怎样才能获得最好的共模插损特性？

在测量滤波器的共模插损时，一般怎样处理滤波器的接地？

电源线滤波器的共模插损的测量看起来比差模插损容易得多，因为，不用解决差模信号注入和接收的问题。但是，由于我们更关心高频段的共模插损，因此，要测量准确高频的共模插损也并不容易。首先，高频插损的测量结果受到空间耦合的影响。滤波器前后的空间耦合如图中所示，这是由于滤波器前后端的杂散电容所致。当频率较高时，这种耦合的影响不能忽略。这种耦合的结果是，测量的共模插损数值会小于滤波器真实的共模插损。另一个影响测量结果的因素是滤波器的接地。滤波器的接地阻抗越低，共模滤波效果越好。这从图中可以看出，滤波器的接地阻抗越低，共模电流越容易通过接地线返回信号源，否则，共模电流越容易通过接收机，而增加接收机的读数。但是，接地阻抗不是我们通常讲的电阻，构成接地阻抗的主要因素是接地导体的电感。导体的电感与导体的长度密切相关，而与导体的截面积关系不大。因此，采用粗导体，或者多股编织线，并不能够降低接地阻抗。

图中所示的是用网络分析仪测量滤波器共模插损的情况。网络分析仪的输入和输出都连接共轴电缆，在同轴电缆的末端，将芯线连接滤波器的一端，将外皮连接滤波器的金属外壳。为了减小滤波器前后耦合，一个原则就是使同轴电缆芯线暴露出来的部分尽量短。在测量滤波器的共模插损之前，我们可以对空间耦合的程度进行一下摸底。方法非常简单，就是将滤波器断开，使两根共轴电缆按照实际测试的状态摆放，这是，测量到的数值就是空间的耦合量。这里的测试方案不能解决滤波器良好接地的问题。如图中所示，同轴电缆的外皮通过一段导线接到滤波器的金属外壳上，这段导线具有较大的电感，因此，具有较高的阻抗。

为了降低滤波器的接地阻抗，我们需要制作一个测量夹具，如图所示。这个夹具是一块金属板，金属板的两端各安装一个同轴电缆连接器（BNC或者N型）。网络分析仪的输入和输同轴电缆可以直接连接到这个夹具上，保证最低的连接阻抗，这就是很多电磁兼容资料中所提到的360度连接。然后，滤波器的金属外壳直接搭接到这个夹具上，形成最低阻抗的连接。由于夹具是一整块金属板，因此，具有很低的阻抗。夹具上的同轴电缆连接器与滤波器接线端之间的连接也可以使用同轴电缆，并使芯线暴露出来的部分尽量短，减小空间耦合。这个测量夹具可以满足一般场合共模滤波器的测试要求，如果空间耦合控制的比较好，测量的频率范围可以达到50MHz左右。如果要测量到更高的频率范围，则需要更复杂的夹具，这种夹具应该能够对关注的最高频率提供60dB以上的隔离度。

这里，我们总结一下测量滤波器共模插损的步骤。图中所示的夹具是前面介绍的普通测量夹具，由于其高频隔离能力有限，一般只限于测量50MHz以下频率的共模插入损耗。图中，我们没有画出信号源和接收机部分，仅画出了夹具的部分。信号源和接收机可以是前面所介绍的测量方案中的一种。这里是以网络分析仪的方案为例。首先，将信号源与接收机直接连接，取得一个参考值，U0。通常，测量到的结果如右下图所示。然后，测量高频耦合。将前面的直通导线去掉，保持仪器的各种设置不变，如中上图所示，这时的测量结果如中下图所示。可以看到，频率较低的时候，数值很低，因为这里是开路状态，没有连通，所以数值很小。随着频率升高，数值增加，因为这时杂散电容充当了高频通路。最后，将滤波器插入，如右上图所示。测量结果如右下图所示，插损值就是红色实线与黑色虚线之间的差值。可以看到，频率最高的部分，插损数值较小。实际上，这并不代表实际的插损值，因为，我们看到这部分的数值与中下图的数值差不多，说明，这部分实际上是空间耦合导致的。

为了测量更高频率的共模插损，需要对滤波器的前后进行良好的隔离。这时我们可以做一个屏蔽箱，如图所示。屏蔽箱的中间有一块隔离板，将箱体分割成两个舱。两个隔离的舱的面板上分别安装连接信号源和接收机的同轴电缆连接器。两个隔离舱之间的隔离板上安装待测滤波器。这时，滤波器的前后就可以良好的隔离。这里安装的滤波器必须是面板安装方式的，也就是，滤波器一端接线端与滤波器的安装面在同一个表面，如上图所示。如果不是这样安装的滤波器，则无法实现滤波器前后的隔离。当然，这也反映了实际的情况。也就是，为了获得好的滤波效果，滤波器必须是面板安装方式的。右图是一个商业的面板安装滤波器。这种滤波器安装在屏蔽机箱的面板上，实现了滤波器前后的隔离。