丁華/中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第38研究所

阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的校準(zhǔn)方法

丁華/中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第38研究所

通過(guò)對(duì)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器主要特性的研究分析，提出了主要校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)要求，描述了用示波器和衰減器校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以有效地對(duì)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行校準(zhǔn)。

阻尼正弦瞬變；信號(hào)發(fā)生器；校準(zhǔn)

0 引言

國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 151A-1997《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》中的測(cè)試項(xiàng)目CS116《10 kHz～100 MHz電纜和電源線(xiàn)阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度》用來(lái)檢驗(yàn)EUT承受耦合到與EUT有關(guān)電纜和電源線(xiàn)上的阻尼正弦瞬變信號(hào)的能力。阻尼正弦信號(hào)是軍用設(shè)備安裝平臺(tái)上由外部激勵(lì)源，如雷電核電磁脈沖以及平臺(tái)電氣開(kāi)關(guān)切換而引發(fā)的一種信號(hào)。阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生GJB 151A-1997中所需的阻尼正弦瞬變信號(hào)。本文主要講述如何對(duì)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行校準(zhǔn)。

1 適用范圍

適用于GJB 151A-1997中測(cè)試項(xiàng)目所使用的SO-9354-1型阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器。

2 主要技術(shù)指標(biāo)

阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器輸出模式共有10 kHz、100 kHz、1 MHz、10 MHz、30 MHz、100 MHz六個(gè)頻率檔，其計(jì)量性能參數(shù)如下：

1）阻尼正弦信號(hào)頻率準(zhǔn)確度

±2%。

2）最大開(kāi)路電壓峰值

10 kHz頻率點(diǎn)大于30 V；100 kHz頻率點(diǎn)大于300 V；1 MHz頻率點(diǎn)大于3 200 V；10 MHz頻率點(diǎn)大于3 200 V；30 MHz頻率點(diǎn)大于1 500 V；100 MHz頻率點(diǎn)大于600 V。

3）校準(zhǔn)電流峰值

10 kHz頻率點(diǎn)大于0.1 A；100 kHz頻率點(diǎn)大于1 A；1 MHz頻率點(diǎn)大于10 A；10 MHz頻率點(diǎn)大于10 A；30 MHz頻率點(diǎn)大于10 A；100 MHz頻率點(diǎn)大于3 A。

4）信號(hào)重復(fù)率

（0.5～1）10-6s。

3 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法

3.1 阻尼正弦信號(hào)頻率準(zhǔn)確度的校準(zhǔn)

1）被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的輸出經(jīng)過(guò)600 Ω高壓衰減器后加到示波器，如圖1所示。

圖1 阻尼正弦信號(hào)頻率準(zhǔn)確度的校準(zhǔn)

2）將600 Ω高壓衰減器連接到阻尼正弦信號(hào)10 kHz輸出端口，波形選擇旋鈕置于10 kHz檔，按下AUTO鍵打開(kāi)輸出，輸出幅度旋鈕旋至37%。

3）待被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的輸出穩(wěn)定后，設(shè)置示波器，測(cè)量信號(hào)的周期,記錄測(cè)量結(jié)果。

4）利用式f = 1/T計(jì)算阻尼正弦信號(hào)的頻率，并記錄測(cè)量結(jié)果。

5）對(duì)于頻率點(diǎn)100 kHz、1 MHz、10 MHz、30 MHz、100 MHz，按照上述步驟中的方法重復(fù)操作。

3.2 最大開(kāi)路電壓峰值的校準(zhǔn)

1）被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的阻尼正弦信號(hào)輸出經(jīng)過(guò)600 Ω高壓衰減器后加到示波器，如圖2所示。

圖2 最大開(kāi)路電壓峰值的校準(zhǔn)

2）將600 Ω高壓衰減器連接到阻尼正弦信號(hào)10 kHz輸出端口，波形選擇旋鈕置于10 kHz檔，按下AUTO鍵打開(kāi)輸出，輸出幅度旋鈕旋至87%。

3）待被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的輸出穩(wěn)定后，設(shè)置示波器，利用游標(biāo)測(cè)量阻尼正弦信號(hào)最大開(kāi)路電壓的峰值，記錄測(cè)量結(jié)果。

4）對(duì)于頻率點(diǎn)100 kHz、1 MHz、10 MHz、30 MHz、100 MHz，按照上述步驟中的方法重復(fù)操作。

3.3 電流峰值的校準(zhǔn)

1）被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的輸出連接到多端口耦合鉗或電流注入探頭，將校準(zhǔn)支架的一端用負(fù)載匹配，另一端通過(guò)高壓衰減器連接到示波器，如圖3所示。

圖3 電流峰值的校準(zhǔn)

2）選擇多端口耦合鉗的某一耦合端口，將其連接到被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的阻尼正弦信號(hào)10 kHz輸出端口，如圖3（a）所示。選擇的耦合端口阻抗應(yīng)與阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的10 kHz輸出端口阻抗最為接近，以達(dá)到最佳匹配，保證阻尼正弦信號(hào)能量的最大傳輸。

3）將被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的波形選擇旋鈕置于10 kHz檔，按下AUTO鍵打開(kāi)輸出，輸出幅度旋鈕旋至87%。

4）待被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的輸出穩(wěn)定后，設(shè)置示波器，讀取校準(zhǔn)電流在50 Ω阻抗上的電壓峰值U，記錄測(cè)量結(jié)果。

5）按照公式計(jì)算校準(zhǔn)電流的峰值I，并記錄計(jì)算結(jié)果。

6）對(duì)于頻率點(diǎn)100 kHz、1 MHz，按照上述步驟中的方法重復(fù)操作。

7）將被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的阻尼正弦信號(hào)輸出端口10 MHz連接到電流注入探頭的輸入端口，如圖3（b）所示。

8）按照上述步驟中的方法重復(fù)操作。

9）對(duì)于頻率點(diǎn)30 MHz、100 MHz，按照上述步驟中的方法重復(fù)操作。

3.4 阻尼正弦信號(hào)重復(fù)率的校準(zhǔn)

1）被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的輸出經(jīng)過(guò)600 Ω高壓衰減器后加至頻率計(jì)，如圖4所示。

圖4 阻尼正弦信號(hào)重復(fù)率的校準(zhǔn)

2）將600 Ω高壓衰減器連接到阻尼正弦信號(hào)10 kHz輸出端口，被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的波形選擇旋鈕置于10 kHz檔，按下AUTO鍵打開(kāi)輸出，輸出幅度旋鈕旋至37%。

3）待被校準(zhǔn)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的輸出穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)頻率計(jì)的觸發(fā)電平。必要時(shí)可打開(kāi)頻率計(jì)的低通濾波器，測(cè)量阻尼正弦信號(hào)的重復(fù)率，記錄測(cè)量結(jié)果。

4）對(duì)于頻率點(diǎn)100 kHz、1 MHz、10 MHz、30 MHz、100 MHz，按照上述步驟中的方法重復(fù)操作。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的主要計(jì)量特性，結(jié)合相關(guān)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)和自身經(jīng)驗(yàn)，提出了阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器的校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法。該方法可以有效地對(duì)阻尼正弦瞬變信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行校準(zhǔn)。

[1]國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì).GJB 151A-1997[S].北京：1997.

[2]國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)GJB 152A-1997[S]. 北京：1997.

[3]林榮剛.阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度測(cè)試的不確定度評(píng)定[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù)，2009,28（10）：32-34.

[4]闞飛，丁翔.諧波、諧間波發(fā)生器校準(zhǔn)方法的研究[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2011，9(04)∶41-43.

The calibration method for damped sinusoidal transient signal generator

Ding Hua
（China Electronics Technology Group Corporation No.38 Research Institute）

Based on the research of the main characteristics of the damped sinusoidal transient signal generator，the main calibration items and the technique data requirements of the calibration equipment are proposed,The method of calibrating the damped sinusoidal transient signal generator with oscilloscope and attenuator is described.The experiments show that the method can effectively calibrate the damped sinusoidal transient signal generator.

damped sinusoidal transients; signal generator; calibration