實(shí)驗(yàn)報(bào)告2-EMI電源濾波器插入損耗測(cè)試

EMI電源濾波器插入損耗測(cè)試實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誆MI電源濾波器共模與差模等效原理，了解矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的工作原理，并熟練掌握儀器的基本操作流程，深刻理解屏蔽、接地、濾波在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中的相互關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理插入損耗是指電路中接入濾波器網(wǎng)絡(luò)前后，由噪聲源產(chǎn)生的干擾消耗在同一負(fù)載上的功率之比，用分貝值表示，即：

式中，P1和U1分別表示當(dāng)EMI濾波器濾波器未插入前，從噪聲源傳遞到負(fù)載的功率和電壓；P2和U2分別表示當(dāng)EMI濾波器濾波器接入后，從噪聲源傳遞到負(fù)載的功率和電壓。利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試時(shí)，插入損耗IL測(cè)量原理圖如圖1所示。共模插入損耗測(cè)試原理差模插入損耗測(cè)試原理三、實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成1.矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀：繪制S21參數(shù)曲線，進(jìn)而計(jì)算插入損耗。2.EMI濾波器插入損耗測(cè)試夾具3.測(cè)試電纜及附件4.被測(cè)濾波器樣件（型號(hào)：軍用直流電源濾波器TF-2E0UM-20A）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟濾波器插入損耗測(cè)試1． 首先對(duì)矢網(wǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)。2． 按照測(cè)試原理圖，正確搭建插入損耗測(cè)試系統(tǒng)，分別測(cè)量直通時(shí)（不加濾波器），共模/差模測(cè)試狀態(tài)下，在100KHz~50MHz范圍內(nèi)，系統(tǒng)的插損，要求保存S21參數(shù)曲線，標(biāo)記至少10個(gè)頻點(diǎn)，并記錄數(shù)據(jù)。3． 按原理圖安裝好受試濾波器樣件。注意，確認(rèn)引線連接的共模狀態(tài)和差模狀態(tài)，并要求濾波器外殼良好接地，同時(shí)注意濾波器的輸入輸出分別與矢網(wǎng)的port1和port2連接。4． 將夾具設(shè)定在共模工作狀態(tài)下，從矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀上讀取S21參數(shù)曲線，保存曲線圖并記錄至少10個(gè)頻點(diǎn)處的數(shù)據(jù)；切換至差模工作狀態(tài)再次測(cè)試，并記錄數(shù)據(jù)。濾波器安裝使用狀態(tài)對(duì)插入損耗的影響濾波器接地狀態(tài)對(duì)插入損耗的影響在共模測(cè)試狀態(tài)下，改變?yōu)V波器接地狀態(tài)，通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量得到其插入損耗曲線，與（一）中結(jié)果對(duì)比，并分析其原因。濾波器輸入輸出屏蔽隔離對(duì)插入損耗的影響分別在共模和差模測(cè)試狀態(tài)下，去掉測(cè)試夾具中間的隔離擋板，并蓋好蓋板，通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量其插入損耗，與（一）中結(jié)果對(duì)比，并分析其原因。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理插入損耗測(cè)試數(shù)據(jù)記錄（差模）測(cè)試頻點(diǎn)12345678910頻率（MHz）0.5102027303438424650直通時(shí)夾具插損IL0（dB）-0.010.060.470.921.121.401.692.022.372.76正常接入濾波器后插損IL1（dB）75.1377.0070.3868.2567.3766.3065.6265.0064.7166.44無(wú)屏蔽隔離擋板時(shí)插損IL76.1261.2951.0846.8745.2843.2841.5139.8238.3937.05正常情況下濾波器插損IL1-IL0（dB）75.1476.9469.9167.3366.2564.9063.9362.9862.3463.68無(wú)屏蔽隔離擋板時(shí)濾波器插損IL3-IL0（dB）76.1361.2350.6145.9544.1641.8839.8237.8036.0234.29插入損耗測(cè)試數(shù)據(jù)記錄（共模）測(cè)試頻點(diǎn)12345678910頻率（MHz）0.5102027303438424650直通時(shí)夾具插損IL0（dB）-0.01-0.06-0.07-0.06-0.05-0.04-0.03-0.010.010.06正常接入濾波器后插損IL1（dB）66.3881.8972.4169.0867.9166.6865.8565.2465.1367.91接地差時(shí)插損IL266.2671.1661.1857.6356.3154.7653.3352.0550.7550.14無(wú)屏蔽隔離擋板時(shí)插損IL366.3881.8972.4169.0867.9166.6865.8565.2465.1367.91正常情況下濾波器插損IL1-IL0（dB）66.3981.9572.4869.1467.9666.7265.8865.2565.1267.85接地差時(shí)濾波器插損IL2-IL0（dB）66.2771,2261.2557.6956.3654.8053.3652.0650.7450.08無(wú)屏蔽隔離擋板時(shí)濾波器插損IL3-IL0（dB）66.3981.9572.4869.1467.9666.7265.8865.2565.1267.85六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析1、測(cè)試中（共模）改變?yōu)V波器接地狀態(tài)，觀察插入損耗的變化情況，并分析其原因；答：通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，改變共模電路中濾波器的接地狀態(tài)，插入損耗明顯減小。2、測(cè)試中改變測(cè)試夾具中濾波器的輸入/輸出屏蔽隔離狀態(tài)，觀察分析插入損耗變化，以及與頻率的關(guān)系；答：通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在濾波器輸入/輸出未進(jìn)行屏蔽隔離的情況下，對(duì)于共模電路，其插入損耗與屏蔽狀況下基本相同，而對(duì)于差模電路，相比屏蔽狀況下其插入損耗明顯減小，而且隨著頻率的升高，插入損耗減小量也在增加?？梢?jiàn)，濾波器輸入/輸出是否屏蔽隔離對(duì)于高頻段的插入損耗影響更大。3、濾波器插入損耗曲線與理想低通濾波器插損曲線有什么異同？并進(jìn)行分析。答：通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，濾波器插入損耗曲線與理想低通濾波器插損曲線的相同點(diǎn)是：對(duì)低頻信號(hào)的插入損耗較小，對(duì)于高頻信號(hào)的插入損耗較大。不同點(diǎn)是：理想低通濾波器插損曲線存在突變，即到達(dá)某一頻率值時(shí)，插入損耗突然增大。而濾波器插入損耗曲線不存在突變，并且在頻率值增大到一定程度時(shí)，曲線有下降趨勢(shì)。七、實(shí)驗(yàn)感想體會(huì)由于第一次接觸實(shí)驗(yàn)儀器，對(duì)于相關(guān)操作比較陌生，好在有老師的耐