一种基于电磁发射要素的频谱特征复现装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电磁发射要素的频谱特征复现装置及方法，由背板模块、母板模块、基本要素模块和扩展要素模块组成。背板模块实现要素的组合并提供测试端口和输入电源。母板模块提供二次电源输出、基本要素模块输出端口及复现信号输出端口。基本要素模块包括四类：正弦信号、方波信号、尖峰信号和阻尼振荡信号输出模块，可以输出不同性能参数的信号。扩展要素模块由不同走线形式和容性、感性走线电路组成。本发明专利技术根据被测设备电磁发射频谱数据确定的特征参数，通过基本要素模块和扩展要素模块的组合，实现被测设备的电磁发射频谱特征的复现，通过复现设备电磁发射干扰信号，获取电磁发射基本要素，进而定位干扰源，提高干扰排查效率。

Device and method for reproducing spectrum characteristic based on electromagnetic emission element

The invention discloses a spectrum reproduction apparatus and method for electromagnetic emission based on elements, composed of backplane module, motherboard module, basic element module and the expansion module elements. The backplane module realizes the combination of elements and provides a test port and an input power supply. The motherboard module provides two power output, the basic elements of module output ports and a reproducing signal output port. The basic elements include four types: sinusoidal signal, Fang Bo signal, peak signal and damped oscillation signal output module. The extended element module is composed of different line forms, capacitive and inductive circuit. The invention of equipment according to the measured electromagnetic emission characteristic parameters and spectrum data to determine, through a combination of basic elements and extended elements module module, realize the tested equipment electromagnetic emission spectrum reproduction, through the electromagnetic interference signal reproduction device, access to the elements of electromagnetic launch, so as to locate the source of interference, improve the efficiency of interference elimination.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁兼容
，涉及一种基于电磁发射要素的频谱特征进行复现的装置及方法。
技术介绍
随着电子信息产业的蓬勃发展，电气电子设备数量呈爆炸式增长，某些复杂系统中的可能包括大量的不同类型的时钟电路、二次电源等模块，导致这些系统的电磁发射复杂，难以认知和分析。目前关于复杂电磁发射的特征辨识和分析的大多依靠测试人员或设计师肉眼进行观察，随意性过大，且对复杂电磁发射的分析效果差，缺乏有效的分析和验证方法。北京航空航天大学电磁兼容技术研究所苏东林教授在其著作中指出，分析大量的电磁发射测试数据，虽然被测设备的电磁发射非常复杂，具有复杂性、离散型、视在频谱等特点，但从数学和物理上进行分析，电磁发射的特征总可以使用若干种基本的信号形式和外围电路的影响进行表征。因此，在获得电磁发射测试数据，针对数据进行分析的基础上，使用本专利技术公开的电磁发射频谱特征复现装置，可以使用若干种基本要素加外围电路的方法复现实际电磁发射测试数据的频谱特征，便于更好的分析被测系统的电磁兼容性。目前尚未有相关文献报导。
技术实现思路
本专利技术要解决技术问题为：克服现有技术的电磁发射测试数据获取后，难以进行分析以找到电磁发射超标源的不足，提供一种基于电磁发射要素的频谱特征进行复现的装置，在获得电磁发射测试数据，针对数据进行分析的基础上，复现实际电磁发射测试数据的频谱特征，便于更好的分析被测系统的电磁兼容性。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：首先，根据被测设备的电磁发射频谱数据确定其主要特征及特征参数；之后，从基本要素电路模块和扩展要素电路模块中选择若干不同种类的模块进行组合，插入母板模块上并使其正常工作；最后，通过母板的信号输出接口测量组合装置的电磁发射频谱，复现被测设备的电磁发射频谱特征。一种基于电磁发射要素的频谱特征复现装置，该装置由背板模块、母板模块、基本要素模块和扩展要素模块组成，其中，所述背板模块，能够提供母板模块拔插的接口，实现不同种类的基本要素外加扩展要素的组合，并提供输入电源接口和复现信号，即第二次组合输出测试端口；所述母板模块，能够提供基本要素、扩展要素模块拔插的接口，在同一块母板上既能够实现相同类型的基本要素、扩展要素的组合，又能够实现不同类型的基本要素、扩展要素的组合，多块母板在背板上实现第二次组合，本操作方便灵活，极大的扩大的信号组合的可能形式，为复杂信号的复现提供了一种新的方法；提供第一次组合输出信号测试端口；具有二次电源电路，提供二次电源输出接口，用于后续基本要素模块的供电；所述基本要素模块，包括正弦信号模块、方波信号模块、尖峰信号模块和阻尼振荡信号输出模块四类，每类输出信号模块由相同类型的电路，通过改变相关器件参数，满足不同频率、相位及幅度的输出，各个模块相互独立，实现输出不同性能参数的信号，即正弦信号、方波信号、尖峰信号和阻尼振荡信号；提供与母板上二次电源输出接口契合的输入端口，为基本要素模块上的芯片提供电源输入，具有高频输出端口，并最终接入母板，通过母板上的插拔进行组合，最终经由八合一合路器实现复杂信号输出；所述扩展要素模块，是直角走线、蛇形走线、差分走线、过孔、包地的扩展要素无源电路形式，作为双端口电路模块，其输入可以是基本要素信号、第一次组合的基本要素信号，输出连接到母板上，观察各个扩展要素对信号带来的影响，增加实现辐射干扰信号复现的准确性。所述母板模块中，提供四种二次电源输出，分别为±12V、+5V、+3.3V。所述基本要素模块中，正弦信号、方波信号、尖峰信号和阻尼振荡信号的频率为10MHz～800MHz之间，输出幅度可变。所述扩展要素模块包括线路走线模块和线路容、感性模块两类：线路走线模块实现平行走线、弧形走线、折线；线路容、感性模块为实现不同电容值、电感值的电路模块。一种基于电磁发射要素的频谱特征复现方法，步骤如下：步骤1、使用电磁发射频谱测试装置测试设备的电磁发射频谱，分析发射频谱，获取电磁发射频谱特征，发射频谱的特征分析包括谐波分析、功率密度分析和时域分析；步骤2、将步骤1分析得到的发射频谱特征参数与基本要素进行匹配分析，根据特征参数选取基本要素模块进行组合，由基频信号、谐波信号以及杂散信号找到对应的基本要素模块，进行组合调试，使其与复现信号基本吻合；步骤3、完成步骤2的基础上，为了更加精确的复现出电磁发射干扰信号，加入扩展要素模块，考虑走线、过孔、开缝等对信号带来的影响，尽可能贴近原信号输出；步骤4、将分析获取得到的基本要素模块、扩展要素模块，进行安装和配置，使用接收机或频谱仪进行输出测试，将测试数据特征与辐射干扰信号特征进行比对，若误差较大，重复步骤1～3，直到满足误差要求，获得复现信号输出。本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术可以实现电磁发射频谱特征的复现，使用简单、基本源信号复现出复杂的电磁辐射信号，找到辐射信号的构成，根据基本要素的特征，进而确定辐射源，实现电磁干扰源的排查，简化了干扰源的排查过程，节约了成本和人力物力。该装置验证了电磁发射频谱特征复现理论，对于电磁发射干扰源的定位，电磁发射干扰的预测等一系列电磁兼容问题的解决有很大的帮助，提供了验证装置和可行性分析实验方法，在电磁发射干扰分析方面发挥重要作用。附图说明图1为本专利技术基于电磁发射要素的频谱特征复现装置示意图，其中，(a)为装置安装示意图，(b)为装置外观示意图；图2为使用本专利技术基于电磁发射要素的频谱特征复现装置进行电磁发射特征复现的步骤流程框图；图3为本专利技术基于电磁发射要素的频谱特征复现装置使用配置图；图4为本专利技术基于电磁发射要素的频谱特征复现装置中电源、信号接口的示意图；图5为本专利技术基于电磁发射要素的频谱特征复现装置的基本要素模块的示意图；图6为本专利技术基于电磁发射要素的频谱特征复现装置的扩展要素模块的示意图。具体实施方式下面结合附图和实例对本专利技术做进一步的详细说明。如图1所示，本专利技术一种基于电磁发射要素的频谱特征复现装置，使用四种基本要素电路模块及若干扩展要素电路模块，在母板上进行组合，搭建用于复现被测设备电磁发射频谱特征的装置。该装置由背板模块、母板模块、基本要素电路模块和扩展要素电路模块组成。其中，背板模块能够提供母板模块拔插的接口，实现不同种类的基本要素外加扩展要素的组合，并提供输入电源接口和复现信号，即第二次组合输出测试端口。母板模块能够提供基本要素、扩展要素模块拔插的接口，在同一块母板上既能够实现相同类型的基本要素、扩展要素的组合，又能够实现不同类型的基本要素、扩展要素的组合，多块母板在背板上实现第二次组合，本操作方便灵活，极大的扩大的信号组合的可能形式，为复杂信号的复现提供了一种新的方法；提供第一次组合输出信号测试端口；具有二次电源电路，提供二次电源输出接口，用于后续基本要素模块的供电。四种基本要素电路模块分别可以产生正弦信号、方波信号、尖峰信号和阻尼振荡信号，每类输出信号模块由相同类型的电路，通过改变相关器件参数，满足不同频率、相位及幅度的输出，各个模块相互独立，实现输出不同性能参数的信号，即正弦信号、方波信号、尖峰信号和阻尼振荡信号；提供与母板上二次电源输出接口契合的输入端口，为基本要素模块上的芯片提供电源输入，具有高频输出端口，并最终接入母板，通过母板上的插拔进行组合，最终经由八合一合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电磁发射要素的频谱特征复现装置，其特征在于：包括背板模块、母板模块、基本要素模块和扩展要素模块，其中，所述背板模块，提供母板模块拔插的接口，实现不同种类的基本要素外加扩展要素的组合，并提供输入电源接口和复现信号，即第二次组合输出测试端口；所述母板模块，提供基本要素、扩展要素模块拔插的接口，在同一块母板上既能够实现相同类型的基本要素、扩展要素的组合，又能够实现不同类型的基本要素、扩展要素的组合，即多块母板在背板上实现第二次组合；提供第一次组合输出信号测试端口；具有二次电源电路，提供二次电源输出接口，用于后续基本要素模块的供电；所述基本要素模块，包括正弦信号模块、方波信号模块、尖峰信号模块和阻尼振荡信号输出模块四类，每类输出信号模块由相同类型的电路，通过改变相关器件参数，满足不同频率、相位及幅度的输出，各个模块相互独立，实现输出不同性能参数的信号，即正弦信号、方波信号、尖峰信号和阻尼振荡信号；提供与母板上二次电源输出接口契合的输入端口，为基本要素模块上的芯片提供电源输入，具有高频输出端口，并最终接入母板，通过母板上的插拔进行组合，最终经由八合一合路器实现复杂信号输出；所述扩展要素模块，是直角走线、蛇形走线、差分走线、过孔、包地的扩展要素无源电路形式，作为双端口电路模块，其输入可以是基本要素信号、第一次组合的基本要素信号，输出连接到母板上，观察各个扩展要素对信号带来的影响，增加实现辐射干扰信号复现的准确性。...

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁发射要素的频谱特征复现装置，其特征在于：包括背板模块、母板模块、基本要素模块和扩展要素模块，其中，所述背板模块，提供母板模块拔插的接口，实现不同种类的基本要素外加扩展要素的组合，并提供输入电源接口和复现信号，即第二次组合输出测试端口；所述母板模块，提供基本要素、扩展要素模块拔插的接口，在同一块母板上既能够实现相同类型的基本要素、扩展要素的组合，又能够实现不同类型的基本要素、扩展要素的组合，即多块母板在背板上实现第二次组合；提供第一次组合输出信号测试端口；具有二次电源电路，提供二次电源输出接口，用于后续基本要素模块的供电；所述基本要素模块，包括正弦信号模块、方波信号模块、尖峰信号模块和阻尼振荡信号输出模块四类，每类输出信号模块由相同类型的电路，通过改变相关器件参数，满足不同频率、相位及幅度的输出，各个模块相互独立，实现输出不同性能参数的信号，即正弦信号、方波信号、尖峰信号和阻尼振荡信号；提供与母板上二次电源输出接口契合的输入端口，为基本要素模块上的芯片提供电源输入，具有高频输出端口，并最终接入母板，通过母板上的插拔进行组合，最终经由八合一合路器实现复杂信号输出；所述扩展要素模块，是直角走线、蛇形走线、差分走线、过孔、包地的扩展要素无源电路形式，作为双端口电路模块，其输入可以是基本要素信号、第一次组合的基本要素信号，输出连接到母板上，观察各个扩展要素对信号带来的影响，增加实现辐射干扰信号复现的准确性。2.根据权利要求1所述的一种基于电磁发射要素的频谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏东林，彭珍珍，卢小祝，尚晓凡，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11