车辆内部电磁兼容性诊断测试的电磁探测器制造技术

一种车辆内部电磁兼容性诊断测试的电磁探测器，其探测体设电场探头和磁场探头，它们分别经适配器与低噪声放大器电连接。本发明专利技术针对现有直线偶极天线增益低，单偶极子天线辐射阻抗不足够大和现有电磁兼容性检测装置不适于近场诊断测试等问题，分别采用不同结构形式的探头予以解决的技术方案，使之具有寻找、孤立和较强排除电磁干扰的功能且结构简单，方便携带，探测灵敏度高，空间分辨能力强，可达到对辐射信号进行近场检测和区分出印制电路板、电缆和电子组件上的“热点”，能确定辐射源的位置和辐射强度，可测量重复性高。适用于诊断电子线路上各元器件及屏蔽外壳等的泄漏以及类似的电磁干扰源的辐射发射，还可通过ＥＭＩ测试接收机与计算机连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁兼容性检测装置，特别涉及一种车辆内部电磁兼容性诊断测试的电磁探测器。
技术介绍
电磁波在日常生活中无时不在，无刻不在，从物理学的角度看电磁波，它是电磁场的一种运动形态，电可以生成磁，磁也能带来电，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，即电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。不同形式的电磁波，虽然它们的本质完全相同，但其波长和频率有很大的差别，这就给电磁干扰的抑制和防止带来了一定的困难。电磁兼容(EMC)是指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作又互不干扰，达到“兼容”状态。随着各种电子设备、光电、计算机、通信及信息处理类设备在车辆内部，如在装甲车、铁路机车等许多特种车辆中的广泛使用，随之对应用于这些车辆内部的各种电气及电子设备的电磁兼容性也提出了较高的配套要求，加上车辆内部应用电磁环境的复杂化，而涉及车辆内部的电磁兼容性已成为车辆交付时不可欠缺的重要技术指标之一，假若不在用于车辆内部的各种电气及电子设备的电路设计上于电磁兼容性方面采取有效技术措施，将会严重影响车辆内部设备及系统的正常运行，乃至影响整个车辆的交付使用，故对车辆内部电磁兼容性的设计要求越来越高。在车辆的试制或开发初期，通过EMI诊断(即EMC预测试)，能够及早地发现设计中的问题，它既不需要苛刻的试验条件，也回避了购置昂贵测试设备的困难，因此它有强大的生命力。虽然大部分的电磁兼容性问题可通过适当的技术设计方案得到解决，但有些电磁兼容性问题必须通过试验对电磁兼容性问题进行定点、定性、定量的检测分析，再根据测试结果进行有针对性的改进设计，才能较好地解决整个系统的电磁兼容性问题。EMC预测试在整个车辆的研制生产中仍是重要的测试手段，可及时检验车辆内部的EMC设计是否合理，所采取的EMI抑制措施是否奏效，使设计人员尽快了解要进一步抑制干扰需从哪些环节入手。所以，快捷地找出存在于基本电路及其元器件中的问题，能使产品开发的周期大大缩短，成本降低，可节约大量的人力、财力资源。但现有用于快捷诊断基础元器件电磁兼容性问题的设备结构复杂、价格昂贵，不便于推广和普及。再者，由于车辆内部结构的特殊及工作环境的限制，在车辆内部不可能采用标准的电磁兼容性检测设备进行测试。因此，开发一种适用于车辆内部电磁环境摸底测试，能对电磁场辐射发射RE102(10KHz～1GHz)指标进行检测的装置已很有必要。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术的目的是提供一种用于车辆内部电磁兼容性诊断测试的电磁探测器，它具有根据电磁波的传播方向或将电磁场辐射源频率信号经分布电容的耦合达到区分电子线路上是否存在超过电磁兼容性标准规定的辐射信号且结构既简单又便于携带还能与电磁兼容性检测装置配套使用。为了实现上述目的，一种车辆内部电磁兼容性诊断测试的电磁探测器，该探测器包括探测体、适配器、低噪声放大器，其中探测体设有电场探头和磁场探头，它们分别经适配器与低噪声放大器电连接。为了实现结构优化和达到较理想的使用性能，其进一步的措施是所述电场探头包含有本体、导体，在所述本体上缠绕所述导体或所述本体上直接固定所述导体。所述本体为一绝缘棒，缠绕在该绝缘棒上的所述导体为一50Ω同轴电缆。所述导体是呈双螺旋线缠绕在所述绝缘棒上，且双螺旋线缠绕为逆时钟、变螺距的双线缠绕。所述本体为一50Ω同轴电缆的中心导体，直接固定在该中心导体的所述导体为一金属球，且所述金属球的直径为3.2cm。所述磁场探头包含本体、导体，其导体从中段处弯成环形空心圈后顺延成所述本体，在该本体与所述环形空心圈拐弯处的外导体上开一缺口。所述导体为50Ω半刚性同轴电缆，所述缺口为对称性缺口。所述环形空心圈的最佳直径为1～6cm，且于直径1cm的环形空心圈中置一铁氧体磁芯。所述适配器包括阻抗匹配网络、同轴电缆和BNC接头。所述低噪声放大器包括集成放大器SL560C，由二极管D1～D6组成的限幅电路，IC2及外围电子元件组成的电源供电与指示电路。本专利技术针对现有直线偶极天线增益低，单偶极子天线辐射阻抗不足够大和现有电磁兼容性检测装置不适于近场诊断测试等问题，分别采用不同结构形式的探头予以解决的技术方案，使本专利技术具有寻找、孤立和较强排除电磁干扰的功能且结构简单、方便携带，探测灵敏度高，空间分辨能力强，可达到对辐射信号进行近场检测和区分出印制电路板、电缆和电子组件上的“热点”，能根据电磁波的传播方向和能量确定辐射源的位置和辐射强度，排查出辐射较大的元器件或电路；能根据电磁波的传播方向确定辐射源的位置和辐射强度，排查出辐射较大的元器件或电路，能把干扰源孤立到约1cm2的范围内；可测量重复性高。适用于诊断电子线路上各元器件、印制电路板、集成电路、电缆、屏蔽外壳上的泄漏以及类似的电磁干扰源的辐射发射，其检测出的电磁干扰信号还可通过EMI测试接收机与计算机连接进行诊断分析。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明图1是本专利技术的结构框图。图2(a-1)(a-2)(b-1)(b-2)是本专利技术的电场探头结构原理及外形示意图。图3是本专利技术的磁场探头结构原理及外形示意图。图4是本专利技术的低噪声放大器原理图。图5(a)是缠绕式电场探头在与螺旋轴垂直平面内的最大接收方向示意图。图5(b)是缠绕式电场探头含螺旋轴平面内的最大接收方向示意图。图6是本专利技术磁场探头的工作原理图。图7是本专利技术的缠绕式电场探头系数谱图。图8是本专利技术的金属球式电场探头系数谱图。图9是本专利技术的1cm直径环形空心圈磁场探头系数谱图。图10是本专利技术的6cm直径环形空心圈磁场探头系数谱图。图11是本专利技术用于车辆内部辐射发射测试布置示意图。图12是本专利技术用于辐射发射台式测试布置示意图。图13是本专利技术用于插接件或屏蔽电缆的泄漏测试示意图。图14是本专利技术用于寻找屏蔽体和电气垫衬中缝隙的泄漏示意图。图15是本专利技术用于寻找电路板的电磁干扰源的示意图。图16是本专利技术用于局部敏感度测试示意图。具体实施例方式如附图所示，见图1，一种车辆内部电磁兼容性诊断测试的电磁探测器，该探测器包括探测体A、适配器B、低噪声放大器C，其中探测体A设有电场探头和磁场探头，它们分别经适配器B与低噪声放大器C电连接。电场探头包含有本体、导体以及电连接的适配器，其中本体1为一绝缘棒1，缠绕在该绝缘棒1上的导体2为一同轴电缆，此导体2是呈双螺旋线缠绕在绝缘棒1上，此双螺旋线缠绕为逆时钟、变螺距的双线缠绕。同样，其中本体7为一同轴电缆的中心导体7，直接固定在该中心导体7的导体6为一金属球6，该金属球6的直径为3.2cm。为了增强探测效果，方便与低噪声放大器或EMI测试接收机的连接，适配器包括阻抗匹配网络3、50Ω半刚性同轴电缆4和BNC接头5。磁场探头包含本体、导体，其中导体10为一根50Ω半刚性同轴电缆，该同轴电缆从中段处弯成环形空心圈10后顺延成所述本体12，在该本体12与环形空心圈10拐弯处的外导体上开一缺口11，此缺口11可保证具有较好的电气屏蔽作用，为了使测量能有较高的可重复性，将缺口11的两边开得非常对称，则耦合到内导体上的电场信号相互抵消，具有电气屏蔽作用的环形探头只接收磁分量，且测量的可重复性大大提高。为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆内部电磁兼容性诊断测试的电磁探测器，该探测器包括探测体、适配器、低噪声放大器，其特征在于所述探测体（Ａ）设有电场探头和磁场探头，它们分别经适配器（Ｂ）与低噪声放大器（Ｃ）电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄采伦，陈安华，张剑，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]