敖 丹，曾 博，賴金泉

（威凱檢測技術(shù)有限公司，廣州 510663）

1 測試原理

圖1左圖是符合IEC 61000-4-6和CISPR 15中要求的CDN，型號是CDN M016，可用于30MHz～300MHz的輻射發(fā)射測試。

右圖是它的內(nèi)部原理簡圖，在輻射騷擾的測試中，受試設備連接到EUT端，電源通過AE端口給受試設備提供工頻電壓，而受試設備的射頻騷擾信號通過電纜耦合到100Ω的阻抗上，可從RF端讀出。

圖2是輻射騷擾測試的連接框圖。受試設備發(fā)出的信號通過耦合/去耦網(wǎng)絡，經(jīng)分壓、衰減后在信號端口連接的接收機接收得到測量結(jié)果。

2 測試實際布置

圖1 CDN

圖2 輻射騷擾測試連接圖

圖3 輻射騷擾測試實際連接布置圖

如圖3的測試布置，本次試驗采用一個信號源發(fā)出信號，該信號源在30MHz～300MHz的范圍內(nèi)每隔10MHz的頻段發(fā)出一個幅值固定的正弦脈沖。脈沖信號經(jīng)電源線，通過CDN的耦合，在射頻輸出端讀出，從而模擬燈具的試驗情況。

通過CDN的AE端供電給信號源，RF信號端通過6dB、50Ω的衰減器連接到有準峰值檢波器的測量接收機。

在CISPR 15標準中，規(guī)定了以下環(huán)境條件：

1）受試設備在常規(guī)實驗室條件下進行，環(huán)境溫度在15～25℃范圍內(nèi)。

2）電源電壓在±2%的額定電壓范圍內(nèi)，電源頻率為額定頻率。

3）根據(jù)不同產(chǎn)品類型，規(guī)定預熱時間。

而在連接圖中，規(guī)定了以下布置條件：

1）照明設備放置在高度（10±0.2）cm高度的非導電支撐件（國標翻譯成木塊，標準中用的是nonconducting blocks）上，金屬板的尺寸比照明設備至少大20cm。

2）照明設備通過一根長（20±10）cm的電源電纜與適當?shù)鸟詈?去耦網(wǎng)絡連接，而非用一根根的電線分別連接相線、中線和地線，因標準中用的單詞是cable電纜而不是wires電線。

3）電纜離金屬板的距離應為（4±1）cm，用（4±0.2）cm的非導電支撐件。

圖3布置即是按照以上條件進行的布置。

3 測試影響因素

針對標準中的具體布置要求，在其他因素保持不變的情況下，只改變其中一個條件，由測試數(shù)據(jù)得出此條件是否會影響測試結(jié)果。主要改變的因素有4個：環(huán)境溫度、受試設備的電源線纜的布置狀態(tài)、受試設備的布置狀態(tài)、CDN的接地狀態(tài)。

3.1 環(huán)境溫度因素

在其他條件不變的情況下，使用冷暖風機、電吹風對EUT的環(huán)境和樣品進行加熱與降溫，對固定的幾個頻點考核，在溫度18℃～45℃的范圍內(nèi)，隨著溫度的增加，可清晰得出測試值的走向趨勢圖，在此列出頻點60MHz和180MHz的曲線圖，分別如下圖4。

在圖4中，每兩分鐘進行一次測試，可以看出隨著溫度的升高，測得的幅度會相應的減小，幾乎成線性關系。在18℃～45℃的范圍內(nèi)，測試值降低了約2dB。因此，環(huán)境溫度是對本測試具有影響力的因素之一。

圖4 60MHz 和180MHz 頻點處測試幅值隨溫度變化走向

3.2 受試設備的供電線纜布置狀態(tài)因素

1）線纜的長度和折疊角度

分別按照圖5的標準布置方式，選擇10cm～30cm的電源線，每隔5cm取一個長度，依次將不同長度的線纜連接到受試設備，其中左圖線纜折疊成90°，右圖線纜平鋪伸直，分別測試這兩種情況下不同線纜長度的測試值，得出表1和其相對應的坐標圖6。

從圖6可以看出，折疊角度對測試值并沒有多少影響?？傮w的測試曲線相同。但是線纜長度的變化對測試值有影響，但是每個頻點的變化情況都不同。原因是每個頻點的波長不同，信號在線纜上傳輸時由于諧振駐波的影響，呈一定正弦分布的規(guī)律，而上圖中的數(shù)據(jù)曲線中隨長度變化，數(shù)值的起伏與正弦波形有一定程度的相似，可以知道，在測試時選用不同的長度的線纜對測試結(jié)果產(chǎn)生的影響較大。

圖5 電源線纜布置方式

表1 不同長度和角度的測試值

圖6 垂直折疊條件下不同長度線纜的測試值

2）線纜的高度

其他條件不變，使用一個絕緣的塑料泡沫墊，改變電源線纜的高度，依次為1CM、3CM、4CM、5CM、6CM，布置成如圖5所示狀態(tài)，得出的測試值如圖7。

從圖7可以看到隨著高度的增加，測試的信號值是測試值低頻段增大，高頻段則減小。因為線纜與參考地構(gòu)成了寄生電容，其間距增大，電容量減小，電容上電壓更高，且對高頻吸收效果更好，影響更大。

3.3 受試設備的高度和絕緣墊材料的影響

按照圖8，通過將受試設備依次放在高度為5cm、10cm的木塊和泡沫材料上進行測試，比較測試值，如表2所示。

從表2的數(shù)值可移清晰的看出：受試設備布置的高度越高，測試值越低。

圖7 在不同高度下測試值

圖8 在不同高度的木板和塑料泡沫上布置受試設備

表2 5cm 和10cm 高度下木板和塑料泡沫墊的比較

圖9 CDN 不同接地方式

圖10 不同接地方式測試值

在受試設備下使用木板絕緣墊的情況下測試，比使用塑料泡沫絕緣墊的測試值要高。而且使用木板和塑料泡沫夾雜的絕緣墊的測試值則位于兩者的數(shù)值之間。

這說明受試設備使用的絕緣材料的高度和材質(zhì)都是影響測試結(jié)果的。而影響的原因：一是木板或多或少含有水分，電磁波在其中會產(chǎn)生變化，也改變了受試設備對參考地的寄生電容；二是與電源線纜高度影響的原因類似，受寄生電容的影響，因而在高頻段的影響更大一點。

3.4 CDN接地方式的影響

在一般情況下，CDN的接地情況會影響共模抑制比，從而影響測試結(jié)果。在本次試驗中，將CDN以不同的接地方式連接，如圖9，分別是重物壓接、線纜接地、銅箔粘貼接地以及普通接地。普通接地就是CDN放置在金屬板上，通過外殼接地。

在這四種情況下對若干頻點進行測試，測試值如圖10所示。不論何種接地方式，接地效果都類似，但是高頻段處由于共模抑制比的改變，線纜接地測試值略低。故采用普通接地，保持測試值不因接地方式的改變而變化。

4 結(jié)論

根據(jù)數(shù)據(jù)的分析，主要是環(huán)境溫度、受試設備的電源線纜的布置狀態(tài)、受試設備的布置狀態(tài)、CDN的接地狀態(tài)這四個影響測試結(jié)果的因素。因此，我們在進行測試時，要注意保證這些條件與標準要求一致。

如果進行實驗室間比對測試，就更要注意保持以上4個因素的一致。這對保持實驗數(shù)據(jù)的一致性具有重要的意義。如果數(shù)據(jù)間出現(xiàn)較大的差別，可先從上述原因開始著手分析，從而能夠快速地得出比對結(jié)論。

[1]CISPR 15 Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of electrical lighting and similar equipment [S].2013.