糯 ” ＥＬＥＣＴＲ０ＮＩＣ ＭＥ电子测量技术 ＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ 第３２０７卷第３１４年３月 期 ＣＥ１ ０２中ＬＩＳＮ的工作原理和校准模型 梁双港 孙 昊 王 丽 （中国电子科技集团公司第二十研究所 西安 ７１００６８） 摘要：ＬＩＳＮ作为军标ＣＥ１０２测试项中的关键设备，其性能参数校准的对错与否直接关系到该测试项目的准确性。 从ＧＪＢ １５２Ａ一１９９７中ＬＩＳＮ的结构图出发，结合ＣＥ１０２测试项目的布置图，给出了ＬＩＳＮ的工作原理和校准模型，对 其主要的２个校准参数阻抗特性和分压系数进行了分析，并着重介绍了ＬＩＳＮ分压系数的不同校准方法，即三通校准 法和５Ｏ ０校准法，并通过分析它们对实际测试结果的不同影响，给出了相关结论。 关键词：ＣＥ１０２；ＬＩＳＮ；分压系数；校准；测试 中图分类号：ＴＭ９３０．１１ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：５１Ｏ．１ＯｌＯ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｗｏｒｋ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ＬＩＳＮ ｉｎ ＣＥ１０２ Ｉ ｉａｎｇ Ｓｈｕａｎｇｇａｎｇ Ｓｕｎ Ｈａｏ Ｗａｎｇ Ｌｉ （Ｔｈｅ ２０ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｘｉ’ａｎ ７１００６８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＬＩＳＮ ｉＳ ｔｈｅ ｋｅｙ ｄｅｖｉｃｅ ｉｎ ＣＥ１０２ ｔｅｓｔ ｉｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｗｉｌｌ ｄｅｃｉｄｅ ｔＯ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ＣＥ１０２． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｉｇｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ＬＩＳＮ ｉｎ ＧＪＢ １５２Ａ一１９９７ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ＣＥ１０２。ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ＬＩＳＮ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｅｎｄｅｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｄｉｖｉｄｅ ｆａｃｔｏｒ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ Ｔｅｅ Ｊｏｉｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ５０ｆＺ Ｍｅｔｈｏｄ．Ｌａｓｔ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＥ１ ０２；ＬＩＳＮ；ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ；ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；ｔｅｓｔ Ｉ 引 言 本结构和ＣＥ１０２测试项的基本布置，对ＬＩＳＮ的校准及其 测试方法进行了理论分析和实验验证，具有一定的现实 ＣＥ１０２测试项作为各军种平台必做项目，其重要性不 意义。 言而喻，而且在实际的测试中，ＣＥ１０２测试项也是最容易出 现电磁兼容问题的一项，为了更加准确科学的开展对各武 ２ ＬＩＳＮ的工作原理 器装备系统的ＣＥ１０２测试，和进一步深入理解ＣＥ１０２测试 ＬＩＳＮ的工作原理如图１所示。 项对被测件测试的意义，就需要对该系统中的核心设备之 一线性阻抗稳定网络（ＬＩＳＮ）的测试模型及其工作原理进 行深入分析。 ＬＩＳＮ在ＣＥ１０２测试项中，一方面它能将实验电路同 电源上的无用射频信号隔离开来，进而将干扰电压耦合到 测量接收机上；另一方面，在被测设备与供电电源之间接入 ＬＩＳＮ，它为受试设备端子之间提供一种标准化的阻抗，它 注：５０ ｎ电阻表示接收机内阻。 代表了实际安装中预期的阻抗，同时可以使测试按照统一 图１ ＬＩＳＮ工作原理示意 的电源阻抗来实施，以保证不同测试机构问测试结果的一 致性。 但目前，国内还没有针对ＬＩＳＮ的校准规范或检定规 ＥＵＴ的骚扰信号Ｖ１通过ＬＩＳＮ的ＥＵＴ端口进入 程，造成了相关检测机构仍沿用错误的校准方法，影响了实 ＬＩＳＮ，然后接收机通过ＬＩＳＮ的射频端口对此骚扰信号进 际的测试结果。本文参照ＧＪＢ １５２Ａ一１９９７中ＬＩＳＮ的基 行拾取，即Ｖ２。在实际测试中，通过接收机的接收值Ｖ２， 并根据ＬＩＳＮ的校准系数来反推ＥＵＴ的骚扰信号Ｖ１。 收稿日期：２０１３－１２ · ５１ · 第３７卷 电 子 测 量技术 ＬＩＳＮ有２个重要的参数，即ＬＩＳＮ的校准系数和阻抗。其 中ＬＩＳＮ的校准系数即为分压系数，也叫做０．２５ Ｆ耦合 电容修正系数。 其计算公式如式（１）所示。 分压系数一２０１ｏｇｌ０（Ｖ ／ｖ ）一 引起的。 ２０１ｏｇ１０［１ ５０／／ｌｋＯ＋１／ｊｄ：ｉ／（５ｏ／／１ ｋＯ）］ ＬＩＳＮ的阻抗计算公式如式（２）所示。 （１） 式中：Ｃ一０．２５ Ｆ；ｃｏ一２Ｔｒｆ；ｆ为ＬＩＳＮ的＿Ｔ作频率，Ｈｚ。 ｚ一（ｊ ×５０ Ｈ＋ １ ＋５）／／‘南３ ＬＩＳＮ的校准模型 ＋５０／／ ｋｇｌ （２） 图４ ＧＥｌ０２测量系统检查布置示意 上节中给出了ＬＩＳＮ ２个重要参数的理论计算公式，而 实际校准中则需要对这２个参数进行测量检定。 阻抗的测试方法如图２所示，ＬＩＳＮ射频端口接５Ｏ Ｑ 另外，值得一提的是，ＬＩＳＮ在实际使用中的ＲＦ端 ５Ｏ Ｑ负载也需要定期进行校准，因为若此负载阻抗发生变 化，则整个ＬＩＳＮ的阻抗就发生变化，并且由于在实际测试 中，一般不会单独使用一个ＬＩＳＮ，若其中一个ＬＩＳＮ的阻 负载，然后从ＥＵＴ端进行工作频段内的阻抗测量。 抗发生了变化，则会影响整个ＥＵＴ骚扰信号拾取电路的 阻抗分配，从而产生不必要的误差，造成测试的不准确性。 以２个ＬＩＳＮ为例，见图５所示。当检测正线上干扰信号 时，若负线ＬＩＳＮ上的５Ｏ ０负载发生变化，则会直接影响 电压表Ｖ 的读数。 图２ ＬＩＳＮ阻抗校准示意 图３为理论计算值与实际测试值的对照图。从图中可 知，２条曲线吻合较好。ＬＩＳＮ的阻抗从低频一直升高至较 高频率后一直维持在５Ｏ Ｑ左右。 ５０ ｇｎ 图５ ２个ＬＩＳＮ并联时内部电路示意 分压系数的校准常采用三通校准方法，校准仪器可以 图３ ＬＩＳＮ阻抗测试结果 用网络分析仪，也可用信号源和接收机。本文以信号源和 接收机为例，测试布置图如图６所示。分别按图６（ａ）和 图６（ｂ）所示布置仪器，进行测试，根据前后图中接收机测 由于ＬＩＳＮ在低频时的阻抗较小，所以在ＣＥ１ ０２ 测试项的校准过程中，如图４所示，需要用示波器（尤 其是１０ ｋＨｚ，１００ ｋＨｚ）来检测，而不直接用信号源的 显示表征ＥＵＴ端的输入电平，因为必须保证负载端匹 量值进行归一化，即可得到所要求的分压系数。其中Ｔ 形头各端可通过增加适当的衰减器来增加匹配，提高测量 配，即负载为５０ Ｑ时信号源的显示才是准确的。另 外，介绍的不同分压系数校准方法所引起测试结果的 不同，也正是由于ＥＩＳＮ阻抗在低频段的值不是５０ ｎ · 精度。 测试原理如图７所示。 ５２ · 梁双港等：ＣＥ］０２中ＬＩＳＮ的工作原理和校准模型 第３期 ＲＦ端 Ｉ兰竺Ｉ ＬＩＳＮ ——— ， ，，１一、、、 形头 Ｅｕ１＇端 ｌ、 ／ ｌ ！ｒ ＲＦ端 ，，ｆ、 卓、／ ． ＥＵＴＬ端１Ｓ Ｎ （ｂ） 图６ Ｉ ＩＳＮ的三通校准法测试布置示意 Ｌ１ＳＮ＋５０￣２负载即 ＬＩＳＮ阻抗 Ｉ —Ｏ．２５ ｇＦ－—Ｔ： ８ ｇＦ Ｉ ５。ｎ、ｎＴｃ￣Ｔｔ ｋＱ Ｉ ｎ ．． 负载．测 ；． ．接收机’ Ｌ ．（ａ） ＬＩＳＮ＋接收端内阻５０ｆ２ 即相当于ＬＩＳＮ阻抗 ５０ （ｂ） 图７ Ｉ ＩＳＮ的三通校准法原理示意 清楚的看到，如果有２个接收机可同时进行这２个电压值的测 量。而之所以用三通法就是为了保证２电压测试时的电路阻 抗保持不变情况下，准确获得ＥＵＴ端和ＲＦ端的电压值。 除了上述三通校准方法外，还存在另一种５Ｏ Ｑ校准方 法，其测试布置图和原理图如图８所示。 ｆｂ） 图８ ５ＯＱ校准法测试示意 按照图８（ａ）所示连接测量仪器，通过接收机测试电压 值与信号源显示输出电压值进行归一化，求得所需“分压系 数”。具体的原理框图如图８（ｂ）所示。 三通校准法和５Ｏ Ｑ直接校准法的测试结果如图９所 示。由图９可知，三通法测试结果与理论值吻合良好，而 ５ｏ ｎ法测试结果在低频段尤其是２００ ｋＨｚ以下差距较大。 由图３可知，在低频段ＬＩＳＮ的输入阻抗比５０ ｎ小得多， 当信号源的信号施加到此负载上时，实际电压值比信号源 显示的电压值要小，所以出现了图９中测试结果偏大的现 象。若在实际的ＣＥ１０２测试中采用此方法得到校准系数， 势必造成测试结果比实际值偏大的后果。 频率＆Ｈｚ 图９不同方法测试结果对比 （下转第５７页） · ５３ · 康 晨等：图像融合中的彩色图像颜色校正 第３期 ｒ １０］Ｉ （）ＷＥ Ｄ Ｇ．０ｂｊｅｃｔ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｌｏｃａｌ ｓｃａｌｅ— ［１４］杨先麟，朱艳芹．小波分析在图像处理中的应用［Ｊ３．国 ｉｎｖａｒｉａｎｔ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｒ Ｃ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｖｉｓｉｏｎ，１９９９．Ｔｈｅ 外电子测量技术，２００７，２６（６）：１９—２２． ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｖｅｎｔｈ ＩＥＥＥ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ［１５］刘斌，刘维杰，马嘉利．基于三通道不可分对称小波的 ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ．ＩＥＥＥ，１９９９，２：１１５０—１１５７． 多聚焦图像融合［Ｊ］．仪器仪表学报，２ｏ１２，３３（５）： ｒｌ１］Ｉ Ｉ Ｈ，ＭＡＮＪＵＮＡＴＨ Ｂ Ｓ，ＭＩＴＲＡ Ｓ Ｋ．Ｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒ １１１ｏ一１１１６． ｉｍａｇｅ ｆｕｓｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ［Ｊ］．Ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ ｉｍａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，１９９５，５７（３）：２３５－２４５． 作者简介 ［１２］阳吉斌，胡访宁，朱高．基于改进ＳＵＲＦ算法的遥感图 康展，１９８８年出生，＿Ｔ＝学硕士，主要研究方向为图像处 像配准ＥＪ］．电子测量技术，２０１２，３５（３）：６９—７２． 理与模式识别、图像拼接技术等。 ［１３］詹曙，王少武，蒋建国．基于尺度ＳＵＲＦ的图像配 Ｅ—ｍａｉｌ：ｋａｎｇｃｈｅｎｌ９８８＠ｌ２６．ｃｏｒｎ 准［Ｊ］．电子测量与仪器学报，２０１３，２７（１０）：９６３—９６７． （上接第５３页） 虽然５Ｏ Ｑ法的校准数据不能用于实际的ＣＥ１０２测试 ２０１０，３３（３）：９—１２． 项的测试，但由于此方法实施较为简单，仍可用于对ＬＩＳＮ ［４］ 孙国强．雷达电磁兼容设计与测试［Ｊ］．国外电子测量 的功能性快速检查，所以有些厂商在产品出厂时仅提供此 技术，２０１１，３０（６）：５８—６ｌ＿ 参数。另外，其中在５ ＭＨｚ以后，实际测试结果要比理论 ［５］ 李林，封志明，赵品彰，等．人Ｔ电源网络标准及其测 值偏高，这是因为ＬＩＳＮ的ＥＵＴ端与三通接头的连接失 试方法［Ｊ］．南京师范大学学报（Ｔ程技术版），２０１０， 配，由接收机端测得的电压 偏高导致的，可以通过连接 １０（３）：ｌ６—１９． 端的匹配进行改善。 ［６］ 王晓辉，张晓，孙新贺，等．Ｉ ＩＳＮ在电力电子设备 ＥＭＩ测试中的应用Ｅｃ］．／／２０ｌＯ年全国电磁兼容会议 ４结 论 论文集，２０１０：１３１ ｌ３３． 通过对ＣＥ１０２中ＬＩＳＮ的工作原理及其参数校准方 ［７］ 阚飞，赵敏．人Ｔ电源网络的校准方法［Ｊ］．电子产品 法的分析，并给出了相应的测试结果和理论分析结果，特 可靠性与环境试验，２００６，２４（３）：１Ｏ ｌ１． 别提出应重视ＬＩＳＮ射频端５Ｏ Ｑ负载的校准，因为它会直 ［８］ 赵金奎，王迁．Ｉ ＩＳＮ在电磁兼容性检测中的应用［Ｊ３． 接影响ＣＥ１０２的测试结果，同时针对分压系数不同校准方 电力电子技术，２００７，４１（１２）：３９ ４１． 法得到的结果进行了比较，得出了相应结论，５０ Ｑ校准法 ［９］ 陈炜峰，刘伟莲，周香，等．电磁兼容及其测试技术［Ｊ］． 虽然不适合用于ＣＥ１０２的测试，但仍然可以用于ＬＩＳＮ有 电子测量技术，２００８，３１（１）：１０１—１０４． 效性的简单比对。 ［１Ｏ］ 杨凯生，蔡涛，张玉平，等．产品研发过程电磁兼容传 导发射预测试方法［Ｊ］．电子测量技术，２００４，２７（３）： 参考文献 ５卜５２． ［１］ ＧＪＢ １５２Ａ一１９９７．军用设备和分系统电磁辐射敏感 作者简介 度测量［ｓ］．国防科学技术工业委员会，１９９７． ［２３ 陈淑凤．电磁兼容试验技术［Ｍ］．北京：北京邮电大学 梁双港，工程师，主要研究方向为电磁兼容测试等。 出版社，２Ｏ１２． Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉａｎｇｓｈ￣：＠１２６．ｃｏｒｎ ［３］ 吴冬燕．电磁兼容检测与优化［Ｊ］．电子测量技术， · ５７ ·
