2.1 交流电源线的传导骚扰测量（频率范围0.15～30MHz）

2.1.1 试验布局

试验在屏蔽室内进行。试验布局如图2.1所示。

试验布置的要求如下：

（1）接地平板用厚度为0.5mm以上、面积为2000mm×2000mm的金属板。接地平板要接大地，或用长宽比小于5∶1、厚度为0.5mm的薄铜条通过屏蔽室与大地接通。

（2）被试开关电源与屏蔽室墙壁至少相距800mm。

（3）被试开关电源与人工电源网络之间距离为800mm。人工电源网络与参考接地平板之间要有良好的高频连接。

（4）对于不接地的被试开关电源，应置于离接地平板上高度为400mm的非金属支架上。开关电源的电源线与人工电源网络用一根长度不超过1000mm的导线连接。当电源线的长度超过800mm时，应将超长部分折叠成300～400mm的线束，而被试开关电源与人工电源网络之间的距离仍保持800mm不变。

（5）对于接地的被试开关电源，接地线应采用长度不超过1000mm的导线与人工电源网络的接地点相连。开关电源的电源线与人工电源网络的连接采用一根长度不超过1000mm的导线，电源线与接地线平行敷设，间距不超过100mm。当电源线长度超过800mm时，超长部分折叠成300～400mm的线束，而被试开关电源与人工电源网络之间的距离仍保持800mm不变。

下面将对试验中用到的测量接收机和人工电源网络作重点介绍，以满足读者理解试验布局时的需要。

2.1.2 测量接收机

测量接收机实际上是一台专用的接收机。由于测量对象是微弱的连续波信号及幅值很强的脉冲信号，这就要求测量接收机本身的噪声极小、灵敏度很高、检波器的动态范围大、输入阻抗低（50Ω）、前级电路的过载能力强。检波器要有多种检波功能（为适应不同测量需求，有峰值、准峰值、平均值和有效值等检波功能）。整机在整个测量频段内的测量精度能满足±2dB要求。最后，测量接收机的频率范围要与测试的频率相匹配。

对于有自动测试功能的测量接收机，采用微处理机进行控制，具有宽频带自动校准、频率设置和自动扫描的功能。它可以通过接口与计算机配合，由计算机实行管理，还可经由打印机和绘图仪输出测试结果。

1.测量接收机与普通场强仪的区别

用于广播、电视信号场强或工科医高频设备辐射场强测量的普通场强仪，主要测量对象是正弦波电磁场。而用于电气设备的电磁骚扰及自然界骚扰测量的接收机，主要测量对象则是频谱很宽的连续波及脉冲骚扰。因此，两种测量仪器的要求不同，主要反映在带宽、检波方式及脉冲响应等指标上。

（1）带宽。场强仪测量的是正弦波信号，为降低噪声，故带宽较窄。而测量接收机则正相反。带宽的不同会直接影响测量结果。按国标GB/T6113.1（对应于国际标准CISPR16—1）规定，测量接收机在9～150kHz范围内的带宽为200Hz；0.15～30MHz范围内的带宽为9kHz；30～1000MHz范围内的带宽为120kHz。

（2）检波方式。场强仪检波常采用平均值或有效值检波，因为这两种检波都能正确反映正弦波信号的变化。作为测量接收机，必须对脉冲骚扰做出正确反应，准峰值检测器是正确选择，而平均值检波器则不能反映脉冲幅度及频度的变化。

（3）脉冲响应特性。场强仪对脉冲响应没有专门要求，而测量接收机的准峰值检波则有严格规定。

2.测量接收机与频谱仪的区别

频谱仪也是目前使用较多的一种测量仪器，与测量接收机的硬件结构有很多共同点：如两者都为超外差接收机，都可以用选择频率的方式来测量信号电压。但这两种仪器毕竟不同，频谱仪由于下列原因不能独自满足电磁骚扰的测量：

（1）由于没有预选，当测量低电平信号时，如果有“喀呖”声或电源开关瞬变的宽带脉冲信号或来自广播发射机和移动无线电设备的固定或间断的窄带信号，可导致过载现象。

（2）仪器的分辨率带宽和IF滤波的波形可能因CISPR规定的指标（即200Hz、9kHz、120kHz）的不同而不同。因此，宽带信号的峰值不能和民用电磁骚扰发射标准的限值相比较。

（3）准峰值检波和相应的机械响应特性不适用于频谱仪，所以经过加权也不能正确评价宽带信号。

（4）频谱仪的灵敏度尚不足以完成限值的精确测量。

（5）正弦波测量的幅度误差可能超出规定的±2dB。

3.准峰值检波

采用准峰值检波是民用电磁骚扰发射测试特点。由于民用的电磁兼容产品族标准都是从CISPR标准转化过来的，这些标准都是为了保证通信和广播的畅通而编制的，所以骚扰对通信和广播的影响最终都要由人的主观听觉效果来判断，平均值检波和峰值检波都不足以描述脉冲的幅度、宽度和频度对听觉造成的影响，而必须用准峰值检波。只有准峰值检波才比较符合人耳对声音的反应规律。

几种检波方式的各自特点如下。

（1）平均值检波：其最大特点是检波器的充放电时间常数相同，特别适用于对连续波的测量。

（2）峰值检波：它的充电时间常数很小，即使是很窄的脉冲也能很快充电到稳定值。当中频信号消失后，由于电路的放电时间常数很大，检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。

峰值检波的特点首先在军用设备的骚扰发射试验中被优先采用，因为许多军用装备只要单次脉冲的激励就可以造成爆炸或数字设备的误动作，而无须像音响设备那样讲究时间的积累。

（3）准峰值检波：这种检波器的充放电时间常数介于平均值与峰值之间，在测量周期内的检波器输出既与脉冲幅度有关，又与脉冲重复频率有关，其输出与干扰对听觉造成的效果相一致。

图2.2所示是三种常用检波方式的比较。

4.准峰值测试的主要问题与改进措施

用准峰值检波方式进行测试的主要问题是测量时间长。表2.1所示是准峰值检波和峰值检波的测试时间比较。

由于准峰值测量占用的时间比较长，测的效率比较低，作为改进，实用中常用峰值检波作第一轮测试。因为三种检波当中，用峰值检波得到的测值应当最高，如果首轮测值比标准给定的准峰值和平均值都要来得低，则以后的试验不用进行便能判定试验已经通过。如果峰值测试中有部分测值高于标准规定准峰值和平均值，则取超过部分的频段补做准峰值和平均值的测试。即使这样，整个测试时间也短于全部用准峰值和平均值检波的测试。图2.3所示是实际的传导骚扰测试方法。

2.1.3 人工电源网络

人工电源网络又称为线路阻抗稳定网络，是重要的电磁兼容测试设备，主要用于测量被测开关电源沿电源线向电网发射的连续骚扰电压。

人工电源网络的原理图如图2.4所示。它插在电网与被测开关电源之间，功能有以下几项：

（1）为50Hz市电提供通路。由于靠电网这一侧的电感甚小（50μH），不足以在市电频率下形成大的阻抗，所以市电可畅通无阻地为试品提供电能，同时电网侧的电容（1μF）还能进一步衰减来自电网的干扰信号。

（2）隔离开关电源工作中产生的射频电磁骚扰（测量频率为0.15～30MHz）。利用网络电感在射频下的高阻抗，阻止由开关电源产生的射频骚扰信号进入电网。

（3）通过靠近开关电源一侧的耦合电容（0.1μF）转接由开关电源产生的射频骚扰信号至测量接收机。

（4）稳定阻抗。由于各个电网的阻抗不同，使得开关电源骚扰电压的值也各不相同。为此，标准规定了一个统一的阻抗（50Ω），以便于测试结果的相互比较。图2.4中，在被测开关电源的受试端子（通过耦合电容）与参考地之间提供了一个稳定阻抗（图中可见，在耦合电容下方接了一个1kΩ的电阻，它与测量接收机的输入端相并联。由于接收机的输入阻抗是50Ω的，所以被测开关电源的负载阻抗近似于50Ω）。

图2.5所示是适合做骚扰电压不对称测试的单相V型人工电源网络的电路图。图中，被选中为测试这一侧的50Ω负载阻抗是由测量接收机的输入阻抗来保证的，而未被选中测试一侧的负载阻抗则由波段开关连接的50Ω电阻来保证。

图2.6所示为这种人工电源网络在相关频率范围上的网络阻抗特性，实用中允许有20%的偏差。

2.1.4 试验方法

以上试验的骚扰电压都用测量接收机在人工电源网络的相应端子上测得，测量时应分别读取相线和中线各自对地的骚扰电压值。要求在每个测量频点上至少观测15s，剔除个别孤立的打火干扰外，记录其最高读数。如果干扰电平不稳定，在15s内升降2dB以上时，则要加长观测时间，以保证读数的稳定性。