電流探頭傳輸阻抗的校準方法

國際無線電干擾特別委員會發(fā)布的CISPＲ 16-1電磁兼容標準中規(guī)定了電流探頭的校準方法，校準原理如圖1所示。當采用50 Ω 測試系統(tǒng)時，電流探頭的傳輸阻抗Zt定義為

圖1 電流探頭校準原理圖

將電流探頭卡在校準裝置上，只要得到電流探頭上的感應(yīng)電壓U2和終端負載上的電壓U1，即可計算電流探頭的傳輸阻抗Zt 。

1、測試方法

測試流程如圖2所示，校準示意圖如圖3所示，具體步驟如下：

1）在電磁兼容微波暗室內(nèi)，室內(nèi)溫度保持在標準溫度t = 20 ℃條件下，將電流探頭卡在校準夾具。

圖2 電流探頭測試流程圖

圖3 溫度試驗箱內(nèi)電流探頭校準示意圖

上并置于溫度實驗箱內(nèi)，電流探頭與頻譜分析儀連接，校準夾具一端接50 Ω負載，一端與信號源連接。

2）假設(shè)測量溫度的最低溫度為t1，最高溫度為tn，設(shè)置溫度實驗箱內(nèi)的溫度為ti，t1≤ti≤tn，i= 1,2,...,n,t i的初始值為t1，進行保溫。待溫度穩(wěn)定后設(shè)置并保持信號源輸出為U1，按照標準規(guī)定的校準頻點fj逐一對電流探頭的傳輸阻抗進行測試，使用頻譜儀測得電流探頭的接收值U2( ti,fj)，其中，J=1,2,...,m.

3）保持測試配置不變，關(guān)閉信號源輸出，令溫度實驗箱內(nèi)的溫度為ti + 1 = ti + Δt，Δt 為溫度變化量，進行保溫。待溫度穩(wěn)定后，設(shè)置并保持信號源輸出為U1，按照標準規(guī)定的校準頻點fj逐一對電流探頭的傳輸阻抗進行測試，使用頻譜儀測得電流探頭的接收值U2( ti,fj) ，判斷ti + 1是否等于tn . 如果是，進入步驟4;如果否，返回步驟3，繼續(xù)進行測量。

采用插值擬合算法對獲得的相對誤差數(shù)據(jù)進行擬合，得到電流探頭傳輸阻抗的溫度－頻率－相對誤差修正曲面。

上述測試中，由于采用溫度實驗箱，不可避免地會引入測試誤差。為盡量減小箱體內(nèi)壁對電磁波的反射及由密閉腔體導(dǎo)致的諧振效應(yīng)，本文采用以二氧化硅體系為主的透波材料作為溫度實驗箱體。這種材料具有極小的線膨脹系數(shù)（約0.5x10-6k-1）、較好的抗熱沖擊性能、較低的介電常數(shù)ε( 2. 8 ～ 3. 5) 和損耗角正切tanσ( 小于0. 000 4) 隨溫度變化小的優(yōu)點，而且其導(dǎo)熱系數(shù)小，熱防護能力好，制造工藝相對來說較簡單，成本較低。

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