[发明专利]电磁干扰噪声测试辅助装置的设计方法

说明书

本发明涉及一种电磁干扰噪声测试辅助装置的设计方法，包括：根据未接入测试辅助装置时的干扰噪声时域幅值与设定的接入测试辅助装置时的干扰噪声期望时域幅值，确定待测端口干扰噪声需要的最低插入损耗；根据最低插入损耗，选择测试辅助装置的拓扑与参数，并接入测试辅助装置，优化测试辅助装置的拓扑与参数，直至验证确认待测端口的干扰噪声时域幅值经过测试辅助装置衰减至干扰噪声期望时域幅值要求范围内，确定最终测试辅助装置的拓扑与参数。该方法通过接入测试辅助装置衰减干扰噪声，间接地调小示波器的垂直量程档位，提高示波器采集信号的最小幅值精度，保证示波器能够采集到高频段衰减电磁干扰噪声，节约了测试成本，具有普适性。

技术领域

本发明属于牵引供电系统技术领域，尤其涉及一种电磁干扰噪声测试辅助装置的设计方法。

背景技术

列车从牵引供电网输入DC1500V直流电，经由牵引系统变换成频率、电压均可调的三相交流电，向异步牵引电动机供电，通过这种直流-交流变换，实现了对车辆的牵引传动。但牵引系统中的主功率开关器件在快速开关过程中会产生传导电磁干扰噪声，严重影响着其他电气设备的稳定运行。

传导电磁干扰噪声水平通常可以通过在线测试得到，一般用电压量dBuV表示，即当牵引系统上电工作时，在待测输入或输出端口处，运用高压差分电压探头采集差、共模两种干扰形式的电压噪声信号，并在频域中进行表征。但实际测试中，示波器的垂直分辨率和垂直量程档位限制了能够采集到的信号的最小幅值精度，高频段的干扰噪声幅值普遍较低，当高频段的干扰噪声幅值小于示波器的信号采集最小幅值精度时，示波器无法采集到实际的干扰噪声信号，此时示波器显示的是测试设备的本底噪声。

若想采集到干扰噪声在高频段的实际幅值，可以从提高示波器的垂直分辨率和调小示波器的垂直量程档位两个方面进行测试改进。提高示波器的垂直分辨率，需要使用更高ADC位数的示波器，例如用12位示波器替换8位示波器。但实际应用中，示波器的位数越高，价格越贵，若继续提高示波器的位数，经济上不具有可行性。而调小示波器的垂直量程档位，则需要尽可能地使示波器的垂直量程与干扰噪声的峰峰值相等，在该方法中，需要借助测试辅助装置实现，通过人为地衰减干扰噪声的峰峰值，间接地调小示波器的垂直量程档位，从而使示波器能够采集到高频段低幅值的干扰噪声。因此，本发明考虑提供一种电磁干扰噪声测试辅助装置的设计方法。

发明内容

本发明在上述基于调小示波器的垂直量程档位，以采集高频段低幅值干扰噪方法的基础上提供了一种电磁干扰噪声测试辅助装置的设计方法，借助测试辅助装置，实现间接地调小示波器的垂直量程档位，以采集高频段低幅值干扰噪声。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电磁干扰噪声测试辅助装置的设计方法，包括：

搭建测试环境，采集未接入测试辅助装置时待测端口的干扰噪声的时域波形，确定未接入测试辅助装置时的干扰噪声时域幅值；

测试示波器的本底噪声，并根据本底噪声设定干扰噪声测试的理想垂直量程档位，并将设定的理想垂直量程档位确定为接入测试辅助装置时的干扰噪声期望时域幅值；

根据未接入测试辅助装置时的干扰噪声时域幅值与接入测试辅助装置时的干扰噪声期望时域幅值，确定待测端口干扰噪声需要的最低插入损耗；

根据最低插入损耗，初步选择测试辅助装置的拓扑与参数；

接入测试辅助装置，优化测试辅助装置的拓扑与参数，直至验证确认待测端口的干扰噪声时域幅值经过测试辅助装置衰减至干扰噪声期望时域幅值要求范围内，确定最终测试辅助装置的拓扑与参数。

优选的，确定未接入测试辅助装置时的干扰噪声时域幅值的方法为：

采集未接入测试辅助装置时待测端口的干扰噪声的全频段时域波形，并设计数字滤波器，将全频段时域波形离散为各分频段时域波形，并统计各分频段干扰噪声时域幅值，确定未接入测试辅助装置时的干扰噪声时域幅值。