用梳狀發(fā)生器測量電纜諧振

用梳狀發(fā)生器測量電纜諧振

      電纜是產(chǎn)品上的關(guān)鍵金屬結(jié)構(gòu)之一，可以充當(dāng)天線并耦合能量，導(dǎo)致輻射發(fā)射和可能的一致性測試失敗。這已經(jīng)在關(guān)于EMI兼容性的產(chǎn)品設(shè)計的文獻(xiàn)中進(jìn)行了廣泛討論。在許多情況下，它們可以在它們的半波頻率下產(chǎn)生共振，并且實(shí)際放大在該共振附近沿著電纜屏蔽傳播的任何諧波電流（或更高階的共振）。通常，您會在被測產(chǎn)品的排放曲線中觀察到幾個廣泛的共振峰。

      表征產(chǎn)品或系統(tǒng)中電纜和電線的共振頻率的一種簡單快捷的方法是將諧波能量注入電纜并測量實(shí)際諧振。我們可以通過使用諧波梳狀發(fā)生器以受控方式完成此操作。在這種情況下，我們將使用新的Picotest Labs Model J2150A，它可以在幾個時鐘頻率下產(chǎn)生大量諧波。

 J2150A包括五種不同的用戶可切換模式（參見圖1）：

階梯式（模式2到4）
1 kHz脈沖
100 kHz脈沖
1 MHz脈沖
10 kHz平方

圖1 - 連接了Crystek CBLK-300-3 DC模塊的Picotest J2150A諧波梳狀發(fā)生器。這會在1 GHz以上產(chǎn)生緊密間隔的諧波。

      選擇使用10 kHz方波脈沖，它提供非常高的分辨率，也就是說，它產(chǎn)生許多緊密間隔的諧波。由于J2150A的輸出是直流耦合的，因此在連接（基本上為DC的短路）H場探頭后，我使用了一個Crystal CBLK-300-3 DC模塊來保護(hù)發(fā)電機(jī)輸出。
梳狀發(fā)生器通過USB供電，因此我只需將其插入Siglent SSA 3032X頻譜分析儀。一臺Beehive Electronics 100C H場探頭通過DC模塊連接到梳狀發(fā)生器，另一臺連接到頻譜分析儀的輸入端，參見圖2和圖3進(jìn)行測試設(shè)置。

圖2 - 測量電纜或電線共振的測試設(shè)置。在實(shí)際使用中，可以手持兩個探針并快速表征產(chǎn)品或系統(tǒng)中的電纜共振。

圖3 - 測試設(shè)置的照片。

      頻譜分析儀應(yīng)設(shè)置為預(yù)期電纜諧振的頻率范圍 - 在這種情況下，我使用10至500 MHz。我將輸入衰減器設(shè)置為零dB，打開前置放大器，垂直刻度為dBuV，參考電平使其中一條水平線讀為“零”，分辨率帶寬為120 kHz，頻率刻度為log。
然后，我將測試中的導(dǎo)線放在一對泡沫聚苯乙烯塊的頂部，并將兩個H場探頭向下錄下，這樣探頭的尖端就接觸了導(dǎo)線。兩個探頭應(yīng)隔開一段距離，以使一個探頭的諧波輻射不會直接耦合到另一個探頭。確切的間距并不重要。

您應(yīng)該看到至少一個諧波含量共振的主峰，參見圖4.被測導(dǎo)線長62厘米，這等于在自由空間中的導(dǎo)線的半波長處的大約200MHz的諧振。

圖4 - 線中產(chǎn)生的共振峰的屏幕截圖

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