EMI电源滤波器插入损耗测试

EMI电源滤波器插入损耗测试一、实验目的掌握EMI电源滤波器共模与差模等效原理，了解矢量网络分析仪的工作原理，并熟练掌握仪器的基本操作流程，深刻理解屏蔽、接地、滤波在工程设计实践中的相互关系。二、实验原理插入损耗是指电路中接入滤波器网络前后，由噪声源产生的干扰消耗在同一负载上的功率之比，用分贝值表示，即：式中，P1和U1分别表示当EMI滤波器滤波器未插入前，从噪声源传递到负载的功率和电压；P2和U2分别表示当EMI滤波器滤波器接入后，从噪声源传递到负载的功率和电压。利用矢量网络分析仪测试时，插入损耗测量原理图如图1所示。矢量网络分析仪内阻：50ΩEMI滤波器50Ω50Ω共模共模差模差模测试夹具连接电缆连接电缆101/2201/2?ILlogPPlogUU共模插入损耗测试原理差模插入损耗测试原理三、实验仪器1.矢量网络分析仪2.EMI滤波器插入损耗测试夹具3.测试电缆及附件4.被测滤波器样件5.滤波器型号：TF-1E0AM-6A6.A4纸若干四、实验内容及步骤(一)滤波器插入损耗测试1．首先对矢网进行校准。2．按照测试原理图，正确搭建插入损耗测试系统，分别测量直通时（不加滤波器），共模/差模测试状态下，在100KHz~50MHz范围内，系统的插损，要EMI滤波器信号发生器接收机50Ω50Ω50Ω50ΩELLNNEMI滤波器信号发生器接收机50Ω50ΩELLNN求保存S21参数曲线，标记至少10个频点，并记录数据。3．按原理图安装好受试滤波器样件。注意，确认引线连接的共模状态和差模状态，并要求滤波器外壳良好接地，同时注意滤波器的输入输出分别与矢网的port1和port2连接。4．将夹具设定在共模工作状态下，从矢量网络分析仪上读取S21参数曲线，保存曲线图并记录至少10个频点处的数据；切换至差模工作状态再次测试，并记录数据。(二)滤波器安装使用状态对插入损耗的影响1、滤波器接地状态对插入损耗的影响在共模测试状态下，改变滤波器接地状态，通过矢量网络分析仪测量得到其插入损耗曲线，与（一）中结果对比，并分析其原因。2、滤波器输入输出屏蔽隔离对插入损耗的影响分别在共模和差模测试状态下，去掉测试夹具中间的隔离挡板，并盖好盖板，通过矢量网络分析仪测量其插入损耗，与（一）中结果对比，并分析其原因。五、实验数据处理插入损耗测试数据记录（差模）频率MHz0.65111825差模直通0.0086-0.0332-0.0878-0.3747-0.8171差模加滤波器-62.7871-61.9650-68.7614-75.6476-66.2136差模不加隔板-62.7690-63.5232-61.3942-57.4623-51.9160频率MHz3136404549差模直通-1.2292-1.5907-1.9083-2.3544-2.7544差模加滤波器-63.0817-72.8001-72.5238-65.2789-61.2576差模不加隔板-51.1416-48.4547-46.2875-43.1701-41.6450插入损耗测试数据记录（共模）频率MHz0.65111825共模直通0.01390.03770.05280.05930.0549共模加滤波器-75.7220-71.7761-71.5299-70.2962-71.8467共模不接地-36.6662-20.4346-16.3006-14.3913-13.5079共模不加隔板-76.1932-80.1439-63.2900-52.8262-46.3694图中曲线1：共模直通；2：共模不接地；3：共模不加隔板；4：共模加滤波器；5：差模直通；6：差模不加隔板；7：差模加滤波器。六、实验结果分析1.测试中（共模）改变滤波器接地状态，观察插入损耗的变化情况，并分析其原因。答：滤波器不接地（垫一张A4纸）后，插入损耗明显变小，即滤波器滤掉的干扰信号变少，因为不接地后，相当于切断了共模信号的回路，使得更多的共模干扰信号夹在负载两端，插入损耗自然就变小了。频率MHz3136404549共模直通0.03600.02280.0035-0.0370-0.0902共模加滤波器-66.6916-65.6786-64.1602-67.4830-64.5576共模不接地-13.1935-12.9555-12.7532-13.1358-13.2218共模不加隔板-42.6642-39.8529-37.7785-36.2958-35.58922.测试中改变测试夹具中滤波器的输入/输出屏蔽隔离状态，观察分析插入损耗变化，以及与频率的关系；答：去掉隔板以后，在频率较低时插入损耗基本上没什么变化，但是在频率较高时插入损耗明显变小。在频率较低时，输入输出线之间耦合非常小，干扰信号都被滤波器过滤掉了；频率较高时，输入输出线之间的耦合就非常严重，线间耦合的干扰信号依然能传到负载端，所以频率较高时插入损耗会变小。3.滤波器插入损耗曲线与理想低通滤波器插损曲线有什么异同？并进行分析。答：一个理想的低通滤波器能够完全剔除高于截止频率的所有频率信号并且低于截止频率的信号可以不受影响地通过。七、感想体会