專利名稱：一種高速信號(hào)線的浪涌抗擾度測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到電磁兼容的試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及到電氣和電子
設(shè)備在使用非屏蔽線纜正常運(yùn)行、傳輸處理高速電信號(hào)的情況下進(jìn)行通信線的浪涌抗擾度 試驗(yàn)的測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)是一系列電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)中的一個(gè)分支，該試 驗(yàn)的目的是考察被測(cè)設(shè)備在實(shí)際使用過程中受到浪涌電壓/電流沖擊后的損壞程度和性 能下降程度。 對(duì)被測(cè)設(shè)備的浪涌(沖擊)試驗(yàn)可大體分為兩部分對(duì)被測(cè)設(shè)備的電源進(jìn)行的浪 涌(沖擊)試驗(yàn)；對(duì)被測(cè)設(shè)備的互聯(lián)線(包括I/O線、通信線、平衡線等)進(jìn)行的浪涌(沖 擊)試驗(yàn)。 目前，對(duì)被測(cè)設(shè)備的電源進(jìn)行的浪涌抗擾度試驗(yàn)已經(jīng)十分全面和成熟，但是，對(duì)于 被測(cè)設(shè)備使用非屏蔽互聯(lián)線進(jìn)行的浪涌抗擾度試驗(yàn)，由于技術(shù)或?qū)嶋H操作上的原因，比如 去耦網(wǎng)絡(luò)的存在會(huì)將高速(高頻)電信號(hào)阻隔掉，而往往難以實(shí)施。中華人民共和國(guó)國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)GB/T17626. 5-2008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)中的圖14、圖 15非屏蔽對(duì)稱工作線路試驗(yàn)配置解決了在被測(cè)設(shè)備斷電、無數(shù)據(jù)傳輸處理或只傳輸工作頻 段在100kHz以內(nèi)信號(hào)的情況下如何實(shí)施該實(shí)驗(yàn)的問題；但是當(dāng)被測(cè)設(shè)備的信號(hào)線傳輸?shù)?是工作頻段大于100KHz或傳輸速率大于100kbps的高速電信號(hào)時(shí)，上述試驗(yàn)配置中的去耦 網(wǎng)絡(luò)就會(huì)將大部分的有用電信號(hào)隔離掉。因此，上述試驗(yàn)配置有不足之處，其不足之處是 該試驗(yàn)配置的測(cè)試結(jié)果很難反映被測(cè)設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行、傳輸高速電信號(hào)的情況下通信線的 浪涌抗擾度性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可以在被測(cè)設(shè)備正常運(yùn)行、傳 輸高速電信號(hào)的情況下進(jìn)行試驗(yàn)的測(cè)試方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案是，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由被測(cè)設(shè)備、輔助設(shè)備、實(shí)驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器和光電轉(zhuǎn) 換器組成。實(shí)驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器的地連接到被測(cè)設(shè)備的接地柱上，實(shí)驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器的正極連接 到已經(jīng)剝開的通訊線纜的線芯上。被測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)口與光電轉(zhuǎn)換器的電口相連，光電轉(zhuǎn)換 器的光口與輔助設(shè)備相連。 要求該光電轉(zhuǎn)換器的浪涌抗擾度等級(jí)完全達(dá)到或超越IEC 61000-4-5工業(yè)四級(jí) 要求，不會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生任何的不利影響。 加實(shí)驗(yàn)信號(hào)的通訊線纜的長(zhǎng)度應(yīng)大于等于20米，且須保證該通訊線纜的金屬芯 與浪涌信號(hào)線接觸良好。 不需要單獨(dú)的保護(hù)設(shè)備，光電轉(zhuǎn)換器起到了對(duì)輔助設(shè)備的保護(hù)作用。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的測(cè)試方法擯棄了會(huì)阻隔高速電信號(hào)通過的去耦網(wǎng)絡(luò)，只需要很少的額外硬件即可實(shí)現(xiàn)，可以對(duì)輔助測(cè)試設(shè)備進(jìn)行有效地保護(hù)，并且對(duì)輔助測(cè) 試設(shè)備的保護(hù)比去耦網(wǎng)絡(luò)更為簡(jiǎn)捷、有效?？梢栽趥鬏敻哌_(dá)千兆比特率的高速信號(hào)下進(jìn)行 數(shù)據(jù)口的浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)。由于光電轉(zhuǎn)換器的有效保護(hù)，輔助設(shè)備在浪涌抗擾度試 驗(yàn)進(jìn)行的過程中可以進(jìn)行完全正常情況下的數(shù)據(jù)生成、測(cè)試及統(tǒng)計(jì)作業(yè)而不受任何影響； 當(dāng)被測(cè)設(shè)備因試驗(yàn)而產(chǎn)生性能下降或功能損壞時(shí)，輔助設(shè)備可以精確測(cè)試出被測(cè)設(shè)備受損 或性能下降的程度。


圖1非屏蔽對(duì)稱互聯(lián)線(通信線)的試驗(yàn)配置示例圖； 圖2使用1. 2/50 i！ S浪涌的對(duì)稱高速通信線的耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)的配置示例圖； 圖3 —個(gè)被測(cè)設(shè)備(EUT)的連接示例圖； 圖4兩個(gè)被測(cè)設(shè)備(EUT)情況下的試驗(yàn)配置示例圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。 圖1指示了非屏蔽對(duì)稱互聯(lián)線(通信線)的試驗(yàn)配置示例，對(duì)應(yīng)中華人民共和國(guó) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17626.5-2008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)中的圖 14。圖1使用去耦網(wǎng)絡(luò)和保護(hù)設(shè)備。 圖2指示了使用1. 2/50 ii s浪涌的對(duì)稱高速通信線的耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)的配置示 例，對(duì)應(yīng)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17626. 5-2008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖 擊)抗擾度試驗(yàn)中的圖15。 對(duì)于1/0線和通信線去耦網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)阻抗會(huì)限制數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸?。由于物理結(jié)構(gòu) 的限制大部分耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)的工作頻段被限制在100kHz以內(nèi)。速率大于100Kbps或工 作頻段大于lOOKHz的高速電信號(hào)很難通過上述配置中的去耦網(wǎng)絡(luò)，從而難以真實(shí)再現(xiàn)EUT 在加電運(yùn)行、有高速電信號(hào)傳輸情況下的信號(hào)線的浪涌抗擾度性能。 圖3指示了一個(gè)被測(cè)設(shè)備(EUT)的連接示例，被測(cè)設(shè)備用的是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，輔助設(shè)備 用的是網(wǎng)路數(shù)據(jù)分析儀，實(shí)驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器用的是浪涌信號(hào)發(fā)生器。浪涌信號(hào)發(fā)生器的輸出 地同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接地端共同接入保護(hù)地線，浪涌信號(hào)發(fā)生器的另一端(浪涌信號(hào)線)則直 接接在端口port 3和port 4之間的高速非屏蔽信號(hào)線上，該線的長(zhǎng)度應(yīng)大于等于20米， 且須保證該線的金屬芯與浪涌信號(hào)線接觸良好。 試驗(yàn)時(shí)可以每根通信線分別進(jìn)行，也可以多根通信線同時(shí)進(jìn)行。
開始試驗(yàn)前，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行VLAN配置，讓port 1和port 4的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 內(nèi)雙向線速交換，port 2和port 3的數(shù)據(jù)在EUT內(nèi)雙向線速交換，從而使所有的測(cè)試數(shù)據(jù) 均雙向通過"網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析儀一光電轉(zhuǎn)換器一port 1 —port 4 —port 3 — port 2 —光 電轉(zhuǎn)換器一網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析儀"這樣一個(gè)環(huán)路。 試驗(yàn)時(shí)，首先通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析儀向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送并接收雙向、速率為100Mbps 的測(cè)試數(shù)據(jù)，持續(xù)時(shí)間20分鐘，然后對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能正常后，采用 同樣的方式向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)，同時(shí)通過浪涌信號(hào)發(fā)生器將每分鐘一次、共五次的 浪涌干擾施加到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高速非屏蔽信號(hào)線上，待浪涌干擾施加結(jié)束后，再次通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析儀對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過對(duì)兩次測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、分析，來確定EUT的 性能是否下降以及下降的程度(比如丟包率的大小、時(shí)延的長(zhǎng)短等)。 圖4指示了兩個(gè)被測(cè)設(shè)備(EUT)情況下的試驗(yàn)配置示例，浪涌信號(hào)發(fā)生器的輸出 地同兩個(gè)EUT的接地端共同接入保護(hù)地線，浪涌信號(hào)發(fā)生器的另一端(浪涌信號(hào)線)則直 接接在兩個(gè)EUT的兩個(gè)數(shù)據(jù)口之間的百兆非屏蔽網(wǎng)線上，該網(wǎng)線的長(zhǎng)度應(yīng)大于等于20米， 且須保證該網(wǎng)線的金屬芯與浪涌信號(hào)線接觸良好。 試驗(yàn)時(shí)可以每根通信線分別進(jìn)行，也可以多根通信線同時(shí)進(jìn)行。 開始試驗(yàn)前，將兩個(gè)被測(cè)設(shè)備(EUT)的配置恢復(fù)為默認(rèn)配置，從而使所有的測(cè)試
數(shù)據(jù)均雙向通過"網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析儀一光電轉(zhuǎn)換器一EUT 1 — EUT 2 —光電轉(zhuǎn)換器一網(wǎng)絡(luò)數(shù)
據(jù)分析儀"這樣一個(gè)環(huán)路。 試驗(yàn)時(shí)，首先通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析儀向兩個(gè)EUT發(fā)送并接收雙向、速率為100Mbps的 測(cè)試數(shù)據(jù)，持續(xù)時(shí)間20分鐘，然后對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確認(rèn)兩個(gè)EUT性能正常后，采用同 樣的方式再次發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)，同時(shí)通過浪涌信號(hào)發(fā)生器將每分鐘一次、共五次的浪涌干擾 施加到兩個(gè)EUT之間的百兆非屏蔽網(wǎng)線上，待浪涌干擾施加結(jié)束后，再次通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分 析儀對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過對(duì)兩次測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、分析，來確定兩個(gè)EUT的性 能是否下降以及下降的程度(比如丟包率的大小、時(shí)延的長(zhǎng)短等)。 以上所述僅為本發(fā)明的過程及方法實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的 精神和實(shí)質(zhì)之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高速信號(hào)線的浪涌抗擾度測(cè)試方法，其特征是，試驗(yàn)系統(tǒng)由被測(cè)設(shè)備、輔助設(shè)備、試驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器和光電轉(zhuǎn)換器組成；試驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器的接地螺釘與被測(cè)設(shè)備的接地螺釘共同接地線；試驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器的正極連接到已經(jīng)剝開的通訊線纜的線芯上；被測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)口與光電轉(zhuǎn)換器的電口相連，光電轉(zhuǎn)換器的光口與輔助設(shè)備相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，加試驗(yàn)信號(hào)的通訊線纜的長(zhǎng)度應(yīng)大于等于 20米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，須保證加浪涌信號(hào)的通訊線纜的金屬芯與 浪涌信號(hào)線接觸良好。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，該光電轉(zhuǎn)換器的浪涌抗擾度等級(jí)完全達(dá)到 或超越IEC 61000-4-5工業(yè)四級(jí)要求，不會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生任何的不利影響。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，不需要單獨(dú)的保護(hù)設(shè)備，光電轉(zhuǎn)換器起到了 對(duì)輔助設(shè)備的保護(hù)作用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速信號(hào)線的浪涌抗擾度測(cè)試方法，旨在提供一種電氣和電子設(shè)備在使用非屏蔽線纜正常運(yùn)行、傳輸處理高速電信號(hào)的情況下進(jìn)行通信線的浪涌抗擾度試驗(yàn)的測(cè)試方法。其技術(shù)方案的要點(diǎn)是，試驗(yàn)系統(tǒng)由被測(cè)設(shè)備、輔助設(shè)備、試驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器和光電轉(zhuǎn)換器組成。試驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器的接地螺釘與被測(cè)設(shè)備的接地螺釘共同接地線；試驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器的正極連接到已經(jīng)剝開的通訊線纜的線芯上。被測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)口與光電轉(zhuǎn)換器的電口相連，光電轉(zhuǎn)換器的光口與輔助設(shè)備相連。
文檔編號(hào)H04B3/46GK101777936SQ20091008768
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者劉幫, 張苗苗, 李士寧, 楊繼明, 黃昆 申請(qǐng)人:北京東土科技股份有限公司