电流探头传输阻抗的校准方法

国际无线电干扰特别委员会发布的CISPＲ 16-1电磁兼容标准中规定了电流探头的校准方法，校准原理如图1所示。当采用50 Ω 测试系统时，电流探头的传输阻抗Zt定义为

图1 电流探头校准原理图

将电流探头卡在校准装置上，只要得到电流探头上的感应电压U2和终端负载上的电压U1，即可计算电流探头的传输阻抗Zt 。

1、测试方法

测试流程如图2所示，校准示意图如图3所示，具体步骤如下：

1）在电磁兼容微波暗室内，室内温度保持在标准温度t = 20 ℃条件下，将电流探头卡在校准夹具。

图2 电流探头测试流程图

图3 温度试验箱内电流探头校准示意图

上并置于温度实验箱内，电流探头与频谱分析仪连接，校准夹具一端接50 Ω负载，一端与信号源连接。

2）假设测量温度的最低温度为t1，最高温度为tn，设置温度实验箱内的温度为ti，t1≤ti≤tn，i= 1,2,...,n,t i的初始值为t1，进行保温。待温度稳定后设置并保持信号源输出为U1，按照标准规定的校准频点fj逐一对电流探头的传输阻抗进行测试，使用频谱仪测得电流探头的接收值U2( ti,fj)，其中，J=1,2,...,m.

3）保持测试配置不变，关闭信号源输出，令温度实验箱内的温度为ti + 1 = ti + Δt，Δt 为温度变化量，进行保温。待温度稳定后，设置并保持信号源输出为U1，按照标准规定的校准频点fj逐一对电流探头的传输阻抗进行测试，使用频谱仪测得电流探头的接收值U2( ti,fj) ，判断ti + 1是否等于tn . 如果是，进入步骤4;如果否，返回步骤3，继续进行测量。

采用插值拟合算法对获得的相对误差数据进行拟合，得到电流探头传输阻抗的温度－频率－相对误差修正曲面。

上述测试中，由于采用温度实验箱，不可避免地会引入测试误差。为尽量减小箱体内壁对电磁波的反射及由密闭腔体导致的谐振效应，本文采用以二氧化硅体系为主的透波材料作为温度实验箱体。这种材料具有极小的线膨胀系数（约0.5x10-6k-1）、较好的抗热冲击性能、较低的介电常数ε( 2. 8 ～ 3. 5) 和损耗角正切tanσ( 小于0. 000 4) 随温度变化小的优点，而且其导热系数小，热防护能力好，制造工艺相对来说较简单，成本较低。

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