峰值

10 kHz频率点大于0.1 A；100 kHz频率点大于1 A；1 MHz频率点大于10 A；10 MHz频率点大于10 A；30 MHz频率点大于10 A；100 MHz频率点大于3 A。

4）信号重复率

（0.5～1）10-6s。

3 校准项目和校准方法

3.1 阻尼正弦信号频率准确度的校准

1）被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的输出经过600 Ω高压衰减器后加到示波器，如图1所示。

图1 阻尼正弦信号频率准确度的校准

2）将600 Ω高压衰减器连接到阻尼正弦信号10 kHz输出端口，波形选择旋钮置于10 kHz档，按下AUTO键打开输出，输出幅度旋钮旋至37%。

3）待被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的输出稳定后，设置示波器，测量信号的周期,记录测量结果。

4）利用式f = 1/T计算阻尼正弦信号的频率，并记录测量结果。

5）对于频率点100 kHz、1 MHz、10 MHz、30 MHz、100 MHz，按照上述步骤中的方法重复操作。

3.2 最大开路电压峰值的校准

1）被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的阻尼正弦信号输出经过600 Ω高压衰减器后加到示波器，如图2所示。

图2 最大开路电压峰值的校准

2）将600 Ω高压衰减器连接到阻尼正弦信号10 kHz输出端口，波形选择旋钮置于10 kHz档，按下AUTO键打开输出，输出幅度旋钮旋至87%。

3）待被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的输出稳定后，设置示波器，利用游标测量阻尼正弦信号最大开路电压的峰值，记录测量结果。

4）对于频率点100 kHz、1 MHz、10 MHz、30 MHz、100 MHz，按照上述步骤中的方法重复操作。

3.3 电流峰值的校准

1）被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的输出连接到多端口耦合钳或电流注入探头，将校准支架的一端用负载匹配，另一端通过高压衰减器连接到示波器，如图3所示。

图3 电流峰值的校准

2）选择多端口耦合钳的某一耦合端口，将其连接到被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的阻尼正弦信号10 kHz输出端口，如图3（a）所示。选择的耦合端口阻抗应与阻尼正弦瞬变信号发生器的10 kHz输出端口阻抗最为接近，以达到最佳匹配，保证阻尼正弦信号能量的最大传输。

3）将被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的波形选择旋钮置于10 kHz档，按下AUTO键打开输出，输出幅度旋钮旋至87%。

4）待被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的输出稳定后，设置示波器，读取校准电流在50 Ω阻抗上的电压峰值U，记录测量结果。

5）按照公式计算校准电流的峰值I，并记录计算结果。

6）对于频率点100 kHz、1 MHz，按照上述步骤中的方法重复操作。

7）将被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的阻尼正弦信号输出端口10 MHz连接到电流注入探头的输入端口，如图3（b）所示。

8）按照上述步骤中的方法重复操作。

9）对于频率点30 MHz、100 MHz，按照上述步骤中的方法重复操作。

3.4 阻尼正弦信号重复率的校准

1）被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的输出经过600 Ω高压衰减器后加至频率计，如图4所示。

图4 阻尼正弦信号重复率的校准

2）将600 Ω高压衰减器连接到阻尼正弦信号10 kHz输出端口，被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的波形选择旋钮置于10 kHz档，按下AUTO键打开输出，输出幅度旋钮旋至37%。

3）待被校准阻尼正弦瞬变信号发生器的输出稳定后，调节频率计的触发电平。必要时可打开频率计的低通滤波器，测量阻尼正弦信号的重复率，记录测量结果。

4）对于频率点100 kHz、1 MHz、10 MHz、30 MHz、100 MHz，按照上述步骤中的方法重复操作。

4 结语

针对阻尼正弦瞬变信号发生器的主要计量特性，结合相关国家军用标准和自身经验，提出了阻尼正弦瞬变信号发生器的校准项目和校准方法。该方法可以有效地对阻尼正弦瞬变信号发生器进行校准。

[1]国防科学技术工业委员会.GJB 151A-1997[S].北京：1997.

[2]国防科学技术工业委员会GJB 152A-1997[S]. 北京：1997.

[3]林荣刚.阻尼正弦瞬变传导敏感度测试的不确定度评定[J].国外电子测量技术，2009,28（10）：32-34.

[4]阚飞，丁翔.谐波、谐间波发生器校准方法的研究[J].计量与测试技术，2011，9(04)∶41-43.

The calibration method for damped sinusoidal transient signal generator

Ding Hua
（China Electronics Technology Group Corporation No.38 Research Institute）

Based on the research of the main characteristics of the damped sinusoidal transient signal generator，the main calibration items and the technique data requirements of the calibration equipment are proposed,The method of calibrating the damped sinusoidal transient signal generator with oscilloscope and attenuator is described.The experiments show that the method can effectively calibrate the damped sinusoidal transient signal generator.

damped sinusoidal transients; signal generator; calibration