國際無線電干擾特別委員會發布的CISPR 16-1電磁兼容標準中規定了電流探頭的校準方法,校準原理如圖1所示。當采用50 Ω 測試系統時,電流探頭的傳輸阻抗Zt定義為
圖1 電流探頭校準原理圖
將電流探頭卡在校準裝置上,只要得到電流探頭上的感應電壓U2和終端負載上的電壓U1,即可計算電流探頭的傳輸阻抗Zt 。
1、測試方法
測試流程如圖2所示,校準示意圖如圖3所示,具體步驟如下:
1)在電磁兼容微波暗室內,室內溫度保持在標準溫度t = 20 ℃條件下,將電流探頭卡在校準夾具。
圖2 電流探頭測試流程圖
圖3 溫度試驗箱內電流探頭校準示意圖
上并置于溫度實驗箱內,電流探頭與頻譜分析儀連接,校準夾具一端接50 Ω負載,一端與信號源連接。
2)假設測量溫度的最低溫度為t1,最高溫度為tn,設置溫度實驗箱內的溫度為ti,t1≤ti≤tn,i= 1,2,...,n,t i的初始值為t1,進行保溫。待溫度穩定后設置并保持信號源輸出為U1,按照標準規定的校準頻點fj逐一對電流探頭的傳輸阻抗進行測試,使用頻譜儀測得電流探頭的接收值U2( ti,fj),其中,J=1,2,...,m.
3)保持測試配置不變,關閉信號源輸出,令溫度實驗箱內的溫度為ti + 1 = ti + Δt,Δt 為溫度變化量,進行保溫。待溫度穩定后,設置并保持信號源輸出為U1,按照標準規定的校準頻點fj逐一對電流探頭的傳輸阻抗進行測試,使用頻譜儀測得電流探頭的接收值U2( ti,fj) ,判斷ti + 1是否等于tn . 如果是,進入步驟4;如果否,返回步驟3,繼續進行測量。
采用插值擬合算法對獲得的相對誤差數據進行擬合,得到電流探頭傳輸阻抗的溫度-頻率-相對誤差修正曲面。
上述測試中,由于采用溫度實驗箱,不可避免地會引入測試誤差。為盡量減小箱體內壁對電磁波的反射及由密閉腔體導致的諧振效應,本文采用以二氧化硅體系為主的透波材料作為溫度實驗箱體。這種材料具有極小的線膨脹系數(約0.5x10-6k-1)、較好的抗熱沖擊性能、較低的介電常數ε( 2. 8 ~ 3. 5) 和損耗角正切tanσ( 小于0. 000 4) 隨溫度變化小的優點,而且其導熱系數小,熱防護能力好,制造工藝相對來說較簡單,成本較低。
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? ? ? 責任編輯:tzh
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