一种线缆间电磁干扰检测装置[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111579913 A(43)申请公布日 2020.08.25

(21)申请号 202010492219.3(22)申请日 2020.06.03

(71)申请人 区健昌

地址 100000 北京市海淀区中关村南大街5

号院133单元1301号

申请人 周阔

(72)发明人 区健昌　周阔　

(74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569

代理人 杜阳阳(51)Int.Cl.

G01R 31/00(2006.01)G01R 23/16(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图3页

(54)发明名称

一种线缆间电磁干扰检测装置(57)摘要

本发明涉及一种线缆间电磁干扰检测装置，被测设备的输出端经过共差模分离器分离出设备内部线缆间电磁耦合中的共模分量和差模分量，最后通过频谱仪分别对输出的共模分量和差模分量进行检测，便可分别获得设备内部线缆间共模电磁耦合和差模电磁耦合的具体数值，检测结果准确。

CN 111579913 ACN 111579913 A

权　利　要　求　书

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1.一种线缆间电磁干扰检测装置，其特征在于，所述装置包括：被检测装置、共差模分离器和频谱仪；

所述被检测装置、所述共差模分离器和所述频谱仪依次连接。2.根据权利要求1所述的线缆间电磁干扰检测装置，其特征在于，所述被检测装置包括信号源和被检测单元；所述被检测单元为无源设备的单路线缆；

所述信号源、所述被检测单元、所述共差模分离器和所述频谱仪依次连接。3.根据权利要求1所述的线缆间电磁干扰检测装置，其特征在于，所述被检测装置包括信号源、信号转换器和被检测单元；所述被检测单元为无源设备的双路线缆；

所述信号源、所述信号转换器、所述被检测单元、所述共差模分离器和所述频谱仪依次连接。

4.根据权利要求2或3所述的线缆间电磁干扰检测装置，其特征在于，所述信号源、所述共差模分离器和所述频谱仪均接地。

5.根据权利要求1所述的线缆间电磁干扰检测装置，其特征在于，所述被检测装置为有源设备的双路线缆。

6.根据权利要求1-5任一项所述的线缆间电磁干扰检测装置，其特征在于，所述共差模分离器的工作频域为10kHz～300MHz；

所述共差模分离器包括共模通道和差模通道；所述共模通道和所述差模通道完全隔离，隔离度满足10kHz～30MHz>40dB、～50MHz>30dB、～300MHz>20dB。

7.根据权利要求6所述的线缆间电磁干扰检测装置，其特征在于，所述信号源的工作频域为10kHz～300MHz。

8.根据权利要求7所述的线缆间电磁干扰检测装置，其特征在于，所述频谱仪的工作频域为10kHz～300MHz。

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说　明　书

一种线缆间电磁干扰检测装置

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技术领域

[0001]本发明涉及电磁场领域，特别是涉及一种线缆间电磁干扰检测装置。

背景技术

[0002]线缆是电磁兼容设计中的重要环节，线缆间含有电感和电容以及对地之间的复杂电磁耦合问题，大部分电磁干扰敏感问题、电磁干扰发射问题、信号串扰问题是线缆产生的。

[0003]现有的检测装置只能测试由于以上原因引起的电磁干扰总量，而不能精确测试电磁干扰中的共模和差模分量，所以在解决电磁干扰问题时往往无的放矢，浪费大量的整改时间和工程成本。

[0004]在使用电源EMI滤波器测试其抑制线缆干扰的插入损耗性能时，虽然规范制定了测试共模插损、差模插损的方法，也可以设法将输入测试信号设置为共模信号和差模信号，但同样都会由于输出测试设备没有分辨共模和差模的能力，导致检测装置只能测试插入损耗的总量，换句话说，输出测试设备不能保证测试结果是纯粹的共模信号或差模信号，显然存在测试精度的问题。

发明内容

[0005]本发明的目的是提供一种线缆间电磁干扰检测装置，可以准确地测量共模信号或差模信号。

[0006]为实现上述目的，本发明提供了如下方案：[0007]一种线缆间电磁干扰检测装置，所述装置包括：被检测装置、共差模分离器和频谱仪；

[0008]所述被检测装置、所述共差模分离器和所述频谱仪依次连接。[0009]可选的所述被检测装置包括信号源和被检测单元；所述被检测单元为无源设备的单路线缆；

[0010]所述信号源、所述被检测单元、所述共差模分离器和所述频谱仪依次连接。[0011]可选的，所述被检测装置包括信号源、信号转换器和被检测单元；所述被检测单元为无源设备的双路线缆；[0012]所述信号源、所述信号转换器、所述被检测单元、所述共差模分离器和所述频谱仪依次连接。

[0013]可选的，所述信号源、所述共差模分离器和所述频谱仪均接地。[0014]可选的，所述被检测装置为有源设备的双路线缆。[0015]可选的，所述共差模分离器的工作频域为10kHz～300MHz；[0016]所述共差模分离器包括共模通道和差模通道；[0017]所述共模通道和所述差模通道完全隔离，隔离度满足10kHz～30MHz>40dB、～50MHz>30dB、～300MHz>20dB。

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可选的，所述信号源的工作频域为10kHz～300MHz。

[0019]可选的，所述频谱仪的工作频域为10kHz～300MHz。[0020]根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：被测设备的输出端经过共差模分离器分离出设备内部线缆间电磁耦合中的共模分量和差模分量，最后通过频谱仪分别对输出的共模分量和差模分量进行检测，便可分别获得设备内部线缆间共模电磁耦合和差模电磁耦合的具体数值，检测结果准确。附图说明

[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0022]图1为线缆间电磁干扰检测装置的示意图；

[0023]图2为无源设备的单路线缆电磁干扰检测装置的示意图；[0024]图3为无源设备的双路线缆电磁干扰检测装置的示意图；[0025]图4为有源设备的双路线缆电磁干扰检测装置的示意图；[0026]图5为无源设备测试两线间的电场(分布电容)的耦合示意图；[0027]图6为无源设备测试两线间的磁场(互感)耦合的装置示意图；

[0028]图7为无源设备测试两线间其中一根采用屏蔽电缆以及电缆不同接地方式的的屏蔽效果的装置示意图；

[0029]图8为有源设备设备内部一导线和一根屏蔽电缆及电缆不同接地方式之间的的屏蔽效果的装置示意图；

[0030]图9为有源设备设备内部两根屏蔽电缆及电缆不同接地方式之间的屏蔽效果的装置示意图；

[0031]图10为有源设备设备内部双绞线之间的各种电磁耦合的装置示意图；[0032]图11为有源设备设备内部两根电缆之间的各种电磁耦合的装置示意图。具体实施方式

[0033]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0034]本发明的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。[0035]在本专利文档中，下文论述的附图以及用来描述本发明公开的原理的各实施例仅用于说明，而不应解释为限制本发明公开的范围。所属领域的技术人员将理解，本发明的原理可在任何适当布置的系统中实施。将详细说明示例性实施方式，在附图中示出了这些实

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施方式的实例。此外，将参考附图详细描述根据示例性实施例的终端。附图中的相同附图标号指代相同的元件。

[0036]本发明说明书中使用的术语仅用来描述特定实施方式，而并不意图显示本发明的概念。除非上下文中有明确不同的意义，否则，以单数形式使用的表达涵盖复数形式的表达。在本发明说明书中，应理解，诸如“包括”、“具有”以及“含有”等术语意图说明存在本发明说明书中揭示的特征、数字、步骤、动作或其组合的可能性，而并不意图排除可存在或可添加一个或多个其他特征、数字、步骤、动作或其组合的可能性。附图中的相同参考标号指代相同部分。

[0037]本发明的目的是提供一种获得被测电路或设备精准的共模分量和差模分量的装置。

[0038]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。[0039]如图1所示，本发明提供的线缆间电磁干扰检测装置包括：被检测装置1、共差模分离器2和频谱仪3，被检测装置1、共差模分离器2和频谱仪3依次连接。[0040]本发明的特点是给装置引入了共差模分离器，可以获得被测电路或设备精准的共模分量和差模分量。这个共模分量和差模分量就是复杂电磁耦合的综合结果，通过测得的精准共模分量和差模分量可以判断被测电路或设备是否符合技术或规范要求或用来现场指导被测电路或设备的技术改进工作。

[0041]根据被检测设备的特点可以分为有源设备和无源设备，无源设备需要在外界信号的激励下才能测试出设备内部线缆间的电磁耦合问题，有源设备内部线缆间的电磁耦合已经客观存在，所以不需要外界得信号源的激励。

[0042]如图2和3所示分别为无源设备的单路线缆电磁干扰检测装置的示意图和无源设备的双路线缆电磁干扰检测装置的示意图。[0043]图2中101为信号源，102为被检测单元，103为共差模分离器，104为频谱仪；信号源101、被检测单元102、共差模分离器103和频谱仪104依次连接。[0044]图3中201为信号源，202为信号转换器，203为被检测单元，204为共差模分离器，205为频谱仪；信号源201、信号转换器202、被检测单元203、共差模分离器204和频谱仪205依次连接。

[0045]上述信号源、共差模分离器和频谱仪均接地。

[0046]如图4所示为有源设备的双路线缆电磁干扰检测装置的示意图；由于被测设备双路线缆间存在电磁耦合现象，不需要额外提供电源，则被检测装置可以直接为有源设备的双路线缆。源设备的双路线缆301、共差模分离器302和频谱仪303依次连接。[0047]上述共差模分离器的工作频域为10kHz～300MHz；包括共模通道和差模通道，并且共模通道和差模通道完全隔离，隔离度满足10kHz～30MHz>40dB、～50MHz>30dB、～300MHz>20dB。[0048]信号源的工作频域为10kHz～300MHz。[0049]频谱仪的工作频域为10kHz～300MHz。

[0050]图5-图11为测试装置针对不同被测对象的具体装置示意图。[0051]图5和图6测试是无源设备两线间的电场(分布电容)的耦合，分别为无源设备测试

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两线间的电场(分布电容)的耦合示意图和无源设备测试两线间的磁场(互感)耦合的装置示意图，图7为无源设备测试两线间其中一根采用屏蔽电缆以及电缆不同接地方式的的屏蔽效果的装置示意图；上述三幅图中依次连接的是信号源、被检测单元、共差模分离器和频谱仪。

[0052]图8-图11测试设有源备内部任意两根线缆间的各种电磁耦合，分别为有源设备设备内部一导线和一根屏蔽电缆及电缆不同接地方式之间的的屏蔽效果的装置示意图、有源设备设备内部两根屏蔽电缆及电缆不同接地方式之间的屏蔽效果的装置示意图、有源设备设备内部双绞线之间的各种电磁耦合的装置示意图和有源设备设备内部两根电缆之间的各种电磁耦合的装置示意图。上述四幅图中依次连接的是检测单元、共差模分离器和频谱仪。

[0053]上述具体实施例均可分别获得设备内部线缆间共模电磁耦合和差模电磁耦合的具体数值，检测结果准确。

[0054]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0055]本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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图5

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图8

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