民众号2023年7月27日揭晓的《探头用于传导辐射测试和诊断阐发的要领》先容了电流探头的使用要领，但受内容和篇幅限定未对电流探头用于辐射预测试的道理举行细致论述致使浏览和懂得艰苦，因此在这篇举行增补解释。
该要领的发生首要履历了功率吸取钳法、电磁钳法、电流探头法三个阶段，慢慢从辐射题目的诊断阐发手法扩大成辐射的预测试要领，是在长时间EMC研发实际举止中索求总结进去的有用便利高效的辅佐EMC设想的要领。
本文描绘这个进展进程，并对相干道理举行说明并供应一些左证，供人人参考和一路探究。
一、功率吸取钳用于辐射诊断阐发
在海内EMC行业晚期阶段因为理论和教训缺乏且不足用于辐射诊断阐发的对象，关于辐射题目只能采用拔插、增加等手法，不克不及定性定量地解决题目，而一部分行业先行者首创性地应用规范测试对象举行辐射诊断阐发取得了很好的打破。功率吸取钳因为使用频次与辐射重合而起首被开辟应用于辐射诊断测试。
功率吸取钳（absolving clamp）是CR14 和家用电器EMC规范中接纳的举行线缆发射功率的丈量的规范设置装备摆设，并由CISPR16-1-3界说手艺规格。功率吸取钳测试法与辐射发射测试要领都能够评价30-300MHz频段线缆的发射，限值与辐射发射限值存在相关性。
| 图一 功率吸取钳实物图与道理示意图 |
功率吸取钳对辐射旌旗灯号的丈量才能从根底规范给出的表示图上能够看出。功率吸取钳以端口3个作为电流件，将线缆上的共模电流旌旗灯号耦合立室以后送入到，经由过程校准系数换算就可以失掉被测线缆的射频发射功率。校准要领以下。
图二 功率吸取钳校准要领示意图
功率吸取钳的校准接纳网络分析仪S21插损要领，50Ω体系下应用107dBμV对应0dBm举行电压值到功率值的系数换算。应用校准系数举行赔偿以后，功率吸取钳测试频谱与辐射发射的频谱存在强相干瓜葛。2008年到2012年艾默生网络动力EMC团队工程师应用功率吸取钳举行种种线缆辐射发射题目的诊断阐发和整改，获得了非常好的工程实际见效。
二、电磁钳用于辐射诊断阐发
功率吸取钳在辐射题目诊断阐发上的高效使用推动了近似性能的电磁钳的使用研讨。电磁钳（EM-clamp）是IEC61000-4-6传导抗扰度测试用于线缆注入的耦合注入设置装备摆设，因为注入和接受的互易性，异样能够用于丈量线缆上的辐射发射题目诊断阐发和整改考证。
| 图三 放在校准夹具中的电磁钳实物图与道理示意图 |
与功率吸取钳相比，电磁钳应用所有磁芯举行合且应用宽的金属箔作为次级线圈，同时拥有强的磁耦合和容性耦合才能。电磁钳用于辐射诊断阐发依然需要对耦合系数举行校准。
图四 电磁钳耦合系数校准要领
图五 电磁钳耦合系数
电磁钳作为规范EMS注入设置装备摆设在150Ω体系下举行校准耦合系数，用于辐射诊断和阐发需要在50Ω体系下校准。需求注重电磁钳灵敏度很高会将环境电磁噪声滋扰经由过程测试线缆耦合到测试端口，是以实践应用中要注意区别后台噪声或增添共模举行按捺。艾默生网络动力EMC研究室在应用功率吸取钳和电磁钳举行辐射题目诊断阐发中积累了不少教训，使这两件规范测试设置装备摆设成为题目诊断阐发工具箱中高效对象。
三、电流探头用于辐射诊断阐发
因为吸取钳和电磁钳尺寸和体积较大，在大型体系、庞杂线缆体系的辐射诊断阐发中遭到限定，是以更加灵巧便利的电流探头用于辐射诊断阐发的要领被开辟使用进去。2012年到2019年间飞利浦医疗（姑苏）公司应用电流探头作为辐射诊断阐发对象，在大型医疗体系EMC开辟设想中取得了很好的结果。同时在飞利浦立异中央EMC专家Dr.Marcel van Doorn的指导下将电流探头拓展应用到辐射预测试，使电流探头成为大型庞杂体系的EMC诊断、预测试设想举止首要的一种根底常备对象。2020-2024年索恩格汽车零部件公司在车标零部件EMC开辟举止使用电流探头举行CISPR25的各项发射测试以及诊断阐发此中电流探头电流法的测试结果与车标电压法、辐射测试效果的一致性进一步考证了电流探头应用于EMI预测试远景。电流探头基础布局道理以及使用在此不做叙说，在此仅对电流探头用于普通辐射预测试道理和一些试验数据举行解释。
电流探头用于辐射预测试（pre-test基础道理
功率吸取钳、电磁钳、电流探头用于辐射题目的诊断阐发获得很好结果，是因为三者都是经由过程线缆共模电流来评价远场发射实践产物大部分辐射发射都是经由过程线缆构成的天线举行传输是以线缆辐射发射的物理征象遵照经典的天线电磁辐射发射模子和物理公式。经典电磁理论中射频电流与远场电场互相瓜葛以下：
图六天线发射发生辐射电场基础公式
该公式中，和天线阻抗是常量间隔R的远场E仅与天线输出功率相干，而功率P是i的因变量以是连系两个公式惟独电流i是远场电场仅有自变量，这表明天线上的位移电流（共模电流）与远场电场之间存在严峻的对应瓜葛经由过程丈量天线上位移电流就能对远场辐射电场巨细举行换算如下罕见半波偶极子天线举行计较。
图七 半波偶极子天线的电流限值计较
辐射发射测试的双锥天线、对数天线都属于半波偶极子天线，其增益和阻抗肯定应用公式计算出40dBμV/m（3m法CLASS B 限值）的电流限值为5uA思量自在空间与辐射测试规范坦荡空中反射差别，电流限值应该降低到3uA（5dB换算），转换为对数限值10dBμA，对应电压值为44dB经由过程天线的发射道理可以或许将天线电场强度与位移电流联络起来，也就可以或许经由过程线缆共模电流来计较电场强度连系辐射发射的测试园地道理以及辐射发射的限值就可以失掉餍足响应辐射规范的线缆共模电流限值，也就是说工程可以或许经由过程线缆上的共模电流评价远场的辐射发射程度便是电流探头用于辐射发射预测试基础道理如下针对电流探头效果和辐射电场测试效果举行一些比照研讨。
电流探头共模测试结果与辐射测试比拟
图八 电流探头丈量线缆上的频谱图
图九 双锥天线丈量电场频谱图比对能够看到实践线缆上的共模电流与远场电场超标包络类似，共模电流超标幅值略大能够觉得二者测试效果存在一致性。实测中，当电缆的长短变迁增添屏障或阻抗时，线缆上的共模电流的与辐射电场变迁也是趋同是以电流探头能够作为一种辐射整改倏地考证对象，共模电流测试能够作为辐射发射倏地预测试评价要领。
双锥天线发射电流丈量
飞利浦医疗举行天线共模电流丈量演示时也发现了共模电流与天线电场的相关性左证经由过程对天线注入流动的射频电压丈量双锥天线对外辐射出的电流能够直观检察二者之间联络。
电流探头测试与辐射测试间隔研讨
2014年在与飞利浦医疗立异中央Dr.Marcel van Doorn和Ms.Konika Banerjee举行大型体系的辐射发射测试间隔、天线高度影响研讨发明辐射测试效果其实不遵照严峻的换算瓜葛，但共模电流丈量效果却能遮盖分歧间隔分歧高度的超标频谱靠近。
图十二 用于辐射比对的信号源的电流发射频谱援用自《Comparison radiated emission at 10 m, 3 m, and 1 m distance For large systems》，2014年3月。辐射天线测试要领园地和天线自身的影响频谱会有必定升沉变迁，而共模电流的频谱更加继续稳固，这个测试效果提醒应用电流探头举行辐射预测试实践中的一个首要准绳：共模电流经由过程限值是辐射发射经由过程充沛非必要前提。
也就是说辐射电场发射超标则对应共模电流必然超标，而共模电流超标需求天线在特定间隔和高度大概测试到辐射电场超标，共模电流的测试效果每每比天线测试效果严峻，工程实践中需求注重这类失常的测试征象。电流探头用于辐射发射诊断阐发要领被飞利浦医疗研发工程师普遍应用而且多位体系工程师控制了电流探头一次实现传导辐射预测试操纵要领种种大型庞杂医疗体系的EMC设想中发挥了首要感化。
电流探头用于辐射测试道理小结
电流探头用于辐射预测试要领履历了很长一段时候进展，是EMC工程师为解决工程实践中题目不息索求不息美满而总结进去要领。功率吸取钳、电磁钳、电流探头使用使辐射题目阐发突破了园地设置装备摆设限定，大大进步实践服从。“共模电流是辐射发射泉源丈量共模电流评价辐射发射的理论根底，而辐射限值对共模电流限值的换算为电流探头用于辐射展望开发实践使用路途。电流探头的该项使用可以或许辅佐EMC工程师举行辐射题目的诊断阐发和预测试可以或许极大进步研发EMC设想才能假如您对本文内容有任何看法倡议，敬请联络本文作者：邮箱szq19@163.com。
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