《電子技術(shù)應(yīng)用》
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使用混響室針對(duì)針汽車零部件的EMC測(cè)試

2022-12-11
來源:JIGONG的微測(cè)

  混響室作為一種電波暗室測(cè)試方法的替代方案,,已經(jīng)被IEC/TC77B 與CISPR/A納入到EMC的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中,成為IEC 61000-4-21,。采用混響室進(jìn)行測(cè)試的應(yīng)用也越來越多,,已經(jīng)被很多標(biāo)準(zhǔn)所采納,,比如:

  IEC 61000-4-21

  RTCA DO-160

  MIL461的替代測(cè)試方法(200 MHz~40 GHz)

  汽車電子領(lǐng)域:ISO 11452-11, SAEJ1113/ 27, GMW 3100gs, GM9114p, es-xw7t-1a278-ac(>400MHz)等

  EMC相關(guān)的產(chǎn)品類測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是基于IEC 61000-4-21基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)而制定的?;祉懯业某霈F(xiàn),,既可以用于EMC領(lǐng)域的相關(guān)測(cè)試,也可以用于非EMC領(lǐng)域的研究,。即使是EMC領(lǐng)域的測(cè)試,,在實(shí)際應(yīng)用中既有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的測(cè)試,也有不根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)而是根據(jù)自己特殊需要采用混響室進(jìn)行的特殊測(cè)試,。

  針對(duì)汽車零部件的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中既有使用電波暗室進(jìn)行測(cè)試的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11452-2也有使用混響室進(jìn)行測(cè)試的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11452-11,。

  在電波暗室進(jìn)行測(cè)試的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11452-2中建議的射頻抗擾度測(cè)試等級(jí)如表1所示,建議的測(cè)試頻率范圍如表2所示,。

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  表1:ISO11452-2建議的射頻抗擾度測(cè)試等級(jí)

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  表2:ISO11452-2建議的射頻抗擾度頻率范圍

  在基于混響室的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11452-11中規(guī)定了射頻抗擾度測(cè)試的頻率范圍可從LUF到18GHz,,即可以采用連續(xù)波加AM調(diào)制進(jìn)行測(cè)試,也可以采用脈沖調(diào)制信號(hào)進(jìn)行測(cè)試,,不但規(guī)定了建議的測(cè)試場(chǎng)強(qiáng)的等級(jí),,還分成了3個(gè)測(cè)試類別,如表3所示:

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  表3:ISO11452-11規(guī)定的類別和等級(jí)

  使用混響室進(jìn)行測(cè)試的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11452-11中規(guī)定了測(cè)試需要的主要設(shè)備包括:

  屏蔽室:根據(jù)IEC61000-4-21而設(shè)計(jì)的符合實(shí)際的LUF, EUT尺寸,,頻率范圍,,屏蔽效率,測(cè)試場(chǎng)強(qiáng)等要求,,提供各種所需的輸入輸出接口,,采用鍍鋅鋼板或者鋁材料的屏蔽室。內(nèi)表面要求光滑,,屏蔽門內(nèi)側(cè)不能有油漆,。

  射頻信號(hào)發(fā)生器:能產(chǎn)生所需頻段的帶有所需調(diào)制的射頻信號(hào),。

  射頻/微波功率放大器:能覆蓋所需頻段,提供所需的足夠的功率給發(fā)射天線,,以便產(chǎn)生所需的場(chǎng)強(qiáng),。

  定向耦合器:覆蓋所需的頻段,通過連接到功率計(jì)用于監(jiān)測(cè)功率放大器的輸出的前向功率和反射功率,。

  功率計(jì):覆蓋所需的頻段,,通過連接到定向耦合器用于監(jiān)測(cè)功率放大器的輸出的前向功率和反射功率。

  頻譜分析儀:覆蓋所需的頻段,,通過連接到接收天線用于對(duì)空載和有載情況下的混響室進(jìn)行特性測(cè)量,。

  發(fā)射天線:覆蓋所需頻段,高效率,,將所需功率的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁波,。根據(jù)不同頻段,常用的天線包括雙錐型,,對(duì)數(shù)型,,喇叭型等。

  接收天線:覆蓋所需頻段,,將電磁波轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào),。根據(jù)不同頻段,常用的天線包括雙錐型,,對(duì)數(shù)型,,喇叭型等。

  場(chǎng)強(qiáng)探頭和場(chǎng)強(qiáng)計(jì):用于對(duì)混響室內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量和校準(zhǔn),。

  高功率射頻開關(guān):用于對(duì)高功率信號(hào)的路徑的切換,。

  人工電源網(wǎng)絡(luò):對(duì)于直流供電的測(cè)試環(huán)境,通常需要使用2個(gè)5?H/50 ?的人工電源網(wǎng)絡(luò),,分別接在直流電源的正負(fù)極上,,比如TESEQ的HV-AN150。

  攪拌器:具有特定的尺寸,,通過程控進(jìn)行精確的步進(jìn)旋轉(zhuǎn),。

  測(cè)試軟件:控制攪拌器的旋轉(zhuǎn),控制相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行混響室的校準(zhǔn)并完成所規(guī)定的測(cè)試,。

  使用混響室根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11452-11進(jìn)行測(cè)試的系統(tǒng)設(shè)置如圖1所示,。

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  圖1:測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)置

  圖1中各編號(hào)對(duì)應(yīng)的設(shè)備分別為:

  1. 攪拌器;2. 被測(cè)物,;3. 混響室的測(cè)量區(qū)域;4. 發(fā)射天線,;

  5. 負(fù)載模擬器,;6.電池,;7. 測(cè)試臺(tái);8. 接收天線,;9. 攪拌器控制器,;

  10. 衰減器;11.頻譜分析儀,;12. 計(jì)算機(jī)和控制軟件,;13. 計(jì)算機(jī)接口;

  14. 射頻,、微波功放,;15. 射頻信號(hào)源;16. 功率計(jì),;17. 定向耦合器,;

  18. 功率探頭;19.人工電源網(wǎng)絡(luò)

  ISO11452-2和ISO11452-11都是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),,很多歐美汽車企業(yè)都有自己定義的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),,而且規(guī)定的場(chǎng)強(qiáng)通常要高于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),很多企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)既有在電波暗室進(jìn)行測(cè)試,,也有通過混響室來實(shí)現(xiàn)測(cè)試,。

  我們也遇到過有用戶根據(jù)廠家的標(biāo)準(zhǔn)提出了自己的測(cè)試需求,比如,,需要測(cè)量的頻率范圍從200MHz 到6GHz,,場(chǎng)強(qiáng)為200V/m,比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)高,。

  很多歐美汽車企業(yè)為了汽車的安全性都增加了1.2GHz到1.4GHz 和 2.7GHz到3.1GHz頻段的場(chǎng)強(qiáng)為600V/m的雷達(dá)波抗擾度測(cè)試,,這種雷達(dá)波抗擾度測(cè)試既可以在電波暗室進(jìn)行,也可以通過混響室來實(shí)現(xiàn),。

  雖然針對(duì)汽車整車的EMC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO11451中并沒有推薦使用混響室進(jìn)行整車的測(cè)試,,但我們也同樣遇到有用戶提出了采用混響室進(jìn)行汽車整車的EMC測(cè)試的要求,圖2所示即為AMETEK-TESEQ為某用戶實(shí)現(xiàn)的一個(gè)采用混響室對(duì)汽車整車進(jìn)行輻射發(fā)射和射頻抗擾度測(cè)試的實(shí)際案例,。

  在針對(duì)汽車電子領(lǐng)域的射頻抗擾度測(cè)試的應(yīng)用中,,場(chǎng)強(qiáng)通常在1000V/m以內(nèi),為了實(shí)現(xiàn)同樣的場(chǎng)強(qiáng),,基于混響室的方案與基于電波暗室的方案相比,,只需要較小的功放的功率,而且測(cè)試環(huán)境的費(fèi)用比電波暗室也低很多,,因此可以發(fā)揮出它的成本低的特性,。



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