一种基于混响室的多导体线缆屏蔽性能测试装置及方法

本发明涉及电子信息，尤其涉及一种基于混响室的多导体线缆屏蔽性能测试装置及方法。

背景技术：

1、线缆线束在电子设备和系统中扮演着关键的角色，它们是信息和能量传输的重要通道，连接着各种设备和部件，促进着系统内部和系统之间的互联互通。随着终端设备的复杂性和集成化需求增加，在庞大的布线系统和有限的布线空间限制下，线缆通常具有多导体结构，即由很多单芯导体捆扎而成，并在两端配有连接器，称为多导体线缆。然而，电子信息领域的快速发展也带来了更为复杂的电磁环境，空间中的电磁干扰信号会耦合到线缆屏蔽层上，在屏蔽层上产生感应电压和感应电流，再通过屏蔽层的转移阻抗耦合到内部导体上，干扰信号通过芯线传输到终端设备上，影响终端电路的正常工作，引发各种各样的电磁兼容问题，因此，迫切需要对多导体线缆中的每个导体进行屏蔽性能测试，屏蔽性能测试有助于识别线缆线束的抗干扰能力，确保其在电磁环境下稳定运行，避免干扰信号的传输影响到系统的正常工作。

2、电磁兼容领域的线缆屏蔽性能测试是一个复杂而重要的领域，在国际上已经确立了多种标准测试方法。这些方法包括线注入法、吸收钳法、gtem小室法、三同轴法和混响室法等。然而，在目前现有的标准测试方法中，被测线缆选用同轴线缆，同轴线缆内部只包含一根芯线，并且特征阻抗以及两端的sma接头均符合标准的50欧姆。同轴线缆的特征阻抗与常见的实验设备内部阻抗相匹配，而且sma接头可以直接连接到设备端口。

3、但是，多导体线缆在结构上更为复杂，其内部包含多个导体，并且两端使用专门设计的连接器。这些多导体线缆的特征阻抗通常不符合标准，并且由于两端连接器的存在无法直接连接到设备端口。在测试过程中要求不损坏线缆，因此需要设计适合搭接的测试装置。这些因素的综合影响导致目前已有的标准测试方法无法直接应用于多导体线缆的屏蔽性能测试。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于混响室的多导体线缆屏蔽性能测试装置及方法，解决了现有技术存在的不足。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于混响室的多导体线缆屏蔽性能测试装置，它包括多导体转接模块和安装于多导体转接模块内的多导体选通模块和射频开关；所述多导体选通模块与射频开关的控制端口连接，射频开关的每个输入端口连接一根同轴线，每根同轴线通过金属探针引入到线缆连接器内部并与一根导体线缆连接，将多导体线缆内部导体延长至射频开关输入端，射频开关的输出端口通过同轴线与另一个sma接口连接，该sma接口通过同轴线与测试仪器连接；通过多导体选通模块控制射频开关的n个自动化选通端口，实现对多导体线缆中n个导通的灵活自动化选通测试。

3、所述多导体选通模块包括控制电路、led指示灯电路、降压电路、db连接座、供电电路和电源滤波电路；

4、所述控制电路分别与led指示灯电路和db连接座连接，所述供电电路的输出端与降压电路的输入端和db连接座的供电输入端连接，降压电路的输出端连接电源滤波电路和控制电路的供电输入端。

5、所述led指示灯电路包括多个负极接地的led指示灯，每个led指示灯正极通过一电阻与控制电路连接，当第i个led指示灯亮起时，表明第i路输入连通，其他路不连通。

6、所述供电电路包括dc座和自锁开关，dc座的第1引脚连接自锁开关的第2引脚，dc座的第2和3引脚接地，自锁开关的第3引脚连接降压电路；电池通过dc座的第1引脚将电源输送到自锁开关的第2引脚，当开关未按下时，自锁开关的第2引脚和第3引脚不连通，电源无法输送到后端电路，当开关按下时，自锁开关的第2引脚和第3引脚连通，电源通过自锁开关的第3引脚输送到后端电路。

7、所述db连接座的第15引脚连接自锁开关的第3引脚，作为12v电源的输入端，第9、16和17引脚接地，第1-8引脚与控制电路连接。

8、所述降压电路包括降压芯片u1，降压芯片u1的第3引脚通过电阻r1与自锁开关的第3引脚连接，12v电压通过第3引脚输入到芯片中，同时第3引脚通过钽电容c1接地，第2引脚连接控制电路，第2引脚输出5v电压，并通过钽电容c2接地，第1引脚接地，第2和第4引脚相连。

9、所述电源滤波电路包括电容c6和c7，两个电容一端接地，另一端连接5v电压输入端。

10、一种基于混响室的多导体线缆屏蔽性能测试装置的测试方法，所述测试方法包括：

11、步骤一、将混响室系统互联线缆与匹配负载连接，通过测试平台对互联线缆的屏蔽性能进行测试，得到系统互联线缆屏蔽性能se0；

12、步骤二、将多导体转接模块一端与混响室内部互联线缆连接，另一端搭接匹配负载，通过测试平台对多导体转接模块屏蔽性能进行测试，得到屏蔽性能结果为se1；

13、步骤三、当se1的值满足条件且se0和se1的差值满足条件时，将所有多导体选通模块对齐，在完成多导体线缆测试平台的搭建后，开始测试，并对测试数据修正得到多导体线缆屏蔽性能sei；

14、步骤四、如果se1与sei的差值满足条件，则测试结束，否则更换多导体转接模块后，重复步骤二和步骤三。

15、所述步骤三具体包括以下内容：

16、a1、当se1≥80db且se0-se1≥6db时，当主线速端通过多导体选通模块选通第i根导体线缆时，通过监测器监测多导体选通模块的实时选通状态，获取第i根导体线缆的实时信息，当分支节端选通的第j导体线缆为i＝j时，表示两端的多导体选通模块对齐；

17、a2、将所有多导体选通模块封闭放置于各自的多导体转接模块内，并通过多导体转换模块将所有被测线缆的主线束端与混响室侧壁的连接线缆相连，分支节端通过多导体转换模块端接匹配负载；

18、a3、关闭混响室，开启搅拌器，根据监测器上的信息，当第i根导体线缆选通时，记录下搅拌器旋转一周过程中，频谱仪上接收到的最大耦合功率pi；

19、a4、在其他导体选通时，重复步骤a3，得到对应的所有导体线缆的最大耦合功率p1,p2,...,pn，并通过另一台频谱仪测试得到参考天线的接收功率pref；

20、a5、根据公式计算得到多导体线缆的屏蔽性能，并引入修正因子δsei对进行修正得到修正后的多导体线缆屏蔽性能其中i＝1,2,3,…，sei为多导体中第i根导体线缆的屏蔽性能。

21、所述修正因子δsei的计算方法包括：

22、b1、将起始两端多导体转接模块内部原先连接到射频开关输入端的同轴线分别与矢量网络分析仪两个端口相连接，将被测的多导体线缆、金属探针和多导体转接模内部的同轴线等效为一个二端口网络，通过矢量网络分析仪获取对外呈现的散射参数s11、s21，通过波量模型得到该二端口网络对外的阻抗特征zi；

23、b2、在射频开关导通时等效为传输线，将射频开关输入端与多导体转接模块的sma接口输出端之间的部分等效为一个二端口网络，矢量网络分析仪一个端口连接射频开关输入端，另一个端口连接多导体转接模块后端的sma接口输出端，得到该二端口网络对外呈现的散射参数s1′1、s2′1，通过波量模型得到该二端口网络对外的阻抗特征zg以及该网络中的相速度β；

24、b3、将步骤b1等效的二端口网络、步骤b2等效的二端口网络和频谱仪的二端口网络进行级联，计算得到级联网络散射矩阵[s]，散射矩阵的非对角元素值[s]21为级联网络的损耗l为射频开关输入端口到多导体转换模块sma接口输出端的长度，z0为频谱仪端口阻抗；

25、b4、将步骤b3中的si以表示成db形式得到

26、本发明具有以下优点：一种基于混响室的多导体线缆屏蔽性能测试装置及方法，可以对多导体线缆中每根芯线的屏蔽性能进行测试，为不同导体在各自未知电磁环境中的适应性预测提供依据；能够无损地实现对多导体线缆进行屏蔽性能测试，可移植性很好，可以通过设计适应不同连接器的测试装置，在不影响线缆完整性的前提下，实现对具有类似结构的多导体线缆屏蔽性能测试。