[发明专利]一种线缆共模信号的电磁兼容测试探头和测试设备

说明书

技术领域

本发明涉及线缆共模信号测试，尤其涉及一种线缆共模信号的电磁兼容测试探头和测试设备。

背景技术

现代电子产品一般都要通过大量的认证之后，才能够上市。这其中电磁兼容认证是比较麻烦的。电磁兼容主要分为两个部分：电磁敏感度和电磁发射骚扰。这两部分中，电磁敏感度是测试被测设备对外界干扰的抵御能力，要求被测设备在不同等级和不同形式的外界干扰条件下能够正常工作或者不被损坏；电磁发射骚扰则是测试被测设备干扰外界的能力，包括直接辐射发射骚扰和通过连接在被测设备上的线缆造成的辐射/传导骚扰，要求被测设备在各种工作状态下对外界的干扰低于相应等级规定的限值。

电磁兼容测试中，电磁发射骚扰由于和具体设计紧密相关、骚扰源难以确定以及目前的电磁场理论在工程应用方面的具体困难，其调试长久以来一直是困扰电磁兼容工程师的难题。电磁兼容工程师在实践中也创造了各种调试和测试手段来提高定位骚扰源及耦合路径的速度和精度。其中一种方法是通过检测连接到被测设备线缆的共模信号来判断辐射源的特征。如果线缆连接到被测设备，那么由于线缆和大地之间会存在分布电容，使得线缆成为共模信号通路的一部分。所以在连接被测设备的线缆上一般能够检测到共模信号。

共模信号是指在以被测设备为信号源，被测设备以及连接到被测设备上的电缆或其他设备与大地间的电连接或分布电感电容为回路路径的信号及其回路。从这样一个描述中，我们可以知道，共模信号的回路面积一般来说是比较大的。如图1所示。

在线缆共模信号测试中，必不可少的一样测试设备就是共模信号探头。传统的共模信号探头大致有电磁兼容探头和电流探头两大类。发明人在实现本发明的过程中发现，这两种探头中，电磁兼容探头灵敏度高，传输特性曲线好，也即探头在规定频段的曲线平坦，所有频点的增益或者衰减量基本一致，如图2所示，但电磁兼容探头多采用专用接口，且价格昂贵；电流探头虽然不是那么昂贵，但多用于毫安级以上电流的测量，而微安级电流就足以引发电磁兼容问题，所以在很多情况下，电流探头并不能在电磁兼容测试中起到太大作用。因此，对大多数电磁兼容工程师来说，更需要一种灵敏度高、接口通用、价格低廉、在使用频段传输特性曲线可以接受的共模信号探头。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种灵敏度高、接口通用、价格低廉、传输特性曲线可以满足测试要求的线缆共模信号的电磁兼容测试探头和测试设备。

本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的：

一种线缆共模信号的电磁兼容测试探头，所述测试探头主要包括：环形铁氧体磁芯，用于捕获被测线缆中共模信号产生的磁信号；部分绕设于所述环形铁氧体磁芯上的线圈，用于将所述磁信号转化为电信号；高频连接器，用于将所述电信号送入检测设备进行检测；无源阻抗调整电路，连接于所述线圈和所述高频连接器之间，用于调整所述线圈的输出阻抗与被测线缆的阻抗一致。其中，所述无源阻抗调整电路包括：无源阻抗输出电路，连接所述线圈，用于为所述线圈提供一个固定的输出阻抗；无源阻抗匹配电路，连接于所述无源阻抗输出电路和所述高频连接器之间，用于调整所述线圈的输出阻抗使其与被测线缆的阻抗一致。

一种测试设备，所述测试设备包括上述线缆共模信号的电磁兼容测试探头。

相比于现有技术的共模信号探头，本发明的线缆共模信号的电磁兼容测试探头采用了环形铁氧体磁芯与线圈结合的方式，具有灵敏度高的特点，由于采用高频连接器与检测设备相连，具有接口通用的特点，由于使用无源器件调整线圈的输出阻抗，具有价格低廉的特点，实验证明了，采用本发明实 施例的测试探头，传输特性曲线可以满足测试要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为共模信号的回路面积示意图；

图2为电磁兼容探头的传输特性曲线示意图；

图3为本发明实施例的共模信号探头组成框图；

图4为线缆上差模信号示意图；

图5a为差模信号在线缆上的电流方向及产生的磁场示意图；

图5b为共模信号在线缆上的电流方向及产生的磁场示意图；

图6a为本发明实施例的环形铁氧体磁芯结构示意图；

图6b为本发明实施例的环形铁氧体磁芯平面示意图；

图7为本发明实施例的绕设于环形铁氧体磁芯上的线圈的示意图；

图8为本发明实施例无源阻抗调整电路的连接示意图；

图9为本发明实施例的测试探头组成连接示意图；

图10为本发明实施例的测试探头组成结构示意图；