一种传导发射的测试系统及方法与流程

1.本技术涉及电磁兼容性测试技术领域，特别是涉及一种传导发射的测试系统及方法。


背景技术：

2.传导发射(conducted emission，ce)为电子产品、电气设备或系统内部的电压或电流通过信号线、电源线或地线传输出去而成为其他电子产品、电气设备或系统干扰源的一种电磁现象。电磁兼容(electro-magnetic interference，emc)测试通常对产品进行系统级测试，ce测试作为emc测试中不可或缺的一部分，只能在产品的系统成型后才能测试一个产品对其他产品的干扰程度，如果在ce测试过程中发现产品的干扰量过大，需要进行整改。
3.由于产品已经到了系统级测试，板卡、结构等组成部件基本定型，导致产品整改成本高，尤其是需要多次调整的情况，使得整个测试成本较高。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种传导发射的测试系统及方法，以降低测试成本。
5.第一方面，提供一种传导发射的测试系统，该测试系统包括：放置模块、采集模块、仿真模块；
6.放置模块，用于向已安装在放置模块的待测板卡供电；
7.采集模块，用于采集待测板卡所连接线缆信号的特征数据，并向仿真模块发送线缆信号的特征数据；
8.仿真模块，用于接收采集模块发送的线缆信号的特征数据，将线缆信号的特征数据输入仿真模型，得到电磁干扰信号的特征数据，并基于电磁干扰信号的特征数据得到测试结果，其中，仿真模型为预先根据待测板卡的电路信息建立的模型。
9.在一种可能的实现方式中，放置模块包括：接地单元和供电单元；其中，
10.接地单元，与待测板卡的网络模块和/或电源模块连接，用于将网络模块和/或电源模块接地；
11.供电单元，与待测板卡的电源模块连接，用于向电源模块供电。
12.在一种可能的实现方式中，放置模块还包括机箱，接地单元包括：接地线；
13.接地线的两端设置有磁性导体，接地线通过磁性导体将机箱分别与网络模块的外壳和电源模块的外壳连接。
14.在一种可能的实现方式中，测试系统还包括：
15.存储模块，与采集模块和仿真模块连接，用于保存采集模块采集的线缆信号的特征数据；
16.仿真模块从存储模块中调用仿真模型所需的线缆信号的特征数据。
17.在一种可能的实现方式中，放置模块还包括：散热单元和支撑单元；
18.散热单元，用于对待测板卡进行散热；
19.支撑单元，用于支撑待测板卡。
20.第二方面，提供了一种传导发射的测试方法，该测试方法应用于第一方面或者第一方面任意一种可能的实现方式中的测试系统，该方法包括：
21.测试系统中的采集模块采集待测板卡所连接线缆信号的特征数据，待测板卡预先安装于测试系统中的放置模块；并向测试系统中的仿真模块发送线缆信号的特征数据；
22.测试系统中的仿真模块接收采集模块发送的线缆信号的特征数据，将线缆信号的特征数据输入仿真模型，得到电磁干扰信号的特征数据，并基于电磁干扰信号的特征数据得到测试结果，其中，仿真模型为预先根据待测板卡的电路信息建立的模型。
23.在一种可能的实现方式中，电磁干扰信号的特征数据包括电磁干扰信号的电压分贝值，仿真模块基于电磁干扰信号的特征数据得到测试结果，包括：
24.当电磁干扰信号的电压分贝值小于或等于预设阈值时，测试结果为测试成功；否则测试结果为测试失败。
25.在一种可能的实现方式中，方法还包括：
26.若测试失败，基于电磁干扰信号的特征数据调整仿真模型中的元器件，得到新的仿真模型；
27.将线缆信号的特征数据输入新的仿真模型进行测试，直至测试成功。
28.在一种可能的实现方式中，该方法还包括：
29.若测试失败，基于调整后待测板卡重新执行测试方法，直至测试成功。
30.在一种可能的实现方式中，线缆包括网线和/或电源线；特征数据包括电流值、电压值和频率值。
31.本技术实施例提供的传导发射的测试系统及方法可以具备以下优点：
32.1)放置模块为待测板卡供电模拟待测板卡的正常工作状态，通过采集模块采集待测板卡正常工作下的线缆信号的特征数据，仿真模块将线缆信号的特征数据输入仿真模型，实现对待测板卡的传导发射测试。将emc测试的介入时间由系统级测试提前到板卡级测试，给产品的整改提高操作空间，降低产品整改成本。
33.2)通过仿真模型进行仿真测试的方式，减少了专业测试场地的使用，更进一步降低整改成本。
34.3)当然，实施本技术的任一方法或产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
35.图1为本技术一个实施例中传导发射测试系统的结构示意图；
36.图2为本技术一个实施例中放置模块的结构示意图；
37.图3为本技术一个实施例中放置模块实现待测板卡接地的示意图；
38.图4为本技术一个实施例中传导发射的测试方法的流程示意图。
具体实施方式
39.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
40.为了解决现有技术问题，本技术实施例提供了一种传导发射的测试系统及方法。下面首先对本技术实施例所提供的传导发射的测试系统进行介绍。
41.图1示出了本技术一个实施例提供的传导发射测试系统的结构示意图。如图1所示，该测试系统100包括放置模块110、采集模块120和仿真模块130。
42.放置模块110，用于向已安装在放置模块的待测板卡供电。
43.采集模块120，用于采集待测板卡所连接线缆信号的特征数据，并向仿真模块130发送线缆信号的特征数据。
44.仿真模块130，用于接收采集模块120发送的线缆信号的特征数据，将线缆信号的特征数据输入仿真模型，得到电磁干扰信号的特征数据，并基于电磁干扰信号的特征数据得到测试结果，其中，仿真模型为预先根据待测板卡的电路信息建立的模型。
45.在本技术实施例中，根据待测板卡设计特定的放置模块，模拟待测板卡的正常工作状态，产品无需在系统成型后再测试，将emc测试的介入时间由系统级测试提前到板卡级测试，给产品的整改提高操作空间，同时由于介入时间较早可以大大降低整改的费用。通过采集模块采集待测板卡正常工作下的线缆信号的特征数据，仿真模块将线缆信号的特征数据输入仿真模型，实现对待测板卡的仿真测试，减少专业测试场地的使用，从而降低整改成本。
46.下面分别对上述测试系统中的各模块进行详细描述。
47.作为一种可实现的方式，上述放置模块110的具体构成可以如图2所示，放置模块110包括接地单元111和供电单元112，还可以进一步包括散热单元113和支撑单元114。将待测板卡安装到放置模块110上，通过供电单元112向待测板卡供电，通过接地单元111将待测板卡良好接地，使得待测板卡处于正常工作状态。
48.由于待测板卡的各个元器件在正常工作过程中会产生大量能量，特别是网络模块中的网线和电源模块中的电源线会将待测板卡自身的电压、电流传输出去，为避免网线和电源线的能量超负荷致其故障，将网络模块和电源模块接地，通过地线泄放部分能量。因此，接地单元111，与待测板卡的网络模块和/或电源模块连接，将网络模块和/或电源模块接地。
49.图3为本技术一个实施例中放置模块实现待测板卡接地的示意图，如图3所示，放置模块110还包括机箱310，接地单元111包括接地线320，接地线320的两端设置有磁性导体330，接地线320通过磁性导体330将机箱310分别与网络模块的外壳340和电源模块的外壳350连接。
50.机箱为金属材料，接地线为带绝缘皮的导线，使用时分别将接地线的一端通过磁力吸附在机箱上，另一端磁力吸附在网络模块的外壳和电源模块的外壳上，实现网络模块和电源模块的有效接地。
51.接地线和其两端的磁性导体将待测板卡以磁吸方式接地，使得测试过程中对待测板卡的安装和更换操作简便快捷，且具有更高的稳定性，避免测试过程中接触不良出现电
路故障。除了图3所示磁吸方式接地之外，还可以采用直接将接地线与待测板卡连接等接地方式，在此不做一一列举。
52.继续参见图2。供电单元112，与待测板卡的电源模块连接，用于向电源模块供电。
53.散热单元113，用于对待测板卡进行散热，支撑单元114，用于支撑待测板卡。
54.例如，散热单元113包括位置可调节的风扇组，给待测板卡的元器件进行散热降温。支撑单元114可以为聚砜类塑料(polysulfone plastics，psu)支撑结构，将待测板卡支撑起来，确保待测板卡不会出现短路的情况。
55.下面对上述测试系统中涉及的采集模块120进行详细描述。
56.采集模块120旨在采集待测板卡所连接线缆信号的特征数据，以便于后续仿真模块利用该特征数据对待测板卡产生的电磁干扰信号进行模拟仿真。
57.上述线缆可以包括但不限于网线和电源线等可能与待测板卡连接的线缆。特征数据包括电压值、电流值、频率值等信息。
58.采集模块可以为数字电压表、数字电流表或者示波器，在待测板卡需要采集线缆特征数据的点位上焊接线缆来测试电压、电流或频率等。
59.作为一种可实现的方式，测试系统100还包括存储模块，与采集模块120和仿真模块130连接，用于保存采集模块120采集的线缆信号的特征数据，方便仿真模块130从存储模块中调用仿真模型所需的线缆信号的特征数据。
60.下面对上述测试系统中涉及的仿真模块130进行详细描述。
61.电路信息包括待测板卡上的元器件信息和元器件之间的连接关系信息，仿真模型是基于待测板卡的电路信息建立的，通过运行仿真模型能够真实地模拟待测板卡在正常工作情况下产生的电磁场以及电磁场的传播路径，输出电磁场中电磁干扰信号的特征数据，包括电压分贝值和频率值。
62.仿真模块将接收的电压值、电流值、频率值等信息作为运行数据输入仿真模型，启动仿真模型，仿真模型开始模拟待测板卡的工作状态，可自动生成电压分贝值和频率值。作为一种可实现的方式，可以生成以电压分贝为纵轴，频率为横轴的波形图，波形图中还包括不同频率范围内的电压分贝值的预设阈值的波形，通过波形图可以清晰直观地展现电磁干扰信号的干扰程度。
63.在一些实施例中，如图4所示，提供了一种传导发射的测试方法，该方法应用于图1中的测试系统100，包括以下步骤：
64.s410,测试系统中的采集模块采集待测板卡所连接线缆信号的特征数据，待测板卡预先安装于测试系统中的放置模块；并向测试系统中的仿真模块发送线缆信号的特征数据。
65.线缆信号包括网线和/或电源线信号，特征数据包括电流值、电压值、切换频率等数据。
66.在待测板卡安装在放置模块处于正常工作状态后，采集模块开始采集与待测板卡连接的网线和/或电源线的电流值、电压值、切换频率等数据，确保向仿真模块发送的数据能够表征待测板卡真实的工作状态，提高测试的准确性。
67.s420,测试系统中的仿真模块接收采集模块发送的线缆信号的特征数据，将线缆信号的特征数据输入仿真模型，得到电磁干扰信号的特征数据，并基于电磁干扰信号的特
征数据得到测试结果，其中，仿真模型为预先根据待测板卡的电路信息建立的模型。
68.电磁干扰信号的特征数据包括电压分贝值和频率值。仿真模块将接收的电流值、电压值、频率值等信息作为运行数据输入仿真模型，自动生成以电压分贝为纵轴，频率为横轴的波形图，通过波形图可以清晰直观地展现电磁干扰信号的干扰程度。
69.在本技术实施例中，将emc测试的介入时间由系统级测试提前至板卡级测试，极大地减少整改成本，且通过仿真模块对待测板卡进行仿真测试，减少了整改的测试费用。
70.作为一种可实现的方式，在s420中仿真模块基于电磁干扰信号的特征数据得到测试结果的步骤包括：
71.当电磁干扰信号的电压分贝值小于或等于预设阈值时，测试结果为测试成功；否则测试结果为测试失败。
72.电压分贝值可以取电磁干扰信号中所有电压分贝值的平均值或者峰值，预设阈值为电磁干扰信号的电压分贝值的法规限值，不同的频率范围对应不同的法规限值，比如说，当频率范围为0.15mhz-0.5mhz时，电源线产生的电磁干扰信号中所有电压分贝值的平均值的法定限值为66dbuv，峰值为79dbuv，当频率范围为0.5mhz-30mhz时，电源线产生的电磁干扰信号中所有电压分贝值的平均值的法定限值为60dbuv，峰值为73dbuv。
73.当电磁干扰信号的电压分贝值小于或等于预设阈值时，表明待测板卡内部产生的电磁波通过诸如网线和/或电源线等线缆向外界传导的电磁干扰信号不会影响其他设备，测试成功。
74.当电磁干扰信号的电压分贝值大于预设阈值时，表明待测板卡内部产生的电磁波通过诸如网线和/或电源线等线缆向外界传导的电磁干扰信号会影响其他设备，测试失败。
75.作为一种可实现的方式，若测试失败，基于电磁干扰信号的特征数据调整仿真模型中的元器件，得到新的仿真模型，将线缆信号的特征数据输入新的仿真模型进行测试，直至测试成功。
76.元器件包括电容、电感、电阻、磁珠等器件。调整仿真模型中的元器件，可以是更换不同类型的元器件，也可以是调整元器件的参数，比如说，将电容更换为电感，将阻值为5欧姆的电阻更换为阻值为30欧姆的电阻。
77.根据电压分贝值和频率值的对应关系，确定测试失败的电压分贝值对应的异常频率值，通过异常频率值确定待测板卡中产生电磁干扰的元器件。其中，可以通过仿真模块获取仿真模型中异常频率值对应的电路区域，但可能无法确定具体的元器件，根据仿真模型中的电路区域通过示波器对应测量待测板卡中的元器件，找出传导发射源，并调整仿真模型中的元器件抑制传导发射源，得到新的仿真模型。再次将线缆信号的特征数据输入新的仿真模型进行测试，重复执行s420，直到测试成功为止。
78.作为一种可实现的方式，若测试失败，基于调整后待测板卡重新执行测试方法，直至测试成功。
79.若测试失败，根据本次测试失败的电磁干扰信号的特征数据调整待测板卡上的元器件抑制传导发射源，待测板卡上元器件的调整方法与仿真模型中元器件的调整方法相同，此处不再赘述。
80.将调整后的待测板卡重新安装在放置模块上，使其处于正常的工作状态，通过采集模块采集调整后待测板卡的线缆信号的特征数据，并将这些数据保存至存储模块。按照
调整后的待测板卡的电路信息建立新的仿真模型，待新的仿真模型建立后，仿真模块从存储模块调用新的仿真模型所需的电缆信号的特征数据，将特征数据输入新的仿真模型，得到新的测试数据，即，关于电压分贝值-频率的波形图。若此次测试结果仍然为测试失败，重复上述步骤，直到测试成功为止。
81.应该理解的是，虽然图1和图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1和图4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
82.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
83.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。