2.3 用吸收钳法测量辐射功率发射（频率范围为 30～300MHz）
2.3.1 试验方法的提出
用吸收钳法测量被试设备辐射发射的方法主要见诸于对家用电器和电动工具的辐射发射的测量（GB4343.1标准）。
我们注意到这样一个事实：当人们在做被试设备的传导骚扰测量时，当测量频率升高到30MHz以上时，由于传输频率的波长变短，这时在人工电源网络与被测设备之间的这段电源传输线路的长度已经可以和电磁骚扰的波长相比了，因此这一段电源传输线就30MHz以上频率来说就不能看成是简单的传输线路了，在相当程度上要把它视为辐射天线，高频的电磁骚扰要沿着电源传输线路向外辐射。因此，对于30MHz以上的频率，无法用端子电压测试的办法来测试其电磁骚扰的发射。所以在标准中将测试频率以30MHz为界，30MHz以上进行辐射测试，30MHz以下进行传导测试。
同时，我们还注意到家用电器和电动工具这类设备本身的体积比较小巧（相对于工科医设备和信息技术设备来说），因此在家用电器和电动工具的电磁兼容测试标准中就认为设备通过其表面的向外辐射尚不及沿着靠近设备的那部分电源线的向外辐射。基于这一假定，在GB4343.1标准中设计了一套利用吸收钳来测量试品沿电源线向外的辐射方法。
用吸收钳法测量试品辐射骚扰方法的主要优点是：①测试方法简便易行，配置仪器的价格相对较低（与天线法比较）；②获得的数据有很好的重复性和可比性。
这里介绍用吸收钳法测量辐射骚扰方法，主要是考虑到开关电源作为配套部件或配套设备，本身的体积也不很大，符合用吸收钳法测量其辐射骚扰的前提。尤其可取的是，这种方法简便易行，试验的重复性和可比性也好，特别适合开关电源生产企业作为产品性能摸底时使用。
2.3.2 功率吸收钳
功率吸收钳的结构如图2.15所示。它由三部分组成：C是宽带电流探头，包括铁氧体环和探测线圈；D是铁氧体环组，用于隔离试品和电网，及吸收电源线上的射频辐射；E也是铁氧体环组，用于抑制电源线和测量线之间的耦合。
图2.15 功率吸收钳及其结构简图
吸收钳的性能符合下列要求：
（1）吸收钳对试品呈现的阻抗为100～200Ω，电抗分量小于20%；
（2）吸收钳的输出阻抗为50Ω；
（3）工作频率能覆盖30～300MHz；
（4）插入损耗为17dB；
（5）吸收钳对来自电网的骚扰能提供足够的衰减；
（6）试品的工作电流通过时，吸收钳不应产生磁路饱和。
2.3.3 测量线路和说明
采用吸收钳法测量被试设备辐射发射的测量线路如图2.16所示。试验在屏蔽室进行。
在图2.16中，试品置于绝缘试验台上，试验台离导电地面的高度不小于0.4m，离墙面距离不小于0.4m。台上有绝缘导轨。试品电源线要拉直，水平敷设在绝缘面上。吸收钳要包住试品的电源线，并使吸收钳的度流互感器朝对试品方向，紧挨试品。由于电磁波在导线上以驻波形式出现，所以功率吸收钳应沿着电源线慢慢移动，以便寻找最大点。为抑制电网中骚扰的入侵，避免影响测试结果，通常还要求在电网一侧加一个由铁氧体环组成的辅助吸收钳（有时也称为铁氧体滤波器）。
图2.16 用吸收钳法测量试品的辐射骚扰
根据辐射理论，当电源线长度达到辐射频率波长的一半时，就可能出现最大辐射情况。对于30～300MHz的测试频率范围，相应的波长应为1～10m。因此，电源线的长度至少应有5m。考虑到吸收钳的长度，以及辅助吸收钳的长度，电源线更应该增至7m左右。根据这一思路，做吸收钳法测试试品辐射的试验室应当一间狭长的屏蔽室，其长度要达到9～10m（因电源线前端要留出试品位置；电源线后端要考虑电源插头；按标准要求，在电源线的两侧还要留出0.4m以上的空间）。
试验时，先接通电源，然后在每个测试频点上移动吸收钳的位置，使测量接收机的指示为最大。这样测得的试品骚扰辐射功率为
PO=V+α
式中，PO为试品产生的辐射骚扰功率，单位为dBpW；
V为测得的骚扰电压，单位为dBμV；
α为吸收钳的校正系数，单位为dB
为了让读者借用吸收钳法测量开关电源的辐射发射时能有一个数量概念，这里引用一套家用电器和电动工具的干扰功率允许值（见GB4343—1995《家用和类似用途电器、电热器具、电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值》）供参考，见表2.2。
表2.2 辐射发射干扰功率允许值的参考数据（测量频率：30～300MHz）
2.3.4 对用吸收钳法测试辐射骚扰发射的点评
（1）从前面的介绍可以了解，在不同频率点上的测量接收机最大读数与吸收钳的摆放位置有关，出现在频率点的1/2波长处。目前标准规定的最大测试频率为300MHz，对应的波长为1m，因此吸收钳置于离试品0.5m远处，可望找到一个最大发射点。如果把测试频率的上限扩展到1000MHz，则对应于400MHz、500MHz、600MHz、700MHz、800MHz、900MHz和1000MHz的波长分别是0.75m、0.6m、0.5m、0.428m、0.375m、0.333m和0.3m，这些频率点的1/2波长是0.375m、0.3m、0.25m、0.214m、0.187m、0.166m和0.15m。可见，随着频率的升高，吸收钳摆放的位置将越来越靠近，分辨最大值和一般值将变得越来越困难，所以使用受到了限制。从这个角度看，把上限频率定在300MHz是适当的。
（2）尽管吸收钳法的最大优点（与己经讲过的辐射骚扰的场强测量法相比）是简单、占用设备少，而且重复性和可比性也较好。但采用此种方法有一个前提：试品体积要小，有个假定：通过靠近试品的这段电源线辐射是试品对外辐射的主要部分。因此这个试验方法与辐射骚扰的场强测试方法是不同的两个方法，两者很难统一，也很难得出一个比例因子。所以用吸收钳法测试辐射骚扰的发射功率和用场强测量法测试辐射发射是适用于不同测试标准的，相互不能替代。
之所以在这里介绍这一测量方法，主要是看重它简单、价廉、有比较好的重复性和可比性。我们也可以相信，用吸收钳法测得辐射功率大的开关电源产品，在用天线法测量时测到的辐射场强必然也是大的，只是这个比例因子不太好找而已。所以用吸收钳法做开关电源的辐射发射摸底试验还是很合适的。