一种电磁干扰诊断装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电磁干扰诊断装置，包括：金属底座、非金属外罩、PCB、第一近场探头和第二近场探头，被测电磁干扰信号的差模干扰和共模干扰进入电磁干扰诊断装置内，分别转换成与差模干扰强度成正比的第一近场磁场，以及与共模干扰强度成正比的第二近场磁场，通过电磁干扰诊断装置内预置的第一近场探头和第二近场探头分别采集第一近场磁场的强度和第二近场磁场的强度，获得与差模干扰强度成正比的第一射频输出电压，以及与共模干扰强度成正比的第二射频输出电压。本实用新型专利技术通过将电磁干扰转化为差异明显且与干扰强度成正比的射频电压，实现了将共模干扰和差模干扰形成确定的、可测量的物理量，因此可有效用于电磁干扰类型的诊断。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁干扰诊断装置
本技术涉及电磁兼容
，更具体的说，涉及一种电磁干扰诊断装置。
技术介绍
随着汽车电子产品数量的增加，工作频率的提高，功率的增大，使得汽车工作环境中充斥着电磁波，导致电磁干扰问题日益突出。电磁干扰包括差模干扰和共模干扰两种类型。差模干扰是信号线与该信号线的回线之间的干扰，电流在信号线与回线构成的回路中流动，信号线与回线上的电流方向相反，如图1(a)所示；共模干扰是信号线和该信号线的回线相对于外界大地的干扰，电流在回线与外界大地构成的回路中流动，信号线与回线上的电流方向相同，如图1(b)所示。由于干扰机理不同，差模干扰和共模干扰有不同的抑制方法，差模干扰一般采用差模电容滤波和/或差模电感滤波、减小信号环路面积等方式来处理，共模干扰一般采用共模电容滤波和/或共模电感滤波、伴地走线、线缆屏蔽、差分电路等方式来处理。因此，诊断电磁干扰属于共模干扰还是差模干扰，以便采取针对性的有效措施对于电子设计非常重要。现有技术在诊断电磁干扰属于共模干扰还是差模干扰时，采用的是粗略的判别方式，主要是两种思路。第一种思路是：用电流钳分别卡住信号线、回线、以及同时卡住信号线和回线，然后用频谱分析仪测量电流钳卡住的线上的电流，通过比较测量结果来判断电磁干扰属于共模干扰还是差模干扰。第二种思路是：大幅调整电子设备内部或外部的接线，改变差模和共模的环路面积，测量并比较不同差模和共模的环路面积时对外的辐射发射，若辐射发射随差模环路面积变化较大则判定电磁干扰属于差模干扰，若辐射发射随共模环路面积变化较大则判定电磁干扰属于共模干扰。综上可知，现有技术缺乏合适的装置使共模干扰和差模干扰形成确定的、可测量的物理量，因此存在如下问题：1、只能作为粗略估计。第一种思路仅考虑了电磁干扰的幅度，而电磁干扰是矢量，比较或计算需要同时考虑幅度和相位，因此该运算并不准确，非常粗略。对第二种思路，改变环路面积的大小往往是不可控的。2、影响因素多，不确定性大。现有技术需要多次调整被测电子设备的设置，而共模干扰和差模干扰的强度可能会随着测试设置的调整而有所改变，因此在改变测试设置的前提下对差模干扰和共模干扰进行比较和判别，存在不确定性。并且，其操作依赖于工程师的经验，可重复性不强，容易带来偏差。所以，对产品设计的指导意义有限。3、应用范围有限。现有技术要求电子设备的空间结构和接线方式允许电流钳的卡入测量或线缆环路面积的大幅改变，才能得以实施。并且，必须在电磁兼容暗室里实施，对环境要求高，实施成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术公开一种电磁干扰诊断装置，以使共模干扰和差模干扰形成确定的、可测量的物理量，从而有效用于电磁干扰类型的诊断，为电子电气设计提供重要的指导和依据。一种电磁干扰诊断装置，包括：金属底座、非金属外罩、印制电路板PCB、第一近场探头和第二近场探头；所述非金属外罩固定在所述金属底座的上表面上；所述PCB通过导电元件固定在所述金属底座的上表面上，所述PCB包括：第一输入连接头、第二输入连接头、第一输出连接头、第二输出连接头、第一线对和第二线对；所述第一输入连接头和所述第一输出连接头相对，所述第二输入连接头和所述第二输出连接头相对；所述第一输入连接头和所述第一输出连接头的连接线段为第一连接线段，所述第二输入连接头和所述第二输出连接头的连接线段为第二连接线段，所述第一连接线段和所述第二连接线段无交点，所述第一线对设置在所述第一连接线段远离所述第二连接线段方向，所述第二线对设置在所述第二连接线段远离所述第一连接线段方向；所述第一线对包括：第一线段和第二线段，所述第一线段和所述第二线段相互靠近且平行，所述第二线段比所述第一线段更靠近所述第一连接线段；所述第二线对包括：第三线段和第四线段，所述第三线段和所述第四线段相互靠近且平行，所述第三线段比所述第四线段更靠近所述第二连接线段；所述第一输入连接头与所述第一线段靠近所述第一输出连接头的第一端连接，所述第一线段远离所述第一输出连接头的第二端与所述第一输出连接头连接；所述第二输入连接头与所述第二线段靠近所述第一输入连接头的第三端连接，所述第二线段远离所述第一输入连接头的第四端与所述第二输出连接头连接；所述第一输入连接头与所述第三线段靠近所述第二输入连接头的第五端连接，所述第三线段远离所述第二输入连接头的第六端与所述第一输出连接头连接；所述第二输入连接头与所述第四线段靠近所述第二输入连接头的第七端连接，所述第四线段远离所述第二输入连接头的第八端与所述第二输出连接头连接；所述第一输入连接头与所述第一端间的走线长度和所述第二输入连接头与所述第三端间的走线长度相同；所述第一输入连接头与所述第五端间的走线长度和所述第二输入连接头与所述第七端间的走线长度相同；所述第一近场探头的射频输出端固定在所述非金属外罩上，所述第一近场探头的探测前端的中心，到所述第一线对的所述第一线段和所述第二线段的距离相同，且位于所述第一线对的第一端点对和第二端点对之间，以及所述第一线对上方有效近场距离内，所述第一近场探头仅与所述第一线对发生耦合；所述第二近场探头的射频输出端固定在所述非金属外罩上，所述第二近场探头的探测前端的中心，到所述第二线对的所述第三线段和所述第四线段的距离相同，且位于所述第二线对的第一端点对和第二端点对之间，以及所述第二线对上方有效近场距离内，其中，所述第二近场探头仅与所述第二线对发生耦合。优选的，所述PCB包括4层板，从上到下分别为TOP层、GND层、PWR层和BOTTOM层，所述第一线对和所述第二线对位于所述TOP层，所述PCB中所述第一线对和所述第二线对以外的走线均在所述PWR层和所述BOTTOM层，且所述PWR层和所述BOTTOM层之间的层间走线通过过孔连接，所述GND层全部敷铜，所述PWR层和所述BOTTOM层走线之外的区域敷铜，所述GND层、所述PWR层和所述BOTTOM层之间的敷铜通过过孔连接，并同时连接到所述PCB的连接孔，所述PCB在所述连接孔处通过所述导电元件固定在所述金属底座的上表面上。优选的，所述第一线对平行于所述第一连接线段，所述第二线对平行于所述第二连接线段。优选的，所述第一线对和所述第二线对平行，所述第一线段和所述第二线段的间距与所述第三线段和所述第四线段的间距相等。优选的，所述第一线段、所述第二线段、所述第三线段和所述第四线段的长度相等。优选的，所述第一线对和所述第二线对之间的距离大于10倍所述PCB的单个走线的线宽，所述线宽能够保证过电流能力且不小于2倍线间距，所述线间距为所述第一线段和所述第二线段的间距。优选的，所述第一近场探头和所述第二近场探头均为环形磁场探头。优选的，所述第一近场探头的圆环的圆面与所述第一线对所在的方向垂直，所述第二近场探头的圆环的圆面与所述第二线对所在的方向垂直。优选的，所述第一近场探头的探测前端的中心，位于到所述第一线对的第一端点对的距离为1/4～1/3线长位置，所述第二近场探头的探测前端的中心，位于到所述第二线对的第一端点对的距离为1/4～1/3线长位置，其中，所述第一线对的第一端点对为所述所述第一线对靠近所述第一输入连接头的端点对，所述第二线对的第一端点对为所述第二线对靠近所述第二输入连接头的端点对。从上述的技术方案可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁干扰诊断装置，其特征在于，包括：金属底座、非金属外罩、印制电路板PCB、第一近场探头和第二近场探头；所述非金属外罩固定在所述金属底座的上表面上；所述PCB通过导电元件固定在所述金属底座的上表面上，所述PCB包括：第一输入连接头、第二输入连接头、第一输出连接头、第二输出连接头、第一线对和第二线对；所述第一输入连接头和所述第一输出连接头相对，所述第二输入连接头和所述第二输出连接头相对；所述第一输入连接头和所述第一输出连接头的连接线段为第一连接线段，所述第二输入连接头和所述第二输出连接头的连接线段为第二连接线段，所述第一连接线段和所述第二连接线段无交点，所述第一线对设置在所述第一连接线段远离所述第二连接线段方向，所述第二线对设置在所述第二连接线段远离所述第一连接线段方向；所述第一线对包括：第一线段和第二线段，所述第一线段和所述第二线段相互靠近且平行，所述第二线段比所述第一线段更靠近所述第一连接线段；所述第二线对包括：第三线段和第四线段，所述第三线段和所述第四线段相互靠近且平行，所述第三线段比所述第四线段更靠近所述第二连接线段；所述第一输入连接头与所述第一线段靠近所述第一输出连接头的第一端连接，所述第一线段远离所述第一输出连接头的第二端与所述第一输出连接头连接；所述第二输入连接头与所述第二线段靠近所述第一输入连接头的第三端连接，所述第二线段远离所述第一输入连接头的第四端与所述第二输出连接头连接；所述第一输入连接头与所述第三线段靠近所述第二输入连接头的第五端连接，所述第三线段远离所述第二输入连接头的第六端与所述第一输出连接头连接；所述第二输入连接头与所述第四线段靠近所述第二输入连接头的第七端连接，所述第四线段远离所述第二输入连接头的第八端与所述第二输出连接头连接；所述第一输入连接头与所述第一端间的走线长度和所述第二输入连接头与所述第三端间的走线长度相同；所述第一输入连接头与所述第五端间的走线长度和所述第二输入连接头与所述第七端间的走线长度相同；所述第一近场探头的射频输出端固定在所述非金属外罩上，所述第一近场探头的探测前端的中心，到所述第一线对的所述第一线段和所述第二线段的距离相同，且位于所述第一线对的第一端点对和第二端点对之间，以及所述第一线对上方有效近场距离内，所述第一近场探头仅与所述第一线对发生耦合；所述第二近场探头的射频输出端固定在所述非金属外罩上，所述第二近场探头的探测前端的中心，到所述第二线对的所述第三线段和所述第四线段的距离相同，且位于所述第二线对的第一端点对和第二端点对之间，以及所述第二线对上方有效近场距离内，其中，所述第二近场探头仅与所述第二线对发生耦合。...

【技术特征摘要】
1.一种电磁干扰诊断装置，其特征在于，包括：金属底座、非金属外罩、印制电路板PCB、第一近场探头和第二近场探头；所述非金属外罩固定在所述金属底座的上表面上；所述PCB通过导电元件固定在所述金属底座的上表面上，所述PCB包括：第一输入连接头、第二输入连接头、第一输出连接头、第二输出连接头、第一线对和第二线对；所述第一输入连接头和所述第一输出连接头相对，所述第二输入连接头和所述第二输出连接头相对；所述第一输入连接头和所述第一输出连接头的连接线段为第一连接线段，所述第二输入连接头和所述第二输出连接头的连接线段为第二连接线段，所述第一连接线段和所述第二连接线段无交点，所述第一线对设置在所述第一连接线段远离所述第二连接线段方向，所述第二线对设置在所述第二连接线段远离所述第一连接线段方向；所述第一线对包括：第一线段和第二线段，所述第一线段和所述第二线段相互靠近且平行，所述第二线段比所述第一线段更靠近所述第一连接线段；所述第二线对包括：第三线段和第四线段，所述第三线段和所述第四线段相互靠近且平行，所述第三线段比所述第四线段更靠近所述第二连接线段；所述第一输入连接头与所述第一线段靠近所述第一输出连接头的第一端连接，所述第一线段远离所述第一输出连接头的第二端与所述第一输出连接头连接；所述第二输入连接头与所述第二线段靠近所述第一输入连接头的第三端连接，所述第二线段远离所述第一输入连接头的第四端与所述第二输出连接头连接；所述第一输入连接头与所述第三线段靠近所述第二输入连接头的第五端连接，所述第三线段远离所述第二输入连接头的第六端与所述第一输出连接头连接；所述第二输入连接头与所述第四线段靠近所述第二输入连接头的第七端连接，所述第四线段远离所述第二输入连接头的第八端与所述第二输出连接头连接；所述第一输入连接头与所述第一端间的走线长度和所述第二输入连接头与所述第三端间的走线长度相同；所述第一输入连接头与所述第五端间的走线长度和所述第二输入连接头与所述第七端间的走线长度相同；所述第一近场探头的射频输出端固定在所述非金属外罩上，所述第一近场探头的探测前端的中心，到所述第一线对的所述第一线段和所述第二线段的距离相同，且位于所述第一线对的第一端点对和第二端点对之间，以及所述第一线对上方有效近场距离内，所述第一近场探头仅与所述第一线对发生耦合；所述第二近场探头的射频输出端固定在所述非金属外罩上，所述第二近场探头的探测前端的中心，到所述第二线...

【专利技术属性】
技术研发人员：童心，陈有锋，王显赫，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11