EMC测试电源端口骚扰电压测量的方法介绍

电磁兼容在EMC测试中，一个完整的测量结论应由测量的观测值和测量结果的不确定性组成。根据其鉴定方法可分为不确定性A，B根据偏差的不同特点，可分为随机误差引起的不确定性和系统误差引起的不确定性。A类不确定性不能简单地对应于随机误差引起的不确定性，B类不确定性对应于系统误差引起的不确定性。A由观察列统计分析评定的不确定性，用实验标准偏差S表现；B类别不同于观察列统计分析评估的不确定性，具有以往观察数据和测量仪器特性的应用经验或数据，以及假设概率分布可能的标准偏差性能。根据对实验室检测项目不确定性的研究，对提高实验室检测能力和保证检测质量具有积极作用。

1.电源端口骚扰电压测量

电源端口骚扰电压测量由路线阻抗稳定（LISN）和EMI测试接收机构成，其中LISN标准的50欧姆阻抗在给出频率范围内测量骚扰电压，并使受试设备（EUT）与电源相互保护。测量平面图如图1所示。

2.不确定性的起源

EMC测试中，导致测量不确定性的因素很多。在寻找不确定性的来源时，可以从测量仪器、测量环境、测量人员、测量方法、测量等方面综合考虑。因此，电源端口骚扰电压测量不确定性的来源包括：系统测量重复性、接收器脉冲范围、脉冲反复频率响应引起的不确定性、LISN接收分压指数，接收器，LISN测量环境和实验室布局造成的不确定性与待测设备中间阻抗不匹配。

A类不确定性的计算方法是在随机误差的计算方法中发展起来的。它的渗透性是通过计算测试标准偏差来表现的。因此，反映随机误差的关键不确定性重量一般采用A类识别方法，一般采用贝塞尔计算公式。采用非统计方法进行B类不确定性的识别，并根据经验或相关技术信息和数据分析待测量重量的可能值（a，-a）由标准置信水平P和包括因素在内的测量值落到可能范围内的概率分布k，可能是标准偏差u（xi）=ak，k与分布的关系见表1.

3.数学建模和不确定性鉴定

在许多情况下，被测量Y(输出量)不能直接测量，而是N个重量X1，X2，…，XN根据函数关系f，当Xi当具有一定的概率分布时，该符号的含义是随机变量10。如果测量Y的预测值为y，输入量Xi的预测值为xi，则有y=f（X1，X2，…，XN），Y生成规范的不确定性如下：

式中：U（xi）为输入量xi规范的不确定性。

Y扩展的不确定性如下：U（Y）=kUc（Y），k包括因素。

根据电源端口传输骚扰不确定性的来源，可测量V按下式计算：

3.1系统测量重复性

系统测量重复性引起的不确定性Vr根据A类鉴定方法确定随机误差引起的不确定性，采用均值试验标准偏差s（x-）来表现。

在频率为0.25MHz实验室数据测试如表2所示，对电源端子N线的骚扰电压进行6次单独测量。

则算平均值x为：

3.2脉冲幅度

脉冲幅度引起的不确定性δVpa，根据仪器操作指南，接收机正弦波电压测量偏差δ11《1.5dB，修正值δVpa预测值为0，半总宽为1.5dB方形遍布。

3.3脉冲重复频率响

脉冲反复频率响应引起的不确定性δVpr，接收机脉冲电压测量偏差CISPR16-1规范，修正值δVpr预测值为0，半总宽为1.5dB方形遍布。

3.4 人力电源网络分压指数

人力资源网络（LISN）电压分压指数Lamn可通过仪器校准报告获得，半总宽为0.5dB正态分布。

3.5阻抗不匹配

接收机和LISN中间阻抗不匹配引起的不确定性δM修正值为：

式中：Γr为接收器的反射系数；为Γe接待测物时从LISN端口反射系数；S为接收机与LISN两端口网络的S参数。

具体时要测量δM这是不可能的，但可以确定其最高值不会超过规定值δM±：

3.6测量环境

测量环境引起的不确定性δC，包括环境温湿度和环境噪声电平的影响，但实验室的工作氛围一般符合规定的要求，对测量结论基本无害，可以忽略不计。

3.7测量布局

实验室测量布局造成的不确定性δS，标准要求实验在待测物最典型的运行状态引起较大骚扰时进行测量。因此，在测试过程中，不能考虑待测物在典型运行状态下稳定工作的因素。

4. 测量结论描述

电源端口传输骚扰不确定性源VrA类鉴定方法的应用是明确的，B类鉴定方法的其他因素是明确的，它们的起源是无关的。一般来说，第三节描述的生成规范不确定性公式可以测量生成不确定性：

一个完整的测量结论应包括两个基本量，一个是测量的优秀预测值，通常是数据测量的算术平均值；另一个是描述测量结论的渗透性，即测量的不确定性。因此，在0.25MHz电源端子骚扰电压值VN=59.37dBμV，其扩展不确定性为U=2.76dB，包括因素k=2，置信水平p=95%.

5.结语

依据CNAS根据标准要求，实验室电源端子骚扰电压检测为4dB，经分析，实验室的测量不确定性符合规定，测量结论稳定性高。未考虑接收器噪声底部、测量布局等因素的不确定性，需要进一步EMC测试分析。