上海市质量监督检验技术研究院
摘 要：对传统的辐射抗扰度系统基础上，增加互锁控制功能，保证测试人员的安全性和测试的精确性
关键词：辐射抗扰度 互锁
Abstract: Based on the test system of the traditional radiated immunity ,interlock function is added. The newly founded system can protect tester more efficiently and improve test accuracy.
Key words: Radiated electromagnetic field immunity，interlock
引言
射频电磁场辐射抗扰度测试作为比较重要的一个抗扰度项目，可以有效模拟电磁辐射环境。目前很多实验室都建立了这样的抗扰度系统，不同系统的差异在于频率宽度、场强和有效的辐射空间范围等。当产品置身其中，可以检查产品的抗辐射性能，企业在产品的设计、试制、成品等各个阶段都要进行大量的诊断测试。测试时，辐射抗扰度测试系统在会在一个封闭空间内（例如电波暗室、GTEM小室、混响室）的有效平面上产生恒定的电磁场，试验样品布置于标准试验台上，工程师需要反复打开暗室的屏蔽门转换试验样品处于不同的位置、角度和天线极化方向，目的是找出试验样品最薄弱的部位。厂家在D-bug时，也需要进出暗室调整样品，由于控制系统和屏蔽门地处两地，测试中，屏蔽门如果突然打开，强大的电磁场会对暴露在辐射空间的人身造成极大伤害，这种伤害包括对人体神经系统（植物神经紊乱）、循环系统、免疫功能、生殖功能的破坏等, 研究发现，严重时还会诱发癌症。暗室的门上也会标有警示:装有心脏起搏器的人被禁止进入暗室……为了提高实验室的自动化水平，同时有效保护测试工程师的安全，在传统的辐射抗扰度测试系统基础上，增加联动系统，在屏蔽门打开时系统自动切断功率放大器的输出，并且将开门信号输入到控制系统，让测试自动暂停，待调整完毕关好屏蔽门后测试得以继续进行，保证了测试的有效性。
系统的建立以电波暗室辐射抗扰度为例，包括硬件和软件两大部分，下面分别阐述建立过程：
1.硬件建立
首先，分析一下现有的系统硬件布置图（见图1），可以看到系统由于分布于三个不同的空间，要实施联动功能：
1）首先需要解决信号通路问题，五星标示的地方需要连有互锁系统（功放室的互锁信号用于连接功率放大器，控制室的互锁信号用于连接射频切换开关），由于这些地方都带有电源线分布槽，可以借助这些布线槽解决信号线的布线问题，实现信号的传输。
2）建立互锁系统的模型：功率放大器的互锁信号输入口是一个BNC同轴接口，正常情况下处于常闭状态（通过端接接头短路），一旦开路，即可关闭功放输出，从而达到互锁目的，为此建立了如图2所示的模型：屏蔽门在打开时候线路处于开路状态，只有当屏蔽门关闭时，线路才会处于闭合状态，保证功率放大器的输出。先在本地利用同轴线缆试验功放的互锁功能，确保互锁功能能够正常运作。另一方面，信号源的射频切换开关也集成了类似的互锁功能，将互锁信号引入到信号通道的射频切换开关，由于射频切换开关控制着信号源的输入通道，一旦切断，即便功放互锁失效，由于信号源通道的关闭，也可以有效保护使用者的安全，从而提高了互锁系统的保险等级。
3）硬件连接：选择如图3+图4所示的联动部件，其中图3部件安装于屏蔽门上，图4部件安装于暗室屏蔽墙上(屏蔽门顶端)，图4部件内的弹簧保证线路的常开状态，图3部件可以压住图4部件内的弹簧，使线路处于常闭状态；将信号通过线缆引入到功放室的放大器互锁输入端和控制室的射频控制开关互锁输入端。
2.软件建立
系统采用罗德施瓦茨公司的EMC 32-S测试软件，为了增加互锁功能，需要对现有的测试软件重新设计，为此需要打开如图5所示的device list界面，增加interlock硬件，并对其进行设置，
需要说明的是一个系统中此类互锁控制件只能存在一个，因此虽然系统存在三处硬件互锁，但实际应用上存在不同，两个功率放大器的互锁是通过监测功率放大器的输出功率告知系统软件，而射频切换通道则是通过此处的软件设置来实现的，为此需要专门设置：
1)通过射频开关控制器软件对射频开关控制器的集成电路进行设置，如图6所示，选择OSP-B103模块，输入模块的IP地址，连接成功后，出现图7界面，对OSP-B103模块进行设置，将输出模式全部置为高电平（空白）。
2)打开EMC32-S软件，对图5中添加的interlock进行设置，interlock包括circuit、GPIB、LAN、USB、OSP五种不同的类型，此处按照实际硬件选择OSP类型，在general一栏选择正确的通讯接口，填写实际的IP地址，在properties一栏选择模块与通道，如图8所示，并检测互锁模块的设置正确与否。
3.系统运行
硬件连接好之后，运行新的测试系统，在运行过程中打开暗室屏蔽门，系统立刻暂停运行，功放输出切断，有效地规避了测试中的安全风险；断开功放的互锁电路，让其常闭，射频切换开关的互锁系统也能够有效切断输出通道，屏蔽门打开后，暗室内的场强监测探头有效的显示出暗室内已经不存在高辐射场强。
经过改造后的射频抗扰度系统有效的消除了测试人员可能会暴露在强电磁场环境下的安全隐患，提高了测试系统的安全性能，对实际的工程实践具有积极的指导意义。
参考文献：
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[3]才辉 宽频带辐射抗扰度自动测试系统的研制 《电子质量》,2012年第4期
[4]朱云 开发通用的射频电磁场辐射抗扰度自动测试软件 《电子测量与仪器学报》，2014年 第1期
论文作者:陈业刚,王忠阁,孙明杰,王璐
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
标签：系统论文; 射频论文; 互锁论文; 暗室论文; 测试论文; 功率放大器论文; 功放论文; 《基层建设》2016年第33期论文;