一种基于噪底区域判断的信号源幅度调整方法与装置

1.本发明涉及信号源幅度自动控制，特别是涉及一种基于噪底区域判断的信号源幅度调整方法与装置。


背景技术：

2.电磁兼容测试包括电磁干扰(emi)测量和电磁敏感度(ems)测量两大部分。其中电磁辐射敏感度测量方法适用于设备和分系统壳体及所有互连电缆，目的是用于检验eut和有关电缆承受辐射电场的能力。
3.传统的电磁辐射敏感度测试没有考虑功率放大器是否进入噪底区域，导致信号源幅度的调整不会带来功率放大器输出信号幅度的改变，导致信号源幅度调整失败，达不到规定的极限值要求。现有的方案中，采用功放增益压缩比低于0.8的方式来判断是否进入功率放大器的噪底区域，对功率放大器的增益压缩的性质要求比较严格，当频率提高到一定程度后，该增益压缩性质不再随着幅度的变化而具有很好的平稳特性，因此会出现监测的幅度在极限值附近来回不断调整的情况，增加了单个频率点的幅度调整时间；同时对于现实的功率放大器，当频率提高到一定程度，增益压缩不再平稳，增益压缩抖动的情况下，功率放大器输出落入到该区域时经常会被误判为达到功率放大器的噪底区，该噪底被称为“假噪底”，导致了信号源幅度调整不到位；也会使得很宽的频率范围内都会被当成“噪底”处理(进入功率放大器饱和区也被当成“噪底区”)，导致整个频率范围内的信号源幅度自动调整失效。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于噪底区域判断的信号源幅度调整方法与装置，能够避免功放输出信号的噪底太高，导致很小的信号源输出就达到超过极限值要求，使得信号源自动调整失效的问题。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于噪底区域判断的信号源幅度调整方法，包括以下步骤：
6.s1.设置信号源最低的信号源输出幅度s0、当前频率点要达到的相应极限e0、信号源调整系数α、极限值阈值x、噪底阈值y；
7.s2.开始当前频率点的信号源幅度调整，并设置初始循环计数值i＝1；
8.s3.设置信号源的幅度为s
i
，并打开信号源的输出；
9.s4.判断信号源输出是否比信号源最小输出低，即s
i
＜s0:
10.如果是,则进入到功率放大器或系统噪底区域，结束当前频率的信号源幅度调整，记录当前幅度并进入到下一频点；
11.如果否，则没有进入到功率放大器或系统噪底区并执行步骤s4；
12.s5.信号源产生的信号经由放大器放大后送入到电场辐射天线，产生的辐射干扰信号对被试品进行干扰；电场传感器监测被试品的干扰电场强度返回给场强计,控制器根
据场强计输出的干扰电场强度值和极限值调整信号源的输出；
13.s6.返回步骤s4,重复执行步骤s4～s5，直到满足当前频率点的信号源幅度调整要求后，进行下一个频率点调整。
14.进一步地，所述步骤s5中根据干扰电场强度值和极限值调整信号源输出的过程如下：
15.s501.电场传感器监测被试品的干扰电场强度返回给场强计，控制器从场强计获取被试品上的辐射电场e
i
，计算测试场强与要达到的相应极限之间的差值为：δ
i
＝e0‑
e
i
；
16.s502.判断差值δ
i
是否满足i＞1且
17.如果满足则进入到功率放大器或系统噪底区域，结束当前频率的信号源幅度调整，记录当前幅度并进入到下一频点调整；
18.如果不满足则没有进入到功率放大器或系统噪底区域并执行步骤s503；
19.s503.判断差值δ
i
是否满足|δ
i
|＜x：
20.如果满足则控制信号源幅度调整，使得功率放大器输出满足极限值要求并结束当前频率的信号源幅度调整；
21.如果不满足则执行步骤s504；
22.s504.更新信号源的输出s
i+1
＝s
i
+α
·
δ
i
；循环数加1，即：i＝i+1。
23.进一步地，步骤s6中所述的满足当前频率点的信号源幅度调整要求即满足：|δ
i
|＜x、或s
i
＜s0中的任一条件。
24.进一步地，当进入下一频点调整后，对下一频点重复步骤s1～s5的处理，直到信号源的所有频点均调整完成后，信号源幅度调整结束。
25.一种基于噪底区域判断的信号源幅度调整装置，包括信号源、放大器、电场辐射天线、电场传感器、场强计和控制器；
26.所述信号源用于产生测试信号，产生的信号经由放大器放大后，送入到电场辐射天线的激励输入端；
27.所述电场辐射天线，用于产生辐射干扰信号对被试品进行干扰；
28.所述电场传感器，用于监测被试品的干扰电场强度返回给场强计；
29.所述控制器，根据场强计输出的干扰电场强度值和极限值调整信号源的输出。
30.本发明的有益效果是：1.可以在进入功放噪底或系统噪底区时结束当前频点处幅度的调整，加快信号源幅度调整的过程，节省试验时间，提高试验效率；
31.2.由于节省了试验时间，因此延长了功放、天线等硬件设备的使用寿命，降低了设备维护费用；
32.3.对于一般增益压缩不平稳的功率放大器，可以保证信号源能够调整到需要的输出。
附图说明
33.图1为本发明的方法流程图；
34.图2为本发明的装置原理框图。
具体实施方式
35.下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
36.如图1所示，一种基于噪底区域判断的信号源幅度调整方法，包括以下步骤：
37.s1.设置信号源最低的信号源输出幅度s0、当前频率点要达到的相应极限e0、信号源调整系数α、极限值阈值x、噪底阈值y；
38.s2.开始当前频率点的信号源幅度调整，并设置初始循环计数值i＝1；
39.s3.设置信号源的幅度为s
i
，并打开信号源的输出；
40.s4.判断信号源输出是否比信号源最小输出低，即s
i
＜s0:
41.如果是,则进入到功率放大器或系统噪底区域，结束当前频率的信号源幅度调整，记录当前幅度并进入到下一频点；
42.如果否，则没有进入到功率放大器或系统噪底区并执行步骤s4；
43.s5.信号源产生的信号经由放大器放大后送入到电场辐射天线，产生的辐射干扰信号对被试品进行干扰；电场传感器监测被试品的干扰电场强度返回给场强计,控制器根据场强计输出的干扰电场强度值和极限值调整信号源的输出；
44.s6.返回步骤s4,重复执行步骤s4～s5，直到满足当前频率点的信号源幅度调整要求后，进行下一个频率点调整。
45.进一步地，所述步骤s5中根据干扰电场强度值和极限值调整信号源输出的过程如下：
46.s501.电场传感器监测被试品的干扰电场强度返回给场强计，控制器从场强计获取被试品上的辐射电场e
i
，计算测试场强与要达到的相应极限之间的差值为：δ
i
＝e0‑
e
i
；
47.s502.判断差值δ
i
是否满足i＞1且
48.如果满足则进入到功率放大器或系统噪底区域，结束当前频率的信号源幅度调整，记录当前幅度并进入到下一频点调整；
49.如果不满足则没有进入到功率放大器或系统噪底区域并执行步骤s503；
50.s503.判断差值δ
i
是否满足|δ
i
|＜x：
51.如果满足则控制信号源幅度调整，使得功率放大器输出满足极限值要求并结束当前频率的信号源幅度调整；
52.如果不满足则执行步骤s504；
53.s504.更新信号源的输出s
i+1
＝s
i
+α
·
δ
i
；循环数加1，即：i＝i+1。
54.进一步地，步骤s6中所述的满足当前频率点的信号源幅度调整要求即满足：|δ
i
|＜x、或s
i
＜s0中的任一条件。
55.进一步地，当进入下一频点调整后，对下一频点重复步骤s1～s5的处理，直到信号源的所有频点均调整完成后，信号源幅度调整结束。
56.如图2所示，一种基于噪底区域判断的信号源幅度调整装置，包括信号源、放大器、电场辐射天线、电场传感器、场强计和控制器；
57.所述信号源用于产生测试信号，产生的信号经由放大器放大后，送入到电场辐射
天线的激励输入端；
58.所述电场辐射天线，用于产生辐射干扰信号对被试品进行干扰；
59.所述电场传感器，用于监测被试品的干扰电场强度返回给场强计；
60.所述控制器，根据场强计输出的干扰电场强度值和极限值调整信号源的输出。
61.在本技术的第一个实施例中，对于某次调整，选取极限值为：在调整到2.6ghz时，极限值为50v/m，转化为分贝为e0＝154dbμv/m，信号源调整系数为α＝0.9，极限值阈值为x＝0.3，噪底阈值y＝0.93，信号源最小幅度s0＝
‑
40dbm，具体的调整如表1所示：
62.表1本发明进行幅值调整的过程
[0063][0064]
从表1可以看到在第二步(i＝2)时由于现有技术方案会判定为功率放大器进入非线性噪底区域而提前结束当前频率的信号源幅度调整。而利用改进的当前噪底区判断方法可以在第四步信号源幅度调整时，让场监视器监测的电场达到极限值规定的50v/m的限值要求；
[0065]
由此可见，如果采用现有技术方案，会导致信号源幅度调整到第二步时会被当作进入功率放大器噪底区域而提前结束当前频率的信号源幅度调整而使信号源幅度调整不到极限值要求的电场强度；而电磁兼容辐射敏感测试有多达上千个频点，按照现有技术进行频点测试会将连续的多个频点都被当成进入了噪底区，而本发明技术方案在试验的准确性上要远远优于现有技术方案。
[0066]
在本技术的第二个实施例中，对于另一次调整，选取极限值为：适用陆军地面，在调整到963mhz时，极限值为10v/m，转化为分贝为e0＝140dbμv/m，信号源调整系数为α＝0.9，极限值阈值为x＝0.3，噪底阈值y＝0.93，信号源最小幅度s0＝
‑
40dbm，具体的调整如表2所示：
[0067]
表2本发明进行幅值调整的过程
[0068][0069]
采用本专利的方法在第三步调整的时候被判断为进入功率放大器噪底区，退出当前频率点的信号源幅度调整。
[0070]
由此可见，本发明技术方案用于判断进入功率放大器噪底区是准确的。
[0071]
综上，本发明解决了由于功放输出信号的噪底太高，导致很小的信号源输出就达到超过电磁兼容敏感度测试极限值要求，使得信号源自动调整失效的问题；加入进入功放或系统噪底区自动判断；解决了由于功率放大器增益压缩不平衡带来的“假噪底”问题；由于可以在进入功放噪底或系统噪底区时结束当前频点处幅度的调整，加快信号源幅度调整的过程，节省试验时间，提高试验效率；由于节省了试验时间，因此延长了功放、天线等硬件设备的使用寿命，降低了设备维护费用。
[0072]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。