实验报告2-EMI电源滤波器插入损耗测试.docx

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1、EMI电源滤波器插入损耗测试实验报告一、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：IL = 10/og (Pl / P2)= 201og(Ul / U2)：式中，Pl和UI分别表示当EMT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/L=-20L

2、gS21测量原理图如图1所示。L 1 L二EMI滤波器50 Q50Q50Q()接收机共模插入损耗测试原理差模插入损耗测试原理三、实验测试系统的构成1 .矢量网络分析仪：绘制S21参数曲线，进而计算插入损耗。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（型号：军用直流电源滤波器TF-2E0UM-20A）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lOOKHz50MHz范围内，系统的插损，要求保存S21参数曲线,标记至少10个频点，并记录数据

3、。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portl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

4、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)测试频点12345678910频率(MHz)0.5102027303438424650直通时夹具插损IL()(dB)-0.010.060.470.921.121.401.692.022.372.76正常接入滤波器后插损IL】 (dB)75.1377.0070.3868.2567.3766.3065.6265.0064.7166.44无屏蔽隔离挡板时插损IL376.1261.2951.0846.8745.2843.2841.5139.8238.3937.05正常情况下

5、滤波器插损ILi-ILo(dB)75.1476.9469.9167.3366.2564.9063.9362.9862.3463.68无屏蔽隔离挡板时滤波器插损IL3-ILo76.1361.2350.6145.9544.1641.8839.8237.8036.0234.29(dB)插入损耗测试数据记录(共模)测试频点12345678910频率(MHz)0.5102027303438424650直通时夹具插损ILo (dB)-0.01-0.06-0.07-0.06-0.05-0.04-0.03-0.010.010.06正常接入滤波器后插损 ILi (dB)66.3881.8972.4169.086

6、7.9166.6865.8565.2465.1367.91接地差时插损比2(dB)66.2671.1661.1857.6356.3154.7653.3352.0550.7550.14无屏蔽隔离挡板时插损IL3 (dB)66.3881.8972.4169.0867.9166.6865.8565.2465.1367.91正常情况下滤波器插损 ILi-ILo(dB)66.3981.9572.4869.1467.9666.7265.8865.2565.1267.85接地差时滤波器插损 IL2-IL0(dB)66.2771,2261.2557.6956.3654.8053.3652.0650.7450.

7、08无屏蔽隔离挡板时滤波器插损IL3-IL0(dB)66.3981.9572.4869.1467.9666.7265.8865.2565.1267.85六、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：通过实验测量结果可以发现，改变共模电路中滤波器的接地状态，插入损耗明显减小。2、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：通过实验测量结果可以发现，在滤波器输入/输出未进行屏蔽隔离的情况下，对于共模电路，其插入损耗与屏蔽状况下基本相同，而对于差模电路，相比屏蔽状况下其插入损耗明显减小，而且随着频率

8、的升高，插入损耗减小量也在增加。可见，滤波器输入/输出是否屏蔽隔离对于高频段的插入损耗影响更大。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：通过实验测量结果可以发现，滤波器插入损耗曲线与理想低通滤波器插损曲线的相同点是：对低频信号的插入损耗较小，对于高频信号的插入损耗较大。不同点是：理想低通滤波器插损曲线存在突变，即到达某一频率值时，插入损耗突然增大。而滤波器插入损耗曲线不存在突变，并且在频率值增大到一定程度时，曲线有下降趋势。七、实验感想体会由于第一次接触实验仪器，对于相关操作比较陌生，好在有老师的耐心指导，加上小组成员之间的讨论，总算是得到了预期的实验结果，顺利完成了实验。总之，实验前一定要熟悉实验原理、对实验结果有所预期，只有这样才能在实验中对测量结果的合理性与准确性作出初步判断，可以及时发现实验中可能存在的问题，提高实验结果的可靠性。