基于磁場探頭的磁場修正與電流修正解析

磁場探頭發(fā)射的電壓信號輸出（Uprobe），被頻譜分析儀分離成頻譜。磁場修正系數(shù)（KH）定義為：描述電壓信號和相關(guān)磁場（HRF）的關(guān)系。磁場（HRF）與電流（IRF）相關(guān)，這樣，另一個修正系數(shù)基于電流（IRF）來定義。

1、磁場修正:

從磁場探頭測出的電壓信號（Uprobe），通過修正公式，可計算出磁場探頭線圈里的磁場強度（HRF）。在每個單獨的應用中，磁場探頭的修正系數(shù)與測量幾何參數(shù)無關(guān)，即探頭可以在任意距離和角度來操縱，相對于導體沒有任何修正錯誤（圖2），其結(jié)果都是圍繞探頭線圈的是平均磁場強度（圖1）。

圖1在探頭線圈里的場強發(fā)布（均勻磁場）

圖2通用測試設置布局

根據(jù)修正系數(shù)（KH），按下面公式運算平均磁場強度：

運算方程式舉例見圖3：

圖3中，磁場探頭位于全頻范圍內(nèi)恒定的磁場中。由于耦合的因素，在探頭中感應的電壓取決于頻率。耦合系數(shù)來自測得的電壓（Uprobe）和平均磁場強度之間。如果修正系數(shù)再加上被測電壓（Uprobe），就可得到實際存在的磁場強度（HRF對數(shù)表達）。

使用公式可以從測得的曲線（Uprobe）和修正系數(shù)（KH）來確定平均磁場強度（HRF）。結(jié)果如圖3所示。

圖3怎樣運算修正系數(shù)舉例

2、電流修正:

在射頻磁場（HRF）和射頻電流（IRF）之間存在一致的物理相關(guān)性，它們的關(guān)系程度取決于電流導體布局的幾何參數(shù)。因此，測試中需要在定義的參考設置下，來標定電流修正系數(shù)（KI）。

在高頻電流探頭使用時，只有幾何參數(shù)與參考設置重合，才會準確修正測定的電流值（Icorr）。如果在設置上有偏差，電流值（Icorr）也會偏離，此時，計算出的電流值（Icorr）只能是一種強弱程度參考值，不是一個精確的測量值。測試修正時，根據(jù)下面的幾何參數(shù)進行參考設置(圖4和圖5) ：此時要求導線寬2mm；導線距離接地系統(tǒng)的高度為1mm；磁場探頭放在導線上（見圖4）。

根據(jù)電流修正系數(shù)（KH），按下面公式運算電流值：

圖4用于RF-R400-1RF-R50-1RF-R3-2RF-R0.3-3近場探頭的設置

圖5用于RF-B3-2RF-B0.3-3RF-K7-4RF-U2.5-2RF-U 5-2近場探頭的設置

本例中采用的是在全頻率范圍內(nèi)恒定的電流（圖6）。 通過磁場探頭，該電流變成電壓，并通過頻譜分析儀測出探頭輸出電壓（Uprobe）。從探頭輸出的電壓波形，再加上頻率有關(guān)的校正系數(shù)，這樣測量出導體中的電流（對數(shù)）。在本參考設置 里，Icorr就為流過的電流（dBuA）。

圖6電流校正舉例(綠色為電流dBμA)