如何用磁場(chǎng)探頭測(cè)定磁場(chǎng)強(qiáng)度和高頻電流
點(diǎn)擊數(shù):59352018-08-13 10:15:03 來(lái)源: 重慶哥爾摩科技有限公司、電波暗室、電磁兼容暗室、汽車(chē)電子暗室、EMI系統(tǒng)測(cè)試、EMS系統(tǒng)測(cè)試、EMC測(cè)試附件、EMC測(cè)試天線
磁場(chǎng)探頭發(fā)射的電壓信號(hào)輸出(Uprobe),被頻譜分析儀分離成頻譜。磁場(chǎng)修正系數(shù)(KH)定義為:描述電壓信號(hào)和相關(guān)磁場(chǎng)(HRF)的關(guān)系。磁場(chǎng)(HRF)與電流(IRF)相關(guān),這樣,另一個(gè)修正系數(shù)基于電流(IRF)來(lái)定義。
1、磁場(chǎng)修正:
從磁場(chǎng)探頭測(cè)出的電壓信號(hào)(Uprobe),通過(guò)修正公式,可計(jì)算出磁場(chǎng)探頭線圈里的磁場(chǎng)強(qiáng)度(HRF)。在每個(gè)單獨(dú)的應(yīng)用中,磁場(chǎng)探頭的修正系數(shù)與測(cè)量幾何參數(shù)無(wú)關(guān),即探頭可以在任意距離和角度來(lái)操縱,相對(duì)于導(dǎo)體沒(méi)有任何修正錯(cuò)誤(圖2),其結(jié)果都是圍繞探頭線圈的是平均磁場(chǎng)強(qiáng)度(圖1)。
圖1 在探頭線圈里的場(chǎng)強(qiáng)發(fā)布(均勻磁場(chǎng))
圖2 通用測(cè)試設(shè)置布局
根據(jù)修正系數(shù)(KH),按下面公式運(yùn)算平均磁場(chǎng)強(qiáng)度:
運(yùn)算方程式舉例見(jiàn)圖3:
圖3中,磁場(chǎng)探頭位于全頻范圍內(nèi)恒定的磁場(chǎng)中。由于耦合的因素,在探頭中感應(yīng)的電壓取決于頻率。耦合系數(shù)來(lái)自測(cè)得的電壓(Uprobe)和平均磁場(chǎng)強(qiáng)度之間。如果修正系數(shù)再加上被測(cè)電壓(Uprobe),就可得到實(shí)際存在的磁場(chǎng)強(qiáng)度(HRF對(duì)數(shù)表達(dá))。
使用公式可以從測(cè)得的曲線(Uprobe)和修正系數(shù)(KH)來(lái)確定平均磁場(chǎng)強(qiáng)度(HRF)。結(jié)果如圖3所示。
圖3怎樣運(yùn)算修正系數(shù)舉例
2、電流修正:
在射頻磁場(chǎng)(HRF)和射頻電流(IRF)之間存在一致的物理相關(guān)性,它們的關(guān)系程度取決于電流導(dǎo)體布局的幾何參數(shù)。因此,測(cè)試中需要在定義的參考設(shè)置下,來(lái)標(biāo)定電流修正系數(shù)(K I)。
在高頻電流探頭使用時(shí),只有幾何參數(shù)與參考設(shè)置重合,才會(huì)準(zhǔn)確修正測(cè)定的電流值(Icorr)。如果在設(shè)置上有偏差,電流值(Icorr)也會(huì)偏離,此時(shí),計(jì)算出的電流值(Icorr)只能是一種強(qiáng)弱程度參考值,不是一個(gè)精確的測(cè)量值。測(cè)試修正時(shí),根據(jù)下面的幾何參數(shù)進(jìn)行參考設(shè)置(圖4和圖5) :此時(shí)要求導(dǎo)線寬2mm;導(dǎo)線距離接地系統(tǒng)的高度為1mm;磁場(chǎng)探頭放在導(dǎo)線上(見(jiàn)圖4)。
根據(jù)電流修正系數(shù)(KH),按下面公式運(yùn)算電流值:
圖4 用于RF-R400-1\RF-R50-1\RF-R3-2\RF-R0.3-3近場(chǎng)探頭的設(shè)置
圖5 用于RF-B3-2\RF-B0.3-3\RF-K7-4\RF-U2.5-2\RF-U 5-2近場(chǎng)探頭的設(shè)置
本例中采用的是在全頻率范圍內(nèi)恒定的電流(圖6)。 通過(guò)磁場(chǎng)探頭,該電流變成電壓,并通過(guò)頻譜分析儀測(cè)出探頭輸出電壓(Uprobe)。從探頭輸出的電壓波形,再加上頻率有關(guān)的校正系數(shù),這樣測(cè)量出導(dǎo)體中的電流(對(duì)數(shù))。在本參考設(shè)置 里,Icorr就為流過(guò)的電流(dBuA)。
圖6 電流校正舉例(綠色為電流dBμA)
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