一種基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置及方法，由背板模塊、母板模塊、基本要素模塊和擴展要素模塊組成。背板模塊實現要素的組合并提供測試端口和輸入電源。母板模塊提供二次電源輸出、基本要素模塊輸出端口及復現信號輸出端口。基本要素模塊包括四類：正弦信號、方波信號、尖峰信號和阻尼振蕩信號輸出模塊，可以輸出不同性能參數的信號。擴展要素模塊由不同走線形式和容性、感性走線電路組成。本發明專利技術根據被測設備電磁發射頻譜數據確定的特征參數，通過基本要素模塊和擴展要素模塊的組合，實現被測設備的電磁發射頻譜特征的復現，通過復現設備電磁發射干擾信號，獲取電磁發射基本要素，進而定位干擾源，提高干擾排查效率。

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.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電磁兼容
，涉及一種基于電磁發射要素的頻譜特征進行復現的裝置及方法。
技術介紹
隨著電子信息產業的蓬勃發展，電氣電子設備數量呈爆炸式增長，某些復雜系統中的可能包括大量的不同類型的時鐘電路、二次電源等模塊，導致這些系統的電磁發射復雜，難以認知和分析。目前關于復雜電磁發射的特征辨識和分析的大多依靠測試人員或設計師肉眼進行觀察，隨意性過大，且對復雜電磁發射的分析效果差，缺乏有效的分析和驗證方法。北京航空航天大學電磁兼容技術研究所蘇東林教授在其著作中指出，分析大量的電磁發射測試數據，雖然被測設備的電磁發射非常復雜，具有復雜性、離散型、視在頻譜等特點，但從數學和物理上進行分析，電磁發射的特征總可以使用若干種基本的信號形式和外圍電路的影響進行表征。因此，在獲得電磁發射測試數據，針對數據進行分析的基礎上，使用本專利技術公開的電磁發射頻譜特征復現裝置，可以使用若干種基本要素加外圍電路的方法復現實際電磁發射測試數據的頻譜特征，便于更好的分析被測系統的電磁兼容性。目前尚未有相關文獻報導。
技術實現思路
本專利技術要解決技術問題為：克服現有技術的電磁發射測試數據獲取后，難以進行分析以找到電磁發射超標源的不足，提供一種基于電磁發射要素的頻譜特征進行復現的裝置，在獲得電磁發射測試數據，針對數據進行分析的基礎上，復現實際電磁發射測試數據的頻譜特征，便于更好的分析被測系統的電磁兼容性。本專利技術解決上述技術問題采用的技術方案為：首先，根據被測設備的電磁發射頻譜數據確定其主要特征及特征參數；之后，從基本要素電路模塊和擴展要素電路模塊中選擇若干不同種類的模塊進行組合，插入母板模塊上并使其正常工作；最后，通過母板的信號輸出接口測量組合裝置的電磁發射頻譜，復現被測設備的電磁發射頻譜特征。一種基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置，該裝置由背板模塊、母板模塊、基本要素模塊和擴展要素模塊組成，其中，所述背板模塊，能夠提供母板模塊拔插的接口，實現不同種類的基本要素外加擴展要素的組合，并提供輸入電源接口和復現信號，即第二次組合輸出測試端口；所述母板模塊，能夠提供基本要素、擴展要素模塊拔插的接口，在同一塊母板上既能夠實現相同類型的基本要素、擴展要素的組合，又能夠實現不同類型的基本要素、擴展要素的組合，多塊母板在背板上實現第二次組合，本操作方便靈活，極大的擴大的信號組合的可能形式，為復雜信號的復現提供了一種新的方法；提供第一次組合輸出信號測試端口；具有二次電源電路，提供二次電源輸出接口，用于后續基本要素模塊的供電；所述基本要素模塊，包括正弦信號模塊、方波信號模塊、尖峰信號模塊和阻尼振蕩信號輸出模塊四類，每類輸出信號模塊由相同類型的電路，通過改變相關器件參數，滿足不同頻率、相位及幅度的輸出，各個模塊相互獨立，實現輸出不同性能參數的信號，即正弦信號、方波信號、尖峰信號和阻尼振蕩信號；提供與母板上二次電源輸出接口契合的輸入端口，為基本要素模塊上的芯片提供電源輸入，具有高頻輸出端口，并最終接入母板，通過母板上的插拔進行組合，最終經由八合一合路器實現復雜信號輸出；所述擴展要素模塊，是直角走線、蛇形走線、差分走線、過孔、包地的擴展要素無源電路形式，作為雙端口電路模塊，其輸入可以是基本要素信號、第一次組合的基本要素信號，輸出連接到母板上，觀察各個擴展要素對信號帶來的影響，增加實現輻射干擾信號復現的準確性。所述母板模塊中，提供四種二次電源輸出，分別為±12V、+5V、+3.3V。所述基本要素模塊中，正弦信號、方波信號、尖峰信號和阻尼振蕩信號的頻率為10MHz～800MHz之間，輸出幅度可變。所述擴展要素模塊包括線路走線模塊和線路容、感性模塊兩類：線路走線模塊實現平行走線、弧形走線、折線；線路容、感性模塊為實現不同電容值、電感值的電路模塊。一種基于電磁發射要素的頻譜特征復現方法，步驟如下：步驟1、使用電磁發射頻譜測試裝置測試設備的電磁發射頻譜，分析發射頻譜，獲取電磁發射頻譜特征，發射頻譜的特征分析包括諧波分析、功率密度分析和時域分析；步驟2、將步驟1分析得到的發射頻譜特征參數與基本要素進行匹配分析，根據特征參數選取基本要素模塊進行組合，由基頻信號、諧波信號以及雜散信號找到對應的基本要素模塊，進行組合調試，使其與復現信號基本吻合；步驟3、完成步驟2的基礎上，為了更加精確的復現出電磁發射干擾信號，加入擴展要素模塊，考慮走線、過孔、開縫等對信號帶來的影響，盡可能貼近原信號輸出；步驟4、將分析獲取得到的基本要素模塊、擴展要素模塊，進行安裝和配置，使用接收機或頻譜儀進行輸出測試，將測試數據特征與輻射干擾信號特征進行比對，若誤差較大，重復步驟1～3，直到滿足誤差要求，獲得復現信號輸出。本專利技術與現有技術相比的優點在于：本專利技術可以實現電磁發射頻譜特征的復現，使用簡單、基本源信號復現出復雜的電磁輻射信號，找到輻射信號的構成，根據基本要素的特征，進而確定輻射源，實現電磁干擾源的排查，簡化了干擾源的排查過程，節約了成本和人力物力。該裝置驗證了電磁發射頻譜特征復現理論，對于電磁發射干擾源的定位，電磁發射干擾的預測等一系列電磁兼容問題的解決有很大的幫助，提供了驗證裝置和可行性分析實驗方法，在電磁發射干擾分析方面發揮重要作用。附圖說明圖1為本專利技術基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置示意圖，其中，(a)為裝置安裝示意圖，(b)為裝置外觀示意圖；圖2為使用本專利技術基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置進行電磁發射特征復現的步驟流程框圖；圖3為本專利技術基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置使用配置圖；圖4為本專利技術基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置中電源、信號接口的示意圖；圖5為本專利技術基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置的基本要素模塊的示意圖；圖6為本專利技術基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置的擴展要素模塊的示意圖。具體實施方式下面結合附圖和實例對本專利技術做進一步的詳細說明。如圖1所示，本專利技術一種基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置，使用四種基本要素電路模塊及若干擴展要素電路模塊，在母板上進行組合，搭建用于復現被測設備電磁發射頻譜特征的裝置。該裝置由背板模塊、母板模塊、基本要素電路模塊和擴展要素電路模塊組成。其中，背板模塊能夠提供母板模塊拔插的接口，實現不同種類的基本要素外加擴展要素的組合，并提供輸入電源接口和復現信號，即第二次組合輸出測試端口。母板模塊能夠提供基本要素、擴展要素模塊拔插的接口，在同一塊母板上既能夠實現相同類型的基本要素、擴展要素的組合，又能夠實現不同類型的基本要素、擴展要素的組合，多塊母板在背板上實現第二次組合，本操作方便靈活，極大的擴大的信號組合的可能形式，為復雜信號的復現提供了一種新的方法；提供第一次組合輸出信號測試端口；具有二次電源電路，提供二次電源輸出接口，用于后續基本要素模塊的供電。四種基本要素電路模塊分別可以產生正弦信號、方波信號、尖峰信號和阻尼振蕩信號，每類輸出信號模塊由相同類型的電路，通過改變相關器件參數，滿足不同頻率、相位及幅度的輸出，各個模塊相互獨立，實現輸出不同性能參數的信號，即正弦信號、方波信號、尖峰信號和阻尼振蕩信號；提供與母板上二次電源輸出接口契合的輸入端口，為基本要素模塊上的芯片提供電源輸入，具有高頻輸出端口，并最終接入母板，通過母板上的插拔進行組合，最終經由八合一合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置，其特征在于：包括背板模塊、母板模塊、基本要素模塊和擴展要素模塊，其中，所述背板模塊，提供母板模塊拔插的接口，實現不同種類的基本要素外加擴展要素的組合，并提供輸入電源接口和復現信號，即第二次組合輸出測試端口；所述母板模塊，提供基本要素、擴展要素模塊拔插的接口，在同一塊母板上既能夠實現相同類型的基本要素、擴展要素的組合，又能夠實現不同類型的基本要素、擴展要素的組合，即多塊母板在背板上實現第二次組合；提供第一次組合輸出信號測試端口；具有二次電源電路，提供二次電源輸出接口，用于后續基本要素模塊的供電；所述基本要素模塊，包括正弦信號模塊、方波信號模塊、尖峰信號模塊和阻尼振蕩信號輸出模塊四類，每類輸出信號模塊由相同類型的電路，通過改變相關器件參數，滿足不同頻率、相位及幅度的輸出，各個模塊相互獨立，實現輸出不同性能參數的信號，即正弦信號、方波信號、尖峰信號和阻尼振蕩信號；提供與母板上二次電源輸出接口契合的輸入端口，為基本要素模塊上的芯片提供電源輸入，具有高頻輸出端口，并最終接入母板，通過母板上的插拔進行組合，最終經由八合一合路器實現復雜信號輸出；所述擴展要素模塊，是直角走線、蛇形走線、差分走線、過孔、包地的擴展要素無源電路形式，作為雙端口電路模塊，其輸入可以是基本要素信號、第一次組合的基本要素信號，輸出連接到母板上，觀察各個擴展要素對信號帶來的影響，增加實現輻射干擾信號復現的準確性。...

【技術特征摘要】
1.一種基于電磁發射要素的頻譜特征復現裝置，其特征在于：包括背板模塊、母板模塊、基本要素模塊和擴展要素模塊，其中，所述背板模塊，提供母板模塊拔插的接口，實現不同種類的基本要素外加擴展要素的組合，并提供輸入電源接口和復現信號，即第二次組合輸出測試端口；所述母板模塊，提供基本要素、擴展要素模塊拔插的接口，在同一塊母板上既能夠實現相同類型的基本要素、擴展要素的組合，又能夠實現不同類型的基本要素、擴展要素的組合，即多塊母板在背板上實現第二次組合；提供第一次組合輸出信號測試端口；具有二次電源電路，提供二次電源輸出接口，用于后續基本要素模塊的供電；所述基本要素模塊，包括正弦信號模塊、方波信號模塊、尖峰信號模塊和阻尼振蕩信號輸出模塊四類，每類輸出信號模塊由相同類型的電路，通過改變相關器件參數，滿足不同頻率、相位及幅度的輸出，各個模塊相互獨立，實現輸出不同性能參數的信號，即正弦信號、方波信號、尖峰信號和阻尼振蕩信號；提供與母板上二次電源輸出接口契合的輸入端口，為基本要素模塊上的芯片提供電源輸入，具有高頻輸出端口，并最終接入母板，通過母板上的插拔進行組合，最終經由八合一合路器實現復雜信號輸出；所述擴展要素模塊，是直角走線、蛇形走線、差分走線、過孔、包地的擴展要素無源電路形式，作為雙端口電路模塊，其輸入可以是基本要素信號、第一次組合的基本要素信號，輸出連接到母板上，觀察各個擴展要素對信號帶來的影響，增加實現輻射干擾信號復現的準確性。2.根據權利要求1所述的一種基于電磁發射要素的頻譜...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇東林，彭珍珍，盧小祝，尚曉凡，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：北京;11