机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法在汽车中的应用

机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法在汽车中的应用

摘　要:根据GB/T 17619-1998　机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法　的要求,利用自制的5μH/50Ω线路阻抗稳定网络(LISN)、论文网非对称横电磁波传输室(ATEM)以及计算机、GPIB接口、信号发生器、功率放大器、场强监视器等构成汽车电子电器部件辐射敏感度自动测试系统。

关键词:汽车 辐射敏感度 自动测试系统 线路阻抗稳定网络

Abstract:According to the demands of GB/T 17619-1998 (Limits and methods of testing for immunity ofelectrical/electronic sub-assemblies in vehicles to electromagnetic radiation), an auto-control test system isconstructed with a 5μH/50ΩLISN, an ATEM cell, a computer, GPIB, a signal generator, a power amplifierand a field intensity monitor for radiated susceptibility of electrical/electronic assemblies in vehicles.

Key words:vehicles; radiated susceptibility; auto-control tes  t syst  em; LI  SN

0　引言

随着汽车工业和电子技术的迅速发展,电子电器零部件的应用几乎已经深入到汽车所有的系统,目前研发、制造汽车电子电器零部件成本已占到总成本的30%,甚至更多,使得汽车的电磁兼容问题变得更加复杂,对汽车电子电器零部件及整车的电磁兼容性提出了更高的要求。为了使国内汽车电子电器零部件及整车的电磁兼容性能与国际接轨,在国际汽车竞争领域具有同等的技术水平,目前国内对汽车电子电器零部件及整车的电磁兼容性制定了一系列的标准。1998年我国颁布了强制性国家标准GB/T 17619-1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法[1]。利用自制的LISN(5μH/50Ω)和ATEM小室,结合其它测试仪器,并采用LABVIEW[2]语言编制测试程序,构成了汽车电子电器部件辐射敏感度自动测试系统。

1　辐射敏感度自动测试系统的组成

1.1　硬件框图辐射敏感度自动测试系统的硬件框图如图1

1.2　线路阻抗稳定网络标准规定电源应通过一个5μH/50Ω的线路阻抗稳定网络加到被测设备。线路阻抗稳定网络的功用就是模拟一个稳定的线路阻抗,对汽车电子电器零部件测试来说,就是线路阻抗稳定网络的阻抗代替汽车线束阻抗作为参考标准,使得被测零部件输入端的阻抗保持规定的特性,从而使测试结果具有可比性;隔离电网注入受试设备的干扰和受试设备向电网传送的干扰;把试样的干扰耦合到测量端[3]。线路阻抗稳定网络电路原理图如图2所示:线路阻抗稳定网络外壳采用铜板焊接而成,以保证屏蔽效能。为了提高高频性能,电容选取无感CBB电容,引线尽可能短,以减小引线电感。电阻选取金属膜电阻。由于电感量较小,采用单层间绕线圈绕制而成,以减小分布电容,并在线圈的适当位置并联电阻,以抑制线圈的谐振幅值。利用矢量网络分析仪测得的线路阻抗稳定网络阻抗特性如图3所示,由于电感值较小,所以阻抗上升缓慢,到10MHz左右才稳定在50Ω附近。由图3可见,阻抗特性至频率110MHz时才能满足标准的要求。

2　ATEM小室ATEM小室为自行研制,主段横截面尺寸见图4,其中a=1.2m,b=1.2m,芯板宽度w=1·0m,芯板到底板距离h=0.8m。　　

未加吸波材料时,第一个谐振频率出现在 230MHz附近。在ATEM小室内贴入吸波材料后,测得其主要指标如下:2.1　驻波比测得的驻波比如图5所示,由图5可以看出,在440MHz以下,驻波比小于1.5。

2.2　场均匀性利用LABVIEW语言编制了场均匀性测试程序,可根据标准EN 61000-4-20(2003)[4]完成场均匀性测试和进行数据处理,代写硕士论文结果以数组和图表的方式实时显示。根据“三分之一”准则选定测试区域,在测试区域选择九个测试点如图4所示。以100MHz频率点为例,处理完的数据列于表1和表2。

表1中的数值是在9点中去除与平均值偏差最大的第1点和第9点后,以剩下7点中的最大值为基准归一化的各点主电场分量。由表1可以看出,主电场分量在0dB和-6dB之间,满足标准EN61000-4-20(2003)对场均匀性的第1条的要求。

表2中的数值是在各点以主电场分量为基准归一化得到的数值。由表2可以看出,在每一点,次电场分量至少小于主电场分量6dB,满足标准EN 61000-4-20(2003)对场均匀性的第2条的要求。

3　测试软件的编制根据标准GB/T 17619-1998的要求,采用LABVIEW语言编制了测试软件。LABVIEW是一种图形化编程语言,包括了很多种仪器通信总线标准的功能函数,可以很容易地驱动不同总线标准接口的设备和仪器[2]。测试系统主要包括三大模块:a)校准模块:实现产生标准测试场强的校准过程;b)测试模块:根据校准模块得到的校准结果,控制信号发生器的输出频率、电平和调制参数,通过功率放大器,在ATEM小室内产生标准测试场强。在每一测试频率点,观察受试设备的反应,给出受试设备在该频率点上的评价;c)测试报告模块:测试完毕后,可产生WORD格式的测试报告。测试程序框图如图6所示。在程序编制过程中,由于信号源和功率放大器的响应时间问题,要注意设置时间延迟,功率放大器的频带和自动电平控制的模式。此外,从安全考虑出发,当信号源的输出电平超出范围时,可给出提示并停止试验;频率转换时,降低信号源输出电平。

4　结论

该测试系统为汽车电子厂商提供了一种廉价 可靠的测试手段,代写毕业论文范文并且具有一定的通用性,也可用于其他产品的电磁辐射敏感度的测试。

参考文献:

[1] GB/T 17619-1998,机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法[S].

[2]刘君华,贾惠芹,丁　晖,等.虚拟仪器图形化编程语言LAB-VIEW教程[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001.

[3]曲长云,蒋全兴,吕仁清.电 磁发射和敏感度测量[M].南京:东南大学出版社,1988.

[4] CENELEC.EN 61000-4-20 Testing and measurement tech-nique  Emission and immunity testing in transverse electro-magnetic(TEM) waveguides[S]. 2003.