[发明专利]一种基于电磁发射要素的频谱特征复现装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁兼容技术领域，涉及一种基于电磁发射要素的频谱特征进行复现的装置及方法。

背景技术

随着电子信息产业的蓬勃发展，电气电子设备数量呈爆炸式增长，某些复杂系统中的可能包括大量的不同类型的时钟电路、二次电源等模块，导致这些系统的电磁发射复杂，难以认知和分析。

目前关于复杂电磁发射的特征辨识和分析的大多依靠测试人员或设计师肉眼进行观察，随意性过大，且对复杂电磁发射的分析效果差，缺乏有效的分析和验证方法。

北京航空航天大学电磁兼容技术研究所苏东林教授在其著作中指出，分析大量的电磁发射测试数据，虽然被测设备的电磁发射非常复杂，具有复杂性、离散型、视在频谱等特点，但从数学和物理上进行分析，电磁发射的特征总可以使用若干种基本的信号形式和外围电路的影响进行表征。

因此，在获得电磁发射测试数据，针对数据进行分析的基础上，使用本发明公开的电磁发射频谱特征复现装置，可以使用若干种基本要素加外围电路的方法复现实际电磁发射测试数据的频谱特征，便于更好的分析被测系统的电磁兼容性。

目前尚未有相关文献报导。

发明内容

本发明要解决技术问题为：克服现有技术的电磁发射测试数据获取后，难以进行分析以找到电磁发射超标源的不足，提供一种基于电磁发射要素的频谱特征进行复现的装置，在获得电磁发射测试数据，针对数据进行分析的基础上，复现实际电磁发射测试数据的频谱特征，便于更好的分析被测系统的电磁兼容性。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：首先，根据被测设备的电磁发射频谱数据确定其主要特征及特征参数；之后，从基本要素电路模块和扩展要素电路模块中选择若干不同种类的模块进行组合，插入母板模块上并使其正常工作；最后，通过母板的信号输出接口测量组合装置的电磁发射频谱，复现被测设备的电磁发射频谱特征。

一种基于电磁发射要素的频谱特征复现装置，该装置由背板模块、母板模块、基本要素模块和扩展要素模块组成，其中，

所述背板模块，能够提供母板模块拔插的接口，实现不同种类的基本要素外加扩展要素的组合，并提供输入电源接口和复现信号，即第二次组合输出测试端口；

所述母板模块，能够提供基本要素、扩展要素模块拔插的接口，在同一块母板上既能够实现相同类型的基本要素、扩展要素的组合，又能够实现不同类型的基本要素、扩展要素的组合，多块母板在背板上实现第二次组合，本操作方便灵活，极大的扩大的信号组合的可能形式，为复杂信号的复现提供了一种新的方法；提供第一次组合输出信号测试端口；具有二次电源电路，提供二次电源输出接口，用于后续基本要素模块的供电；

所述基本要素模块，包括正弦信号模块、方波信号模块、尖峰信号模块和阻尼振荡信号输出模块四类，每类输出信号模块由相同类型的电路，通过改变相关器件参数，满足不同频率、相位及幅度的输出，各个模块相互独立，实现输出不同性能参数的信号，即正弦信号、方波信号、尖峰信号和阻尼振荡信号；提供与母板上二次电源输出接口契合的输入端口，为基本要素模块上的芯片提供电源输入，具有高频输出端口，并最终接入母板，通过母板上的插拔进行组合，最终经由八合一合路器实现复杂信号输出；

所述扩展要素模块，是直角走线、蛇形走线、差分走线、过孔、包地的扩展要素无源电路形式，作为双端口电路模块，其输入可以是基本要素信号、第一次组合的基本要素信号，输出连接到母板上，观察各个扩展要素对信号带来的影响，增加实现辐射干扰信号复现的准确性。

所述母板模块中，提供四种二次电源输出，分别为±12V、+5V、+3.3V。

所述基本要素模块中，正弦信号、方波信号、尖峰信号和阻尼振荡信号的频率为10MHz～800MHz之间，输出幅度可变。

所述扩展要素模块包括线路走线模块和线路容、感性模块两类：线路走线模块实现平行走线、弧形走线、折线；线路容、感性模块为实现不同电容值、电感值的电路模块。

一种基于电磁发射要素的频谱特征复现方法，步骤如下：

步骤1、使用电磁发射频谱测试装置测试设备的电磁发射频谱，分析发射频谱，获取电磁发射频谱特征，发射频谱的特征分析包括谐波分析、功率密度分析和时域分析；

步骤2、将步骤1分析得到的发射频谱特征参数与基本要素进行匹配分析，根据特征参数选取基本要素模块进行组合，由基频信号、谐波信号以及杂散信号找到对应的基本要素模块，进行组合调试，使其与复现信号基本吻合；