电磁兼容EMC测试：有关电流注入探头系数─插入损耗

电流注入探头系数─插入损耗

摘要：介绍了电流注入探头注入感应电流的原理，描述了插入损耗如何校准得到，分析了插入损耗在实际电磁兼容试验中的应用场景。

在电磁兼容检测领域，电流注入探头是应用广泛的信号注入装置，在GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》标准中涉及电流注入探头的项目有CS114、CS115、CS116等。

电流注入探头是一种可以套在导线上向导线中注入电流的装置，用来向线上注入电流，一般做成钳形结构，使用时两个半环可以张开夹住导线，使用时不需要和导线接触，也不需要断开导线，不会在相连回路中引入大的阻抗。电流注入探头实物如图1所示。

图1  电流注入探头

电流注入探头本质上是一个环形变压器，当电流注入探头夹在被测导线上时，电流注入探头其实相当于初级绕组，而被测导线相当于变压器的次级绕组。下图为电流注入探头注入电流示意图。

图2  电流注入探头注入电流示意图

电流注入探头的*基本性能指标是探头的效率，用插入损耗来衡量。

插入损耗可以通过以下方法校准得到：

1)按图3所示连接校准仪器，频谱分析仪1接定向耦合器耦合端，校准夹具一端连接50Ω负载，一端接频谱分析仪2；被校电流注入探头放于校准夹具中；信号发生器连接定向耦合器，定向耦合器连接被校电流注入探头；

2) 在频率范围依次选定被校频率，信号发生器输出一定量值幅度，记录频谱分析仪1测量得到的功率值P1，和频谱分析仪2测量得到的功率值P2；

3)按下面公式计算被校电流注入探头在各被校频率的的插入损耗IL：

IL=P1+C-P2

式中：

IL——被校电流注入探头的插入损耗，dB；

P1——定向耦合器藕合端测得的射频功率，dBm；

C——定向耦合器的藕合度，dB；

P2——同轴线上的射频功率，dBm。

图3  电流注入探头插入损耗校准示意图

在实际的电磁兼容检测中，按照实际需要达到的注入感应电流要求，可以通过电流注入探头插入损耗去评估所需要的注入功率，选择合适的功率放大器。同时，已知各频率点的电流注入探头插入损耗并输入电磁兼容测试软件，电磁兼容测试软件可利用插入损耗曲线加快到达目标值，即加快试验的收敛速度，节省时间。另外，相关标准对插入损耗的量值会有要求，也需要知道电流注入探头插入损耗，例如，GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》标准对CS114项目中的电流注入探头提出了插入损耗的要求，具体可见往期文章《GJB151B-2013 CS114项目注入探头插入损耗的要求》。