通過(guò)對(duì)電快速瞬變脈沖群的脈沖能量、頻譜、耦合能力、電場(chǎng)強(qiáng)度的分析和測(cè)試我們可以知道電快速瞬變脈沖群干擾主要分沿線纜傳導(dǎo)的共模干擾和通過(guò)線纜產(chǎn)生的電場(chǎng)直接耦合兩種方式。大部分的電快速瞬變脈沖群?jiǎn)栴}是第一類的干擾，可以通過(guò)優(yōu)化濾波的方式進(jìn)行處理，如修改濾波器參數(shù)，優(yōu)化走線位置或增加線纜磁環(huán)等方法在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)快速進(jìn)行優(yōu)化和處理，第二類干擾問(wèn)題出現(xiàn)較少但是分析難度卻是最大的，電快速瞬變脈沖群電場(chǎng)對(duì)內(nèi)部敏感電路產(chǎn)生干擾在缺乏分析工具輔助的情況下很難快速有效解決。

復(fù)雜的電快速瞬變脈沖群干擾問(wèn)題的診斷分析依賴于干擾敏感點(diǎn)的定位，因此將電快速瞬變脈沖群信號(hào)施加到PCB近場(chǎng)通過(guò)復(fù)現(xiàn)干擾現(xiàn)象來(lái)定位特定電路點(diǎn)是解決電快速瞬變脈沖群?jiǎn)栴}的關(guān)鍵。目前行業(yè)內(nèi)常利用電快速瞬變脈沖群發(fā)生器或電快速瞬變脈沖群模擬源配合近場(chǎng)探頭進(jìn)行電磁場(chǎng)注入進(jìn)行診斷分析，由于探頭不接觸電路因此相對(duì)安全，但探頭的特性對(duì)近場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度和頻譜有很大影響并不能確保復(fù)現(xiàn)問(wèn)題，因此另外一類直接注入的方法也被開(kāi)發(fā)用于電快速瞬變脈沖群?jiǎn)栴}的診斷分析。直接注入的方法可以利用電快速瞬變脈沖群發(fā)生器配合衰減器進(jìn)行直接注入，也可以利用波形發(fā)生器進(jìn)行模擬電快速瞬變脈沖群頻譜進(jìn)行直接注入，在PCB板級(jí)電快速瞬變脈沖群?jiǎn)栴}的診斷分析上很大的優(yōu)勢(shì)。

利用近場(chǎng)探頭進(jìn)行近場(chǎng)注入：

當(dāng)實(shí)驗(yàn)室電快速瞬變脈沖群測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)電快速瞬變脈沖群?jiǎn)栴}時(shí)，可以采用電快速瞬變脈沖群發(fā)生器配合高衰減的近場(chǎng)探頭進(jìn)行近場(chǎng)注入這種簡(jiǎn)便方法來(lái)快速探測(cè)薄弱點(diǎn)，在很多情況下可以快速診斷分析問(wèn)題。這種應(yīng)用下并不需要對(duì)探頭的耦合能力和注入電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行控制，只需要提高電快速瞬變脈沖群注入電壓來(lái)確保近場(chǎng)注入復(fù)現(xiàn)問(wèn)題，但如果需要深入擴(kuò)展這個(gè)方法的應(yīng)用就需要對(duì)探頭的耦合能力和實(shí)際注入的頻譜范圍和場(chǎng)強(qiáng)等級(jí)進(jìn)行測(cè)量。

 利用近場(chǎng)探頭注入噪聲模擬電快速脈沖群干擾

 利用近場(chǎng)探頭注入噪聲頻譜圖

利用一組相同的高阻近場(chǎng)探頭來(lái)進(jìn)行電快速瞬變脈沖群注入同時(shí)進(jìn)行頻譜測(cè)量，右圖可以看出500V的注入得到了約40dBuV的電壓頻譜信號(hào)，頻譜寬度和包絡(luò)與預(yù)期相符。通過(guò)測(cè)量探頭的衰減系數(shù)，我們就能補(bǔ)償系數(shù)從而得到探頭實(shí)際注入的電場(chǎng)強(qiáng)度。

利用近場(chǎng)探頭的耦合系數(shù)校準(zhǔn)

利用近場(chǎng)探頭的耦合系數(shù)

利用網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)該組近場(chǎng)探頭耦合系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)的測(cè)試布置，右圖是實(shí)際S21測(cè)試數(shù)據(jù)，該對(duì)數(shù)差值除2即為單個(gè)探頭的耦合系數(shù)。以10MHz為例，探頭系數(shù)為30dB（60/2），頻譜讀值35dBuV, 表明該探頭能夠?qū)?00V EFT脈沖注入到接觸點(diǎn)的電路中耦合出65dBuV干擾電壓。為保護(hù)電快速瞬變脈沖群發(fā)生器，近場(chǎng)注入探頭需要采用高阻電場(chǎng)探頭，不建議接入未知阻抗的探頭，但是50Ω的同軸衰減器可以直接匹配電快速瞬變脈沖群輸出，因此可以利用同軸衰減這種方法進(jìn)行注入。

利用高壓衰減器進(jìn)行直接注入的電路分析方法：

利用電快速瞬變脈沖群干擾進(jìn)行直接注入可以獲得更高的注入電平和更精確的敏感電路判斷，因此診斷分析的效率更高，可以作為解決EFT抗擾度問(wèn)題的通用方法。但電快速瞬變脈沖群信號(hào)高電壓脈沖會(huì)損毀電路器件，因此不能直接注入到電路PCB板，需要使用高壓衰減器對(duì)進(jìn)行衰減和隔離之后才可以對(duì)電路進(jìn)行注入，而且為了保證發(fā)生器和電路安全也只能采用共模注入的方式。實(shí)際應(yīng)用可以采用40dB-60dB的高壓衰減器對(duì)電快速瞬變脈沖群信號(hào)進(jìn)行衰減并利用隔離電容進(jìn)行隔離之后對(duì)PCB板級(jí)電路進(jìn)行共模直接注入，這種方法在研發(fā)工作環(huán)境下有很高的診斷分析效率，但所需的專業(yè)設(shè)備和輔助工具較多實(shí)施也較為復(fù)雜，在此不做詳細(xì)介紹，而利用波形發(fā)生器進(jìn)行直接注入的方法更為簡(jiǎn)便安全，可以作為參考。

利用波形發(fā)生器進(jìn)行直接注入的電路分析方法:

波形發(fā)生器可以模擬電快速瞬變脈沖群脈沖波形，并且輸出也在小信號(hào)電路的安全電壓范圍，同時(shí)很容易實(shí)現(xiàn)接地隔離，在成本、便利性、安全性上有很大優(yōu)勢(shì)。波形發(fā)生器采用100kHz方波脈沖，調(diào)整占空比使得脈寬50nS，將上升下降時(shí)間調(diào)到5nS即可模擬出電快速瞬變脈沖群的頻譜，而10mVpp值的輸出就能達(dá)到80dBµV的注入電壓，因此能夠模擬注入非常高的電快速瞬變脈沖群干擾能量確保復(fù)現(xiàn)干擾現(xiàn)象。利用示波器和頻譜儀確認(rèn)波形和頻譜模擬正常之后就可以參考以下布置示意圖進(jìn)行PCB電路的EFT問(wèn)題診斷分析。

波形發(fā)生器模擬電快速瞬變脈沖群頻譜進(jìn)行直接注入示意圖

示意圖中波形發(fā)生器輸出端接3-10dB的衰減器可以提供部分雙向過(guò)壓保護(hù)，隔離電容可以先擇電快速瞬變脈沖群標(biāo)準(zhǔn)中采用的22nF電容對(duì)直流電壓進(jìn)行隔離，接入金屬探針就能對(duì)電路內(nèi)部進(jìn)行注入探測(cè)，并且可以同步利用電流探頭和頻譜儀確認(rèn)脈沖注入正常。

由于復(fù)雜的電快速瞬變脈沖群干擾問(wèn)題都是內(nèi)部小信號(hào)電路受到干擾產(chǎn)生的，因此通過(guò)這個(gè)方法可以快速?gòu)?fù)現(xiàn)并定位電路內(nèi)部對(duì)于電快速瞬變脈沖群脈沖的敏感電路，如芯片電源，時(shí)鐘信號(hào)，復(fù)位信號(hào)，同步信號(hào)，控制電路, 電壓電流采樣,保護(hù)采樣, 反饋控制電路，驅(qū)動(dòng)信號(hào),通訊電路等，通過(guò)逐步降低注入等級(jí)直到找到最終最敏感的源頭并且進(jìn)行設(shè)計(jì)的優(yōu)化和確認(rèn)。電快速瞬變脈沖群?jiǎn)栴}的診斷分析中的各種實(shí)踐方法中只有這種方法直接針對(duì)系統(tǒng)中最薄弱的敏感點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)化短板提高系統(tǒng)整體的抗擾能力，同時(shí)這種方法并不依賴實(shí)驗(yàn)室電快速瞬變脈沖群發(fā)生器資源只需要常見(jiàn)的硬件設(shè)備工具就能在研發(fā)場(chǎng)地進(jìn)行診斷分析和優(yōu)化，能夠可以讓工程師從容調(diào)配資源應(yīng)對(duì)從而減小研發(fā)成本、項(xiàng)目進(jìn)度、測(cè)試資源等壓力。由于利用波形發(fā)生器進(jìn)行電快速瞬變脈沖群頻譜直接注入的方法搭建便利、診斷效率高、且非常安全，因此可以作為電快速瞬變脈沖群干擾類問(wèn)題的通用解決方法。

利用天線進(jìn)行近場(chǎng)電場(chǎng)注入復(fù)現(xiàn)問(wèn)題的方法：

由于電快速瞬變脈沖群頻譜存在大量的30MHz以上的高頻分布，且電快速瞬變脈沖群發(fā)生器的內(nèi)阻能夠與天線的阻抗匹配，因此電快速瞬變脈沖群脈沖天然就具備利用天線進(jìn)行直接電場(chǎng)注入的條件，所以我們可以利用天線直接注入對(duì)大型復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的電快速瞬變脈沖群預(yù)測(cè)試和診斷分析。

電快速瞬變脈沖群電場(chǎng)注入

使用注入天線進(jìn)行電快速瞬變脈沖群電場(chǎng)注入的校準(zhǔn)布置。電快速瞬變脈沖群注入使用的雙錐天線需要對(duì)阻抗進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)以保證注入效率，右圖是使用網(wǎng)絡(luò)分析儀比對(duì)測(cè)試了電快速瞬變脈沖群注入的天線和測(cè)量天線R&S HK116的電壓駐波比參數(shù)和兩組天線的場(chǎng)地衰減系數(shù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，可以看出電快速瞬變脈沖群注入天線在30-80MHz頻段的VSWR要更優(yōu)，能夠更高效將電快速瞬變脈沖群高頻能量發(fā)射出去從而建立干擾電場(chǎng)。

400V 電快速瞬變脈沖群 注入雙錐天線在3米距離產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)

利用HK116測(cè)試得到400V EFT信號(hào)通過(guò)電快速瞬變脈沖群注入天線在3米測(cè)試距離上產(chǎn)生的達(dá)到80dBµV/m電場(chǎng)，說(shuō)明這個(gè)天線能夠利用EFT的高頻能量建立一個(gè)很強(qiáng)的寬頻干擾電場(chǎng)。由于移動(dòng)注入天線的位置和距離可以改變電快速瞬變脈沖群注入的電場(chǎng)強(qiáng)度，因此也可以利用這種方法來(lái)分析大型系統(tǒng)EFT敏感部件的大致位置，這種電快速瞬變脈沖群天線電場(chǎng)注入的方法可以作為大型復(fù)雜系統(tǒng)電快速瞬變脈沖群預(yù)測(cè)試和診斷分析的一種備用方法。

電快速瞬變脈沖群防護(hù)器件的防護(hù)性能實(shí)測(cè)方法：

電快速瞬變脈沖群?jiǎn)栴}的診斷分析中防護(hù)器件的真實(shí)表現(xiàn)也是診斷分析和設(shè)計(jì)中非常重要的參考信息?？梢詤⒖家韵路椒▽?duì)各種相關(guān)器件進(jìn)行電快速瞬變脈沖群防護(hù)性能的實(shí)測(cè)。

電快速瞬變脈沖群防護(hù)器件的性能實(shí)測(cè)方法示意圖

利用電快速瞬變脈沖群信號(hào)發(fā)生器、帶衰減器的示波器、50歐的同軸夾具組成的電快速瞬變脈沖群防護(hù)器件的插入損耗測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。這個(gè)測(cè)試方法可以對(duì)濾波器、電感磁環(huán)、電容、TVS、MOV、ESDA等器件的電快速瞬變脈沖群響應(yīng)進(jìn)行實(shí)測(cè)，以下以TVS為例。

1000V 初始電快速瞬變脈沖群信號(hào)

雙向TVS對(duì)1000V電快速瞬變脈沖群的吸收效果

TVS器件是常見(jiàn)的電壓鉗位器件，常用于關(guān)鍵信號(hào)過(guò)壓保護(hù)，也用于電快速瞬變脈沖群防護(hù)電路的共模脈沖抑制。圖13左圖是1000V 電快速瞬變脈沖群信號(hào)的初始波形，右圖是插入標(biāo)稱100V TVS之后的電快速瞬變脈沖群殘壓波形，可以看出TVS對(duì)脈沖群中的每一個(gè)脈沖信號(hào)都能夠快速響應(yīng)并且將峰值電壓由1000V鉗位到100V。不同的器件會(huì)有不同的電快速瞬變脈沖群響應(yīng)，通過(guò)對(duì)器件的電快速瞬變脈沖群性能實(shí)測(cè)能夠?yàn)橄鄳?yīng)的電路設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)（后續(xù)再對(duì)該部分進(jìn)行詳細(xì)介紹）。

總結(jié)：波形、頻譜的分析和實(shí)測(cè)表明電快速瞬變脈沖群是一種破壞性弱但干擾能力很強(qiáng)的共模脈沖干擾，能夠通過(guò)線纜沿端口電路向內(nèi)傳導(dǎo)共模電壓，也可以通過(guò)空間輻射高頻電場(chǎng)直接對(duì)內(nèi)部信號(hào)處理電路產(chǎn)生干擾，因此我們?cè)诠こ虒?shí)踐中需要注意以下幾點(diǎn)：

1、電快速瞬變脈沖群能量在1W以下，直接損壞器件的可能性較小，器件損壞失效性原因，應(yīng)優(yōu)先考慮干擾導(dǎo)致誤動(dòng)作損壞，而不是直接電快速瞬變脈沖群擊穿損壞。

2、直接承受電快速瞬變脈沖群能量的器件和電路抗電快速瞬變脈沖群低頻共模干擾能力都很強(qiáng)，如輸入濾波器對(duì)于電快速瞬變脈沖群傳導(dǎo)頻段的干擾有很強(qiáng)的抑制能力，但電快速瞬變脈沖群高頻干擾耦合和轉(zhuǎn)換能力很強(qiáng)，需要通過(guò)高頻抑制來(lái)提高電快速瞬變脈沖群抗擾能力，如濾波器高頻抑制不足時(shí)可以在內(nèi)部線纜上增加鎳鋅材質(zhì)磁環(huán)提升高頻共模抑制能力，這是常用的解決沿線纜的的高頻電快速瞬變脈沖群干擾問(wèn)題的方便有效手段；

電快速瞬變脈沖群需要通過(guò)注入線纜作為天線來(lái)產(chǎn)生干擾電場(chǎng)，因此將長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的線纜控制在標(biāo)準(zhǔn)要求的50cm長(zhǎng)度能夠降低產(chǎn)生的電場(chǎng)干擾。將線纜貼近接地參考面也能有效減小電快速瞬變脈沖群干擾電場(chǎng)，因此在電快速瞬變脈沖群測(cè)試中合理裁剪輸入電纜長(zhǎng)度，合理布置走線也可以作為潛在的規(guī)避測(cè)試問(wèn)題的手段；

電快速瞬變脈沖群的電場(chǎng)干擾需要通過(guò)電場(chǎng)屏蔽來(lái)抑制，因此無(wú)屏蔽的產(chǎn)品需要在設(shè)計(jì)之初就考慮對(duì)電快速瞬變脈沖群電場(chǎng)的抗擾能力。

當(dāng)出現(xiàn)電快速瞬變脈沖群難題時(shí)（采用端口濾波和線纜增加共模磁環(huán)或屏蔽優(yōu)化不能解決），往往意味著板級(jí)小信號(hào)電路存在電快速瞬變脈沖群干擾信號(hào)的敏感點(diǎn)，需要找到敏感電路源頭才能解決此類問(wèn)題。定位敏感電路源頭常用的方法是近場(chǎng)注入和直接注入，其中利用波形發(fā)生器進(jìn)行直接注入的分析方法相對(duì)近場(chǎng)注入方法在便捷性和效率上有優(yōu)勢(shì)，可以做為電快速瞬變脈沖群?jiǎn)栴}診斷分析的通用方法。另外對(duì)電快速瞬變脈沖群防護(hù)器件的性能實(shí)測(cè)也能為電快速瞬變脈沖群設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供參考。