CS114电缆束注入传导敏感度试验方法探究

王月焜

（遵义市产品质量检验检测院，遵义 563099）

CS114电缆束注入传导敏感度测试是依据《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》（GJB 151B-2013）进行的电磁兼容性测试项目，本测试项目用于检验受试设备（EUT）承受耦合到与EUT连接电缆上的射频干扰信号的能力。干扰信号是由天线发射和其他电缆发出的电磁场产生。试验模拟在电源线和互连电缆上施加干扰电流信号，本文通过原理分析和现场试验，验证了用监测信号发生器输出电平代替监测前向功率的方法可行性。

1 试验原理及方法

CS114的工作原理是根据法拉第电磁感应定律，通过电感耦合钳施加正弦波干扰信号，考核电缆束对电磁场感应电流的传导敏感度。校准时，在信号发生器的每一个工作频率上分别调节输出幅度，使之达到规定的极限电平，并记录校准的前向功率。校准配置如图1所示，测试配置如图2所示。直接将电流注入探头卡在靠EUT端10cm的一束被测电缆上，信号放大后与注入探头相连，并向注入探头注入图1校准配置图中功率计前向功率通道指示的馈入注入探头的入射功率，同时监测线缆上的感应电流，以先到达的功率进行试验，观察被测件是否有工作正常、性能下降或者出现故障现象。

图1 校准配置

2 改进的试验原理及方法

从上述试验方法可知，该试验须同时监测前向功率和干扰电流电平，并以校准的前向功率和极限电流电平为限值，而受试线缆在各个频点的共模阻抗并不都等于50Ω校准夹具的阻抗，因此监测的前向功率和电流电平一般不会同时到达极限值。当受试线缆共模阻抗大于50Ω时，按校准的前向功率施加信号，此时监测电流小于极限电平值；当受试线缆的共模阻抗小于50Ω时，按极限电流电平施加信号，此时前向功率小于校准的前向功率值，试验中按较先到达极限值施加干扰信号。

图2 测试配置

由于功率放大器的输入为信号发生器，输出通过定向耦合器接入电流注入探头，试验配置不变，功率放大器增益调节固定，则功率放大器在各个频点的增益不变，即此时功率放大器的输出功率直接受信号发生器输出电平影响。试验校准时，记录信号发生器的输出电平，以此作为控制前向功率的极限，代替监测前向功率的方法。

试验验证情况如下：首先按照图1的校准配置图和CS114中曲线3进行10kHz～400MHz的校准，校准时监测极限电平、前向功率和信号发生器输出电平，曲线如图3所示。然后在校准夹具上按照校准的前向功率施加干扰信号，此时监测到的电流曲线如图4所示。再次在校准夹具上按照校准的信号发生器输出电平施加干扰信号，此时监测到的电流曲线如图5所示。比较图4、图5中的电流曲线，各个频点的电流值相差小于3dB，小于该项目的测试不确定度（3.6dB），因此该替代方法可行。

图3 CS114校准监测曲线

3 改进的试验方法优点

比较图4和图5中的监测曲线发现，按信号发生器输出电平施加干扰信号时，输出信号易于控制，监测电流电平比较平滑。按前向功率施加干扰信号时，前向功率和监测电流电平曲线均起伏较大，功率放大器功率越大，则控制越难精确，原因是自动测试软件通过调节信号发生器输出电平控制前向功率大小，根据前向功率的实时值和校准的目标值计算调节步进，反复多次，直至到达校准的目标值区间，如此不仅输出前向功率误差较大，反复调节信号发生器也耗费较长测试时间。

另外，《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》（GJB 151B-2013）中已将CS114的测试频率扩展为4kHz～400MHz，根据客户需要，测试频率下限甚至更低，而大多数实验室目前的测试能力为10kHz～400MHz，为了扩展试验能力，只需购买覆盖低频段的电流注入探头，通过音频功率放大器放大信号，无需新增10kHz以下的定向耦合器和功率计，即可开展试验，从而优化了试验配置。

图4 按前向功率施加监测电流和前向功率曲线

图5 按信号发生器输出电平施加监测电流和输出电平曲线

4 结语

《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》（GJB 151B-2013）中监测前向功率是为了明确施加到电流注入探头的功率值，通过电流注入探头的插入损耗，得出实际施加干扰信号的功率值，并且在注入探头相同时，各实验室监测的前向功率应差异不大，便于比较验证。当监测信号发生器输出电平时，必须考虑功率放大器的增益，信号发生器输出电平的校准数据才具有参考价值。若只是开展该项目试验，利用监测信号发生器输出电平代替监测前向功率，无疑优化了试验配置，提高了试验效率，更易于该项目向低频段推广实施。

[1]王丽，凤卫锋，孙昊.CS114电缆束注入传导敏感度测量不确定度评定[J].中国科技核心期刊，2011，30（6）：37-39.

[2]冯登超.测量不确定度在多元数据处理的应用[J].电子测量与仪器学报，2009，23（1）：40-50.

[3]中国人民解放军总装备部.GJB 151B-2013 军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量.北京：中国标准出版社，2013.

[4]国防科学技术工业委员会.GJB 151A-97 军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求.北京：中国标准出版社，1997.

[5]国防科学技术工业委员会.GJB152A-97 军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量.北京：中国标准出版社，1997.