EMI濾波器測試技術研究

4 EMI濾波器插損自動測試系統設計
近年來，隨著EMC測試的內容日趨復雜，測試工作量急劇增加，對測試設備在功能、性能、測試速度、測試準確度等方面的要求也日益提高。在這種情況下，傳統的人工測試已經很難滿足要求，再加上現在的國家標準(GB)和國家軍用標準(GJB)均要求電磁兼容的檢測必須自動進行，并且對數據后處理有嚴格的要求。因此，發展EMC自動測試成為必然之路。本文所建立的自動測試系統使用了虛擬儀器技術，基于信號源一頻譜儀對EMI電源濾波器進行插損測試的系統。
4．1 測試系統程序流程
本系統是在計算機上搭建一個虛擬的測試平臺，使用虛擬儀器技術通過通信總線GPIB在計算機上直接對頻譜儀進行程控，以減少測試夾具對濾波器插入損耗測試結果的影響。程序流程圖如圖6所示。
4．2 硬件接口與驅動
要實現該自動測試系統的功能，必須要解決的是實現計算機控制儀器運動及讀取測量的數據，而實現這一步首先要解決的問題是儀器和計算機之間的通信問題。在這里，選擇了具有GPIB(IEEE一488)接口的儀器。
另外系統還需要實現測試硬件的驅動，軟件中分別實現了對信號發生器的驅動和對頻譜分析儀的驅動。對信號發生器的程控是在VB環境中編寫的，軟件語句中參考說明書中驅動程序的編寫方法，完成了對信號發生器的基本設置，設置為射頻輸出方式，射頻信號的頻率調用信息輸入界面產生的頻點列表，發射頻率由用戶在軟件中設置。程序中首先定義命令中所用到的基本參數，然后進行程序的編寫，相應代碼如圖7所示。

對頻譜分析儀的驅動是通過在VB環境中編寫程序，調用LabVIEW程序通過GPIB總線驅動頻譜．儀的方法。采集頻譜儀測試濾波器所產生的圖形和數據。
軟件通過調用LabVIEW文件的輸入輸出操作存儲數據或從磁盤文件中讀取校準和測試數據(其中圖形為二維數組)，經過調用代碼轉為圖形顯示出來并將校準值和測試值存入數據庫。這里使用了VB和LabVIEW的混合編程，相應代碼如圖8所示。

4．3 測試軟件的界面設計
用戶界面是用戶與應用程序交互的媒介。用戶界面是應用程序里最重要的部分，也是直觀的現實世界。對用戶而言，界面就是應用程序。
本軟件由六個界面組成，分別是功能選擇界面、輸入信息界面、校準界面、測試界面、結果顯示界面和歷史數據對比界面組成。功能選擇界面中用戶選擇軟件實現的功能，進行插損測試或者查詢歷史測試數據。在輸入信息界面中，用戶填入測試基本信息并確定測試頻點的范圍，形成頻點列表，測試頻點列表存入數據庫。在校準界面，首先驅動信號發生器產生信號進行校準，設置發射功率并存入數據庫，然后驅動頻譜儀對測試濾波器進行校準，產生校準結果和圖形，并顯示出來。測試界面中再次驅動信號發生器，產生所需要的測試信號，調用數據庫中的發射功率不，再次驅動頻譜儀對濾波器插損性能進行測試，產生測試結果和圖形并顯示出來。在結果界面顯示插入損耗測試結果表和差模、共模的插損曲線圖。歷史數據對比通過添加數據庫中不同型號濾波器的插損結果進行對比，并生成對比曲線圖，方便用戶比較測試結果。
4．4 測試數據庫
在輸入信息界面，用戶輸入測試基本信息后生成一個管理數據庫。該數據庫中存放用戶定義的測試頻點和與之對應的共模和差模的校準、測試與插損的結果。若文件名相同則覆蓋原數據庫。確定測試頻點范圍后生成插入損耗子數據庫，校準和測試結果存入子數據庫，并計算得出插入損耗測試值。如圖9所示。
4．5 測試數據的處理
由于頻譜儀產生的校準值和測試值都是經過處理后的計算值，單位為dB。所以根據公式(1)可知，插入損耗值即為校準值與測試值之差。軟件中通過VB和LabVIEW的混合編程，可將頻譜儀生成的校準和測試圖形在界面上顯示。
另外，軟件會將校準結果和測試結果自動存入插入損耗數據庫中，并通過本軟件的插損計算公式得到共模插損數據和差模插損數據并保存。通過調用插入損耗數據庫可生成一個數據報表。本軟件使用DataReport數據報表設計器和數據源(Data Environment數據環境設計器)，創建一個可打印輸出的報表并且可以將報表導出到HTML或文本文件中。

5 結論
隨著電子設備以及各種電器的大量涌現和飛速發展，電子設備之間的電磁干擾(EMI)已成為一種嚴重的公害。EMI濾波器作為抑制電磁干擾的最有力的手段，日益為人們所了解和廣泛使用。因此，對EMI濾波器的測試技術的研究就變得十分重要。本文EMI濾波器各個方面的測試原理及方法進行了簡要的分析，并在插入損耗人工測試的基礎上編制了基于虛擬儀器技術的插損自動測試軟件。避免人工測試的一些缺陷，實現了測試的自動化，功能簡單、操作靈活。