一種emi電源濾波器共模差模插入損耗測試工裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及測試工裝，特別是指一種EMI電源濾波器共模/差模插入損耗測試工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁干擾(Electromagnetic Interference簡稱EMI)，有傳導(dǎo)干擾和福射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)電介質(zhì)把一個電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。在高速PCB及系統(tǒng)設(shè)計中，高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源，能發(fā)射電磁波并影響其他系統(tǒng)或本系統(tǒng)內(nèi)其他子系統(tǒng)的正常工作。
[0003]EMI電源濾波器，又名電磁干擾電源濾波器，是一種由電感、電容構(gòu)成的無源雙向多端口網(wǎng)絡(luò)濾波設(shè)備。EMI電源濾波器起到兩個低通濾波器的作用:一個是衰減共模干擾，另一個是衰減差模干擾。一般而言，EMI電源濾波器能在阻帶范圍內(nèi)衰減射頻能量，而讓工頻無衰減，或者很少的衰減，就能通過EMI電源濾波器。EMI電源濾波器是電子設(shè)備設(shè)計工程師控制傳導(dǎo)電磁干擾和輻射電磁干擾的首選工具。
[0004]由于EMI電源濾波器是一種無源低通濾波器，濾波頻段一般在10kHz-50MHz之間。它是一種由電感、電容組成的低通濾波器，它允許直流或50Hz的信號通過，對頻率較高的其它信號和干擾信號有較大的衰減作用。由于干擾信號有差模和共模兩種，因此電源濾波器要求對這兩種干擾都有很好的衰減作用。測試插入損耗的設(shè)備可以用信號源加功率分析儀、信號源加示波器或矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀器是一種電磁波能量的測試設(shè)備。
[0005]插損測試工裝的設(shè)計是基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試設(shè)備，適用于50MHz以下EMI電源濾波器插入損耗的空載測試。
[0006]插入損耗是指在裝置濾波器前后負(fù)載端所接收能量的差異，具體可以用公式(I)表不。
[0007]IL = 201g(Ul/U2)公式(I)；
[0008]其中IL為插入損耗，單位:dB ；
[0009]Ul為無濾波器時干擾信號在負(fù)載上建立的信號電壓，單位:V ;
[0010]U2為加濾波器時干擾信號在負(fù)載上建立的信號電壓，單位:V。
[0011]也可以用公式(2)表示
[0012]IL = 101g(Pl/P2)公式⑵；
[0013]其中IL為插入損耗，單位:dB ；
[0014]Pl為沒有濾波器接入時，從噪聲源傳輸?shù)截?fù)載的功率，單位:W ;
[0015]P2為接入濾波器后，從噪聲源傳輸?shù)截?fù)載的功率，單位:1
[0016]矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，測試依據(jù)公式(2)，插損是功率之比，頻譜分析儀和示波器依據(jù)公式(1)，插損是電壓之比。理論上無論選擇何種測試儀器，顯示的結(jié)果應(yīng)是一致的。
[0017]如圖1所示是共模插入損耗測試原理圖，其中IN+表示正輸入，IN-表示負(fù)輸入，OUT+表示正輸出，OUT-表示負(fù)輸出，GND表示接地，通過特性阻抗為50 Ω的同軸電纜與矢量網(wǎng)絡(luò)分析器連接。
[0018]如圖2所示是差模插入損耗測試原理圖，其中IN+表示正輸入，OUT+表示正輸出，通過特性阻抗為50 Ω的同軸電纜與矢量網(wǎng)絡(luò)分析器連接。IN-表示負(fù)輸入，其連接50 Ω電阻接地，OUT-表示負(fù)輸出，其同樣連接50 Ω電阻接地，GND表示地(屏蔽盒的底面)。
[0019]插入損耗標(biāo)準(zhǔn)測量方法參照美軍標(biāo)MIL-STD-220A和國家標(biāo)準(zhǔn)GB-7343-1987，在測試過程中測試工裝起著重要作用?，F(xiàn)有技術(shù)中的濾波器測試工裝忽略了輻射騷擾的影響，而且沒有采取屏蔽措施，這樣在測量時容易造成較大的偏差。同時采用鱷魚夾將測試線連接到被測器件的引腳，也會造成測試結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，測試效率低。
【實用新型內(nèi)容】
[0020]有鑒于此，本實用新型的目的在于提出一種EMI電源濾波器共模/差模插入損耗測試工裝，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0021]基于上述目的本實用新型提供的一種電源濾波器共模插入損耗測試工裝，包括PCB板，所述PCB板設(shè)置固定連接件、第一 SMA轉(zhuǎn)接頭底座、第二 SMA轉(zhuǎn)接頭底座和焊盤，所述焊盤包括輸入負(fù)電壓焊盤、輸入正電壓焊盤、輸出負(fù)電壓焊盤和輸出正電壓焊盤，所述輸入負(fù)電壓焊盤和所述輸入正電壓焊盤分別與所述第一 SMA轉(zhuǎn)接頭底座連接，所述輸出負(fù)電壓焊盤和輸出正電壓焊盤分別與所述第二 SMA轉(zhuǎn)接頭底座連接；所述固定連接件對稱設(shè)置在所述PCB板的邊緣遠(yuǎn)離所述第一 SMA轉(zhuǎn)接頭底座、第二 SMA轉(zhuǎn)接頭底座和焊盤；所述PCB板上端設(shè)置專用插座，所述專用插座的底部分別與所述輸入負(fù)電壓焊盤、輸入正電壓焊盤、輸出負(fù)電壓焊盤和輸出正電壓焊盤連接；
[0022]所述PCB板設(shè)置在屏蔽盒內(nèi)，所述屏蔽盒與盒蓋連接，所述盒蓋與所述屏蔽盒形成一個屏蔽空間，所述屏蔽盒在相對應(yīng)的兩側(cè)設(shè)置第一 BNC頭和第二 BNC頭，所述第一 BNC頭與所述第一 SMA轉(zhuǎn)接頭底座上的SMA轉(zhuǎn)接頭連接，所述第二 BNC頭與所述第二 SMA轉(zhuǎn)接頭底座上的SMA轉(zhuǎn)接頭連接。
[0023]在一些實施例中，所述屏蔽盒內(nèi)設(shè)置屏蔽內(nèi)隔板，所述屏蔽內(nèi)隔板的兩端分別與所述盒蓋內(nèi)側(cè)和屏蔽盒底面連接，所述屏蔽內(nèi)隔板開設(shè)有一個開口，所述開口內(nèi)從下到上依次為PCB板、專用插座和被測器件的預(yù)留空間。
[0024]在一些實施例中，所述專用插座上設(shè)置活動開關(guān)，所述活動開關(guān)一端與所述專用插座頂端固定連接，另一端繞所述頂端與水平方向呈O?90度夾角轉(zhuǎn)動。
[0025]在一些實施例中，所述第一 BNC頭和所述第二 BNC頭分別與所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析器連接。
[0026]在一些實施例中，所述固定連接件對稱設(shè)置在所述PCB板的四個角上，所述固定連接件包括固定螺柱和螺帽，所述固定螺柱穿設(shè)于所述PCB板，并通過所述螺帽固定。
[0027]本實用新型還提出了一種電源濾波器差模插入損耗測試工裝，包括PCB板，其特征在于，所述PCB板設(shè)置固定連接件、第一 SMA轉(zhuǎn)接頭底座、第二 SMA轉(zhuǎn)接頭底座和焊盤，所述焊盤包括輸入負(fù)電壓焊盤、輸入正電壓焊盤、輸出負(fù)電壓焊盤和輸出正電壓焊盤，所述輸入負(fù)電壓焊盤和所述輸入正電壓焊盤分別與所述第一 SMA轉(zhuǎn)接頭底座連接，所述輸出負(fù)電壓焊盤和輸出正電壓焊盤分別與所述第二 SMA轉(zhuǎn)接頭底座連接；所述固定連接件對稱設(shè)置在所述PCB板的邊緣遠(yuǎn)離所述第一 SMA轉(zhuǎn)接頭底座、第二 SMA轉(zhuǎn)接頭底座和焊盤；所述PCB板上端設(shè)置專用插座，所述專用插座的底部分別與所述輸入負(fù)電壓焊盤、輸入正電壓焊盤、輸出負(fù)電壓焊盤和輸出正電壓焊盤連接；
[0028]所述PCB板設(shè)置在屏蔽盒內(nèi)，所述屏蔽盒與盒蓋連接，所述盒蓋與所述屏蔽盒形成一個屏蔽空間，所述屏蔽盒在相對應(yīng)的兩側(cè)設(shè)置第一 BNC頭和第二 BNC頭；
[0029]所述屏蔽盒內(nèi)還設(shè)置沿所述專用插座位置對稱的輸出端傳輸線變壓器和輸入端傳輸線變壓器，所述第一 BNC頭通過所述輸入端傳輸線變壓器與第一 SMA轉(zhuǎn)接頭底座上的SMA轉(zhuǎn)接頭連接，所述第二 BNC頭通過所述輸出端傳輸線變壓器與第二 SMA轉(zhuǎn)接頭底座上的SMA轉(zhuǎn)接頭連接。
[0030]在一些實施例中，所述屏蔽盒內(nèi)設(shè)置屏蔽內(nèi)隔板，所述屏蔽內(nèi)隔板的兩端分別與所述盒蓋內(nèi)側(cè)和屏蔽盒底面連接，所述屏蔽內(nèi)隔板開設(shè)有一個開口，所述開口內(nèi)從下到上依次為PCB板、專用插座和被測器件的預(yù)留空間。
[0031]在一些實施例中，所述固定連接件對稱設(shè)置在所述PCB板的四個角上，所述固定連接件包括固定螺柱和螺帽，所述固定螺柱穿設(shè)于所述PCB板，并通過所述螺帽固定。
[0032]在一些實施例中，所述輸出端傳輸線變壓器包括第一抽頭、第二抽頭、第三抽頭和第四抽頭，在輸入端所述第一抽頭連接屏蔽盒的底面，所述第二抽頭與屏蔽盒一側(cè)的第一BNC頭連接，所述第三抽頭和第四抽頭均與所述第一 SMA轉(zhuǎn)接頭底座上的SMA轉(zhuǎn)接頭連接；所述輸入端傳輸線變壓器包括第五抽頭、第六抽頭、第七抽頭和第八抽頭，在輸出端所述第五抽頭連接屏蔽盒的底面，所述第六抽頭與屏蔽盒另一側(cè)的第二 BNC頭連接，所述第七抽頭和第八抽頭均與所述第二 SMA轉(zhuǎn)接頭底座上的SMA轉(zhuǎn)接頭連接。
[0033]在一些實施例中，所述第二抽頭和第六抽頭是特性阻抗為50歐姆的同軸電纜。
[0034]從上面所述可以看出，本實用新型提供的EMI電源濾波器共模/差模插入損耗測試工裝，由于所述輸入負(fù)電壓焊盤和所述輸入正電壓焊盤分別與所述第一 SMA轉(zhuǎn)接頭底座連接，所述輸出負(fù)電壓焊盤和輸出正電壓焊盤分別與所述第二 SMA轉(zhuǎn)接頭底座連接，通過這樣的PCB板布線，能夠?qū)崿F(xiàn)SMA轉(zhuǎn)接頭和輸入、輸出電壓端的焊接，方便了測試。由于所述專用插座的底部分別與所述輸入負(fù)電壓焊盤、輸入正電壓焊盤、輸出負(fù)電壓焊盤和輸出正電壓焊盤連接，在對DUT進(jìn)行測試時，便可直接插入到專用插座上，簡化了接線的麻煩。由于PCB板設(shè)置在屏蔽盒內(nèi)，所述屏蔽盒與盒蓋連接，所述盒蓋與所述屏蔽盒形成一個屏蔽空間，減少了測試過程中信號源、濾波器和接收機(jī)處