耦合去耦网络设备及系统的制作方法

本发明涉及耦合去耦网络技术领域，尤其是涉及一种耦合去耦网络设备及系统。

背景技术：

随着科学技术的发展，针对于电子产品的传导骚扰的测试也越来越普遍。cdne(coupling/decouplingnetwork)是一种耦合去耦网络，作用将eut(equipmentundertest，受试设备)产生的不对称(共模)骚扰电压通过线缆耦合至测量接收机，同时对来自试验环境的发射和影响进行去耦。cdne根据其需要接入线路的类型主要分为m2、m3两种，即2线、3线用网络，可以记作cdne-m2，cdne-m3。现有技术中，cdne-m2与cdne-m3分别是一种独立的产品，用户需要分别购买两种产品，以满足不同产品的测试需求，因此成本较高，占用的存放空间较大。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耦合去耦网络设备及系统，以降低设备成本，减少设备存放空间。

第一方面，本发明实施例提供了一种耦合去耦网络设备，包括：壳体、设置在壳体表面的受试设备接口、射频接口、电源接口以及设置在壳体内部的电路模块和隔离模块；其中，受试设备接口、电路模块、隔离模块和电源接口依次相连接；电路模块还与射频接口相连接；受试设备接口用于连接受试设备，并将受试设备产生的干扰信号经电路模块耦合至射频接口；射频接口用于连接外部测量装置，并将耦合后的干扰信号发送至外部测量装置，以使外部测量装置输出干扰信号对应的测量结果；电源接口用于连接外部电源；隔离模块包括大磁环和与大磁环相连接的小磁环，用于隔离受试设备接口和电源接口输入的干扰信号。

在一种实施方式中，电路模块包括依次连接的衰减单元、共模阻抗调节单元和共差模阻抗基础单元；其中，衰减单元与射频接口相连接，共差模阻抗基础单元与受试设备接口和隔离模块相连接。

在一种实施方式中，电路模块包括多个电阻和多个电容，电容包括可调节电容，电阻包括封装电阻和多电阻并联组件。

在一种实施方式中，大磁环与电路模块相连接，小磁环与电源接口相连接，大磁环与小磁环之间通过绕制在大磁环和小磁环上的导线相连接；大磁环上绕制有多根导线，每根导线在大磁环上绕制多圈出线后分别穿过每个小磁环，并在每个小磁环上绕制一圈后从小磁环内侧出线。

在一种实施方式中，大磁环上的多根导线中的两根导线沿不同方向绕制，采用磁环内侧出线的出线方式。

在一种实施方式中，隔离模块为铁氧体去耦模块，采用的铁氧体材料的频段适用范围为30mhz到300mhz。

在一种实施方式中，壳体包括多个金属面板和一个非金属绝缘面板，其中，受试设备接口所在的面板为非金属绝缘面板。

在一种实施方式中，受试设备接口的数量为多个，小磁环的数量与受试设备接口的数量相同。

在一种实施方式中，耦合去耦网络设备还包括设置于壳体内部的腔体隔板和第二隔离模块；其中，第二隔离模块与隔离模块和电源接口相连接，腔体隔板设置于隔离模块与第二隔离模块之间。

第二方面，本发明实施例提供了一种耦合去耦系统，包括前述第一方面任一实施方式提供的耦合去耦网络设备，还包括与耦合去耦网络设备相连接的外部测量装置。

本发明实施例提供了一种耦合去耦网络设备及系统，包括：壳体、设置在壳体表面的受试设备接口、射频接口、电源接口以及设置在壳体内部的电路模块和隔离模块；其中，受试设备接口、电路模块、隔离模块和电源接口依次相连接；电路模块还与射频接口相连接；受试设备接口用于连接受试设备，并将受试设备产生的干扰信号经电路模块耦合至射频接口；射频接口用于连接外部测量装置，并将耦合后的干扰信号发送至外部测量装置，以使外部测量装置输出干扰信号对应的测量结果；电源接口用于连接外部电源；隔离模块包括大磁环和与大磁环相连接的小磁环，用于隔离受试设备接口和电源接口输入的干扰信号。上述耦合去耦网络设备能够通过复用同一受试设备接口、电路模块和隔离模块，满足不同的测量要求，从而节约设备成本，减少存放空间。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种耦合去耦网络设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种受试设备接口面板的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电路模块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种多电阻并联组件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种隔离模块的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种耦合去耦网络设备的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种耦合去耦系统的结构示意图。

图标：

10-壳体；20-受试设备接口；30-射频接口；40-电源接口；50-电路模块；60-隔离模块；70-腔体隔板；80-第二隔离模块；100-耦合去耦网络设备；200-外部测量装置；300-耦合去耦系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前cdne根据其需要接入线路的类型主要分为m2、m3两种，即2线、3线用网络，可以记作cdne-m2，cdne-m3。现有技术中，cdne-m2与cdne-m3分别是一种独立的产品，用户需要分别购买两种产品，以满足不同产品的测试需求，因此成本较高，占用的存放空间较大。基于此，本发明实施例提供的一种耦合去耦网络设备及系统，可以降低设备成本，减少设备存放空间。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种耦合去耦网络设备进行详细介绍，参见图1所示的一种耦合去耦网络设备的结构示意图，示意出该耦合去耦网络设备包括：壳体10、设置在壳体表面的受试设备接口20、射频接口30、电源接口40以及设置在壳体内部的电路模块50和隔离模块60。其中，受试设备接口20、电路模块50、隔离模块60和电源接口40依次相连接；电路模块50还与射频接口30相连接。

受试设备接口20(也即eut接口)用于连接受试设备，并将受试设备产生的干扰信号经电路模块50耦合至射频接口30。在一种实施方式中，受试设备接口20接入的受试设备的线路类型既可以是2线线路，也可以是3线线路，也即该设备既可以是2线用网络，也可以是3线用网络，从而满足两种测试需求。

射频接口30(也即rf接口)用于连接外部测量装置，并将耦合后的干扰信号发送至外部测量装置，以使外部测量装置输出干扰信号对应的测量结果。在实际应用中，外部测量装置可以是测量接收机等，受试设备产生的干扰信号(诸如干扰电压等)经电路模块50耦合至射频接口30后，将耦合后的干扰信号发送至测量接收机，并由测量接收机输出对应的测试结果。

电源接口40(也即ae接口)用于连接外部电源。在一种实施方式中，电源接口40可以连接交流电源线、直流电源线或者控制/通信线，从而为该耦合去耦网路设备提供电能；接口形式既可以选择与受试设备接口20相同的接口，也可以选择常用的电源接口形式。

隔离模块60包括大磁环和与大磁环相连接的小磁环，用于隔离受试设备接口和电源接口输入的干扰信号。

本发明实施例提供的上述耦合去耦网络设备包括：壳体、设置在壳体表面的受试设备接口、射频接口、电源接口以及设置在壳体内部的电路模块和隔离模块；其中，受试设备接口、电路模块、隔离模块和电源接口依次相连接；电路模块还与射频接口相连接；受试设备接口用于连接受试设备，并将受试设备产生的干扰信号经电路模块耦合至射频接口；射频接口用于连接外部测量装置，并将耦合后的干扰信号发送至外部测量装置，以使外部测量装置输出干扰信号对应的测量结果；电源接口用于连接外部电源；隔离模块包括大磁环和与大磁环相连接的小磁环，用于隔离受试设备接口和电源接口输入的干扰信号。上述耦合去耦网络设备能够通过复用同一受试设备接口、电路模块和隔离模块，满足不同的测量要求，从而节约设备成本，减少存放空间。

在一种实施方式中，壳体包括多个金属面板和一个非金属绝缘面板，其中，受试设备接口所在的面板为非金属绝缘面板，面板材质可以采用亚克力面板，也可以采用abs等其他非金属绝缘材质。受试设备接口的数量可以为多个，为了便于理解，本发明实施例提供了一种受试设备(equipmentundertest，eut)接口面板，参见图2所示的一种受试设备接口面板的示意图，示意出受试设备接口面板的形状约为正方形，面积大小可以约100mm²，包括三个接口：eut接口1、eut接口2和eut接口3，以及两个固定面板用安装孔。在实际应用中，当三个接口全部连接时，即可实现m3模式测量，当连接eut接口2和eut接口3时，即可实现m2模式测量。

接口插件选型主要指应选择分布参数、及寄生参数小的可靠接口插件，具体需要从插件的结构、长度及安装方式三个方面综合选择。在具体应用中，eut接口可以选择安全型4mm香蕉插座，香蕉插座的固定螺母可以选择圆柱型金属螺母，金属螺母外径在保证强度的情况下要尽可能小，同时也可以选择非金属绝缘螺母。

考虑到三个接口之间的间距过窄或者过大都会导致一定的安装或结构实现困难，基于此，如图2所示，eut接口1、eut接口2和eut接口3可以成等边三角形排布，三个eut接口中心距可以是19mm，接口距离设立原则为：由于cnde产品相关的标准中要求三个eut接口中心位置在30mm-40mm的范围内，且4mm安全型香蕉插座的外径在15mm左右，因此决定了香蕉插座之间的最小距离不得小于15mm，因此，可以将三个eut接口中心距设置为19mm。此外，根据勾股定理可以推断eut接口2和eut接口3之间的距离范围可以是15mm-23.095mm，此时eut接口2和eut接口3的中心连线高度的范围为36mm-40mm，因此，考虑到可安装性，eut接口2与uet接口3的中心连线高度可以在距离接地平面底部高度38mm处。可以理解的是，上述数值均为示意性的，在实际应用中可以根据实际情况选择合适的间距，也可以适当降低下边高度，以适应更大的边长距离。

在一种实施方式中，固定面板用安装孔的选择与安装所用螺钉材质、固定结构的选择有关。非金属绝缘材质对测量参数影响较小，而金属材质对测量参数影响则较大，因此，如果固定面板用安装孔使用金属材质，需要远离eut接口且避免在eut接口附近出现金属横梁等支撑物。金属脚架要尽量短小，只在安装孔附近保留必要的尽量小体积的金属材料。此外，本实施例中也可以靠近eut接口面板的四脚进行固定，直接将eut接口面板固定在金属壳体上。

考虑到cnde产品在emi传导骚扰的测试中，其具体指标需要符合相关标准(诸如cispr16-1-2、gb/t6113.102等)的规定，并且在不同的测试中需要更换相应的设备，重新布置测试装置并切换相应的系数来继续测量，因此，本实施例中提供了一种电路模块，可以通过设置特殊的电阻单元以及可调节电容获得平坦的参数，最大限度的降低由于实际产品物理结构和器件固有参数问题导致分布参数的影响，以使得测量指标参数在允许的标准范围内，同时满足m2和m3兼容测试。具体的，参见图3所示的一种电路模块的结构示意图，示意出电路模块包括多个电阻和多个电容，电容包括可调节电容，电阻包括封装电阻和多电阻并联组件，如图3所示，图中电阻r1、r2、r3和r4可以是多电阻并联组件，电阻r6和r7可以是封装电阻，参见图4所示的一种多电阻并联组件的结构示意图，示意出每个多电阻并联组件可以是由3个相同阻值的电阻r并联得到的；根据相关标准的设定，图4中的电容c1和c2可以是1nf电容，c3、c4、c5、c6和c7可以是pf级可调节电容，用于平衡产品内部寄生参数。

进一步，参见图4所示，电路模块包括依次连接的衰减单元、共模阻抗调节单元和共差模阻抗基础单元；其中，衰减单元与射频接口相连接，射频接口可以包括射频接口芯和射频接口地两点端口，分别通过射频线缆与衰减单元相连接；共差模阻抗基础单元与受试设备接口和隔离模块相连接；受试设备接口和隔离模块均可以包括三个接口，相对应的接口分别经过共差模阻抗基础单元后相连接。在一种实施方式中，衰减单元可以实现信号的衰减和射频输出端口的阻抗匹配；共模阻抗调节单元可以实现对cdne共模阻抗参数的独立调节，以使cdne共模阻抗参数满足标准要求；共差模阻抗基础构成单元是构造cdne共差模阻抗的基础，主要用于实现差模阻抗的调节，以使差模阻抗满足标准要求。

为了提升去耦效果，本实施例还提供了一种隔离模块，隔离模块可以由一个大磁环和多个小磁环组成，大磁环和小磁环可以是大圆柱磁环和小圆柱磁环，其中小磁环的数量与受试设备接口的数量相同，以受试设备接口为三个为例，参见图5所示的一种隔离模块的结构示意图，示意出该隔离模块包括一个大磁环和三个小磁环，大磁环与电路模块相连接，小磁环与电源接口相连接，大磁环与小磁环之间通过绕制在大磁环和小磁环上的导线相连接；大磁环上绕制有多根导线，每根导线在大磁环上绕制多圈出线后分别穿过每个小磁环，并在每个小磁环上绕制一圈后从小磁环内侧出线。大磁环上的多根导线中的两根导线沿不同方向绕制，采用磁环内侧出线的出线方式。具体的，如图5所示大磁环上绕制有三根导线，编号分别为1、2和3，其中，1号线可以沿任意方向绕制，2号线和3号线沿不同方向绕制；1号线与电路模块接口1相连接，在大磁环上绕制多圈出线后穿过小磁环，并在小磁环上绕制一圈后与ae接口1相连接；同理，2号导线和3号导线分别与电路模块接口2和电路模块接口3相连接，在大磁环上绕制多圈出线后穿过小磁环，并在小磁环上绕制一圈后分别与ae接口2和ae接口3相连接。

此外，在一种具体应用中，大磁环和小磁环均采用内侧出线的出线方式，磁环外部线露在大磁环外侧方向，以避免相互干扰互耦，影响去耦效果。隔离模块可以是为铁氧体去耦模块，采用的铁氧体材料的频段适用范围为30mhz到300mhz，铁氧体去耦模块整体不宜过长，大小磁环间距不宜过大，出线端也不宜过长，尤其是连接电路模块的导线的出线长度在满足可安装性要求的情况下要尽可能短，以达到最佳的去耦效果。

电源接口所在的面板可以为金属面板，接口形式既可以选择与受试设备接口相同的接口，也可以根据客户需求选择常用的电源接口形式。电源接口可以包括：pe(保护地)、l(相线)和n(中线)三个接口，其中pe可通过磁环直接接地，l和n可以分别连接2号导线和3号导线，并且l和n可以同时通过1nf电容连接pe端。

在一种实施方式中，考虑到耦合去耦网络设备的壳体较大，内部空间会造成浪费，因此，本实施例还提供了另一种耦合去耦网络设备，参见图6所示的另一种耦合去耦网络设备的结构示意图，示意出该耦合去耦网络设备在图1的基础上，还包括设置于壳体内部的腔体隔板70和第二隔离模块80；其中，第二隔离模块80与隔离模块60和电源接口40相连接，腔体隔板70设置于隔离模块60与第二隔离模块80之间。其中，腔体隔板70可以是金属隔板。

图6所示的耦合去耦网络设备通过增加内部金属隔板的方式，增加了一个额外的去耦单元空间，在该空间内，第二隔离模块80也可以是铁氧体去耦模块，隔离模块60的三个出线端，1号线可以通过腔体隔板70直接接地，2号线和3号线分别绕制在第二耦合单元的磁环上，然后分别与电源接口40的l和n相连接，从而构成铁氧体增强隔离电源，降低去耦衰减。

本发明实施例提供的上述耦合去耦网络设备，能够通过复用一套电路模块和隔离模块，满足m2和m3两种模式的测试要求，从而能够节约成本；其次，本实施例提供的产品能够将两种模式的分压系数偏差控制在不大于0.5db的范围内，从而能够使技术人员在更换操作模式时不需要更改相应模式的分压系数，简化了操作过程，节省了操作时间；同时，该设备能够满足不同的测试需求，相对于现有技术中需要购买多种产品来满足不同的测试需求，节约了用户的购置成本以及减少了库存成本。

进一步，本发明实施例还提供了一种耦合去耦系统，参见图7所示的一种耦合去耦系统的结构示意图，示意出该耦合去耦系统300包括：耦合去耦网络设备100以及与耦合去耦网络设备100相连接的外部测量装置200。

本发明实施例提供的上述耦合去耦网络系统能够通过复用同一受试设备接口、电路模块和隔离模块，满足不同的测量要求，从而节约设备成本，减少存放空间；同时，电路模块的参数能够满足不同模式测量的标准要求，在测量不同类型产品时，不需要更换相应模式的分压系数，简化了操作过程，节省了操作时间。

本发明实施例所提供的系统，其实现原理及产生的技术效果和前述耦合去耦网络设备实施例相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考前述耦合去耦网络设备实施例中相应内容。

需要说明的是，在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。