CS116波形分析

摘要：主要對CS116的波形參數(shù)進行了分析。GJB151B-2013標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了CS116典型的阻尼正弦波，但并沒有規(guī)定其偏差范圍，上升時間多少并未說明，實際應(yīng)用中阻尼正弦波形和阻尼余弦波形都有使用。

GJB151B-2013《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測量》標(biāo)準(zhǔn)中CS116（10kHz~100MHz電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度）項目典型的阻尼正弦波如圖1所示。歸一化的波形如下：

式中：f——頻率，Hz； 

          t——時間，s；

          Q——阻尼因子，15±5；

按下述確定阻尼因子：

式中：Q——阻尼因子；

          N——周期數(shù)（例如：N＝2、3、4、5，…）；

          Ip——第1周期峰值電流；

          IN——衰減到50%左右時的峰值電流；

           ln——自然對數(shù)；

Ip按照圖2確定。

圖1  CS116典型的阻尼正弦波

圖2  CS116限值

阻尼是指任何振蕩系統(tǒng)在振蕩中，由于外界作用或系統(tǒng)本身固有的原因引起的振蕩幅度逐漸下降的特性，以及此一特性的量化表征。

CS116的目的是控制類似阻尼正弦的波形信號。阻尼正弦波干擾（有時是復(fù)雜的組合）是武器平臺上的普遍現(xiàn)象，其既有可能來自雷電和電磁脈沖等外部激勵，也有可能來自平臺內(nèi)部的電氣開關(guān)。電纜上出現(xiàn)的波形有可能是由于電纜自身的諧振，也有可能來自平臺上其他部位諧振產(chǎn)生的電壓和電流。平臺內(nèi)部開關(guān)動作引起的瞬態(tài)信號也可能產(chǎn)生類似的波形。

CS116規(guī)定了不同頻率點的阻尼正弦波，這是針對武器平臺上可能存在的不同振鈴頻率的一個抽樣。使用一個阻尼正弦波形序列的優(yōu)勢在于可以通過不同的波形屬性評估不同的電路類型，從而可能產(chǎn)生一種*壞的效應(yīng)。有些電路可能對峰值幅度產(chǎn)生響應(yīng)，而另外一些可能對總的信號能量或者上升速率產(chǎn)生響應(yīng)。

CS116規(guī)定的電流極限值電平涵蓋了武器平臺系統(tǒng)級瞬態(tài)環(huán)境試驗中觀測到的絕大部分感應(yīng)電平。極限值曲線在低頻處轉(zhuǎn)折點頻率是武器平臺諧振頻率*差的情形，低于該頻率后響應(yīng)幅度每十倍頻程下降20dB。極限值曲線在較高頻段的轉(zhuǎn)折點頻率是瞬態(tài)環(huán)境的頻譜分量開始下降的頻率。

阻尼正弦信號的阻尼因子導(dǎo)致在負(fù)極性和正極性上都能達(dá)到相當(dāng)?shù)姆?，因此沒有必要切換注入信號的極性。

CS116規(guī)定使用第一個半正弦波的峰值和該峰值衰落接近50%的周期內(nèi)的峰值。一些廠家采用阻尼余弦波形而不是阻尼正弦。由于波形前緣的快速上升，阻尼余弦波形相對于阻尼正弦波形更加嚴(yán)格。由于前緣效應(yīng)導(dǎo)致波形畸變，測量阻尼余弦波形的阻尼因子Q時不應(yīng)使用第一個峰值，而應(yīng)使用下一個峰值（負(fù)極性）及該峰值衰落*接近50％時的負(fù)極性峰值，如圖3所示。所有頻率點都實現(xiàn)阻尼正弦波形并不是容易的事，而CS116雖然規(guī)定了典型的阻尼正弦波，但并沒有規(guī)定其偏差范圍，上升時間多少并未說明，實際應(yīng)用中阻尼正弦波形和阻尼余弦波形都有使用。

圖3  阻尼余弦波形