瞬态电磁干扰注入装置、瞬态电磁干扰试验系统和方法与流程

本发明涉及电磁干扰，具体地涉及一种基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置、一种基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入试验系统以及一种基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰试验方法。

背景技术：

1、目前常见的瞬态干扰注入方法大多采用gb/t 17626系列标准（iec 61000-4系列）定义的方法，比如浪涌、静电esd和电快速瞬变脉冲群等，该系列方法适用于对各类电气与电子设备作电磁兼容性的测试。

2、有界波模拟器是一种常见的核爆电磁脉冲模拟装置，其工作空间电场分布均匀，被广泛应用于电磁脉冲对电子设备和分系统电磁耦合效应的研究。试验时有界波模拟器作为场源来模拟电磁环境，检验设备和系统在此环境中的电磁敏感性和抗扰度水平。

3、现有的技术方案采用有界波模拟器作为场源，以高压瞬态电场的形式施加到被测设备周围，对电磁场如何耦合进入设备内部，其对设备产生影响的路径没有定义清晰，会导致实验室内测试与实际场景应用产生较大偏差，不能对设备的电磁兼容设计做出明确指导。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的是提供一种瞬态电磁干扰注入装置、瞬态电磁干扰试验系统和方法，该瞬态电磁干扰注入装置采用有界波模拟器作为干扰源，采用干扰信号耦合线将感应到的电磁场耦合成电磁干扰信号，以传导的形式将瞬态电磁干扰注入到待测设备的端口，能更接近设备实际应用过程中面临的严酷电磁环境。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置，所述装置包括：控制设备、有界波模拟器以及干扰信号耦合线；

3、所述控制设备与所述有界波模拟器连接，用于控制所述有界波模拟器产生模拟电磁场；

4、所述干扰信号耦合线设置在所述有界波模拟器的两极板的平行板段之间，且平行于所述有界波模拟器的平行板段产生的电场，用于将感应到的电磁场耦合成电磁干扰信号。

5、在本申请实施例中，所述干扰信号耦合线为多根线缆构成的线束。多根线缆的耦合电压大于单根线缆的耦合电压，且随着线缆根数的增加，边界效应递减。

6、在本申请实施例中，所述干扰信号耦合线为5根线缆构成的线束。5根线缆构成的干扰信号耦合线一方面耦合强度适合，另一方面测量便捷性高。

7、在本申请实施例中，所述干扰信号耦合线的长度为有界波模拟器两极板的平行板段之间能够放置的最大长度。干扰信号耦合线的长度越长，耦合电压越强。将干扰信号耦合线的长度设置为有界波模拟器两极板的平行板段之间能够放置的最大长度，能够为电磁干扰注入提供最大耦合路径。

8、在本申请实施例中，所述有界波模拟器包括高压脉冲激励源、两极板及终端负载，两极板分为前过渡段、平行板段和后过渡段，所述高压脉冲激励源与两极板的前过渡段连接，两极板的后过渡段与终端负载连接；所述控制设备与所述高压脉冲激励源连接，用于控制高压脉冲激励源产生脉冲，所述脉冲在两极板间产生瞬态电场。高压脉冲激励源能够在控制设备的控制下按需求产生对应的脉冲，从而产生瞬态电场，便于对注入的瞬态电磁干扰进行度量。

9、在本申请实施例中，所述装置还包括支架，所述支架用于将所述干扰信号耦合线固定在所述有界波模拟器的两极板的平行板段之间。支架将干扰信号耦合线固定在平行板段之间，以保障干扰信号耦合线与电磁场水平，对干扰进行有效耦合。

10、本发明第二方面提供一种基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入试验系统，所述系统包括：

11、上位机以及所述的基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置；

12、所述基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置用于产生电磁干扰信号并通过设备线缆将电磁干扰信号注入待测设备；

13、所述上位机用于测试设备在注入的电磁干扰信号的干扰下的工作状态。使用该系统在对待测设备进行电磁干扰试验时，电磁干扰通过传导的方式注入待测设备的端口，模拟了待测设备的实际应用场景，能更接近设备实际应用过程中面临的严酷电磁环境。

14、在本申请实施例中，所述设备线缆为电源线缆或信号线缆。线缆根据需要验证的待测设备的性能来选择，若验证待测设备的信号在瞬态电磁干扰下的工作状态，则采用信号线缆；若验证的是待测设备的电特性在瞬态电磁干扰下的变化状态，则采用电源线缆。

15、本发明第三方面提供一种基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰试验方法，所述方法基于所述的基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入试验系统，所述方法包括：

16、控制所述基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置按照初始激励电压产生电磁干扰信号并通过设备线缆将电磁干扰信号注入待测设备；

17、通过上位机监测设备的工作状态；

18、若确定设备工作状态正常，则按照预设步进增加激励电压，重复测试；

19、确定测试完成，记录测试结果。通过上述方法可以实现对待测设备的电磁干扰测试，按照本方法测试通过后的设备能在恶劣电磁环境下正常运行。

20、在本申请实施例中，出现下述状态之一，确定测试完成：

21、确定设备工作状态异常，或者测试达到预设的最大激励电压；

22、所述记录测试结果包括：记录设备的异常现象或者最大激励电压。若在中间某一激励电压时，待测设备异常，则该设备在更大的激励电压下稳定性更弱，无需再进行测量；若已经达到最大激励电压，则该设备在预设的瞬态电磁干扰下可以正常工作，不需再进行测试。

23、通过上述技术方案，该瞬态电磁干扰注入装置采用有界波模拟器作为干扰源，采用干扰信号耦合线将感应到的电磁场耦合成电磁干扰信号，以传导的形式将瞬态电磁干扰注入到待测设备的端口，能更接近设备实际应用过程中面临的严酷电磁环境。

24、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置，其特征在于，所述装置包括：控制设备、有界波模拟器以及干扰信号耦合线；

2.根据权利要求1所述的基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置，其特征在于，所述干扰信号耦合线为多根线缆构成的线束。

3.根据权利要求2所述的基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置，其特征在于，所述干扰信号耦合线为5根线缆构成的线束。

4.根据权利要求1所述的基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置，其特征在于，所述干扰信号耦合线的长度为有界波模拟器两极板的平行板段之间能够放置的最大长度。

5.根据权利要求1所述的基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置，其特征在于，所述有界波模拟器包括高压脉冲激励源、两极板及终端负载，两极板分为前过渡段、平行板段和后过渡段，所述高压脉冲激励源与两极板的前过渡段连接，两极板的后过渡段与终端负载连接；所述控制设备与所述高压脉冲激励源连接，用于控制高压脉冲激励源产生脉冲，所述脉冲在两极板间产生瞬态电场。

6.根据权利要求1所述的基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入装置，其特征在于，所述装置还包括支架，所述支架用于将所述干扰信号耦合线固定在所述有界波模拟器的两极板的平行板段之间。

7.一种基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入试验系统，其特征在于，所述系统包括：

8.根据权利要求7所述的基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入试验系统，其特征在于，所述设备线缆为电源线缆或信号线缆。

9.一种基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰试验方法，其特征在于，所述方法基于权利要求7-8中任一项所述的基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰注入试验系统，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的基于有界波模拟器的瞬态电磁干扰试验方法，其特征在于，出现下述状态之一，确定测试完成：

技术总结
本发明提供一种瞬态电磁干扰注入装置、瞬态电磁干扰试验系统和方法，属于电磁干扰技术领域。瞬态电磁干扰注入装置包括：控制设备、有界波模拟器以及干扰信号耦合线；所述控制设备与所述有界波模拟器连接，用于控制所述有界波模拟器产生模拟电磁场；所述干扰信号耦合线设置在所述有界波模拟器的两极板的平行板段之间，且平行于所述有界波模拟器的平行板段产生的电场，用于将感应到的电磁场耦合成电磁干扰信号。该瞬态电磁干扰注入装置采用有界波模拟器作为干扰源，采用干扰信号耦合线将感应到的电磁场耦合成电磁干扰信号，以传导的形式将瞬态电磁干扰注入到待测设备的端口，能更接近设备实际应用过程中面临的严酷电磁环境。

技术研发人员：杨小娟,高杰,成睿琦,黄保成,仝傲宇,翟振
受保护的技术使用者：北京智芯微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13