汽車零部件的EMI抗擾性測試方法
發布時間:2019-01-25 責任編輯:xueqi
【導讀】隨著車內環境日益複雜,汽車廠商對部件測試的要求也越來越高。本文旨在通過介紹汽車電子部件EMI抗擾性測試的各種方法及其優缺點,幫助測試工程師正確選擇最佳的測試手段。
多年以來,電磁幹擾(EMI)效應一直是現代電子控製係統中備受關注的一個問題。尤其在今天的汽車工業中,車輛采用了許多關鍵的和非關鍵(critical and non-critical)的車載電子模塊,例如引擎管理模塊、防抱死係統、電子動力轉向功能模塊(electrical power steering functions)、車內娛樂係統和熱控製模塊。
同時,車輛所處的電磁環境也更加複雜。車上的電子元件必須與射頻發射機共存,這些發射機有些安裝和設置得比較恰當(例如應急服務車輛中),有些卻並非如此(例如一些出廠後安裝的CB發射器和車載移動電話)。此ci外wai,車che輛liang還hai可ke能neng進jin入ru一yi些xie外wai部bu發fa射she機ji產chan生sheng的de強qiang電dian磁ci場chang區qu域yu,強qiang度du可ke達da幾ji十shi甚shen至zhi幾ji百bai福fu特te每mei米mi。汽qi車che業ye在zai多duo年nian前qian就jiu已yi意yi識shi到dao這zhe些xie問wen題ti,所suo有you著zhu名ming廠chang商shang都dou已yi采cai取qu一yi定ding措cuo施shi,通tong過guo製zhi定ding測ce試shi標biao準zhun和he立li法fa要yao求qiu,力li圖tu借jie此ci減jian少shao電dian磁ci幹gan擾rao的de影ying響xiang。因yin此ci,今jin天tian的de車che輛liang對dui這zhe種zhong幹gan擾rao都dou具ju備bei了le較jiao強qiang的de抵di抗kang能neng力li。但danEMI對車載模塊的性能影響非常大,因此必須繼續對其保持警惕。
車(che)輛(liang)及(ji)其(qi)部(bu)件(jian)的(de)測(ce)試(shi)是(shi)一(yi)個(ge)高(gao)度(du)專(zhuan)業(ye)的(de)領(ling)域(yu),一(yi)向(xiang)由(you)廠(chang)商(shang)自(zi)己(ji)完(wan)成(cheng)。在(zai)有(you)些(xie)國(guo)家(jia),許(xu)多(duo)車(che)輛(liang)廠(chang)商(shang)會(hui)共(gong)同(tong)資(zi)助(zhu)那(na)些(xie)專(zhuan)業(ye)的(de)測(ce)試(shi)實(shi)驗(yan)室(shi)。隨(sui)著(zhe)車(che)輛(liang)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)子(zi)部(bu)件(jian)日(ri)益(yi)增(zeng)多(duo),汽(qi)車(che)廠(chang)商(shang)將(jiang)部(bu)件(jian)外(wai)包(bao)的(de)趨(qu)勢(shi)也(ye)日(ri)趨(qu)明(ming)顯(xian),因(yin)此(ci),EMC測試開始逐漸變成部件廠商的責任。在諸如ISO 11452 (國際標準化組織) 和 SAE J1113 (汽車工程師協會)等deng汽qi車che部bu件jian抗kang擾rao性xing測ce試shi國guo際ji標biao準zhun的de子zi章zhang節jie中zhong,都dou描miao述shu了le頻pin率lv存cun在zai重zhong疊die的de多duo種zhong不bu同tong測ce試shi方fang法fa和he測ce試shi級ji別bie。在zai沒mei有you任ren何he更geng高gao的de立li法fa要yao求qiu時shi,車che輛liang廠chang商shang們men就jiu可ke以yi在zai這zhe些xie通tong用yong標biao準zhun的de基ji礎chu上shang製zhi定ding其qi測ce試shi要yao求qiu。即ji當dang某mou汽qi車che廠chang商shang欲yu為wei其qi部bu件jian供gong應ying商shang製zhi定ding部bu件jian級ji別bie的de測ce試shi要yao求qiu時shi,他ta可ke以yi從cong包bao含han多duo種zhong測ce試shi方fang法fa、測(ce)試(shi)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)和(he)測(ce)試(shi)級(ji)別(bie)的(de)清(qing)單(dan)上(shang)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)款(kuan)項(xiang)來(lai)構(gou)成(cheng)他(ta)自(zi)己(ji)的(de)測(ce)試(shi)標(biao)準(zhun)。最(zui)終(zhong),一(yi)個(ge)為(wei)多(duo)家(jia)汽(qi)車(che)廠(chang)商(shang)提(ti)供(gong)子(zi)部(bu)件(jian)的(de)廠(chang)家(jia)就(jiu)有(you)可(ke)能(neng)必(bi)須(xu)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)標(biao)準(zhun),采(cai)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)方(fang)法(fa),在(zai)同(tong)一(yi)個(ge)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)內(nei)測(ce)試(shi)同(tong)樣(yang)的(de)部(bu)件(jian)。
為了滿足客戶的測試需求,部件廠商可以采用一係列針對ISO 11452 和SAE J1113中包含的RF測試規範而設計的汽車部件測試係統來幫助完成工作。這些測試係統通常都是自含(self-contained)xitong,zunxunsuoyoubiaozhunzhongguidingdezuigaojibieceshiguifan。caiyongzheyangdexitongzhihou,bujianchangshangzaiduiduogebiaozhunjinxingceshishi,yongdaodexuduoceshiyiqidoushixiangtongde,yinernengjieshengdaliangzijin。yixiawomenjiangtaolunjizhongRF測ce試shi方fang法fa和he汽qi車che廠chang商shang測ce試shi需xu求qiu中zhong所suo規gui定ding的de一yi些xie測ce試shi參can數shu,並bing探tan討tao部bu件jian廠chang商shang怎zen樣yang才cai能neng根gen據ju不bu同tong客ke戶hu的de測ce試shi需xu求qiu搭da建jian相xiang應ying的de測ce試shi係xi統tong,達da到dao隻zhi測ce試shi需xu要yao項xiang目mu的de目mu的de。
幾種RF測試方法
要想測試一個汽車部件的RF抗擾性,必須通過一種與車內幹擾出現方式相當的方式向其施加RF幹gan擾rao。這zhe就jiu引yin入ru了le第di一yi個ge變bian量liang。汽qi車che可ke能neng會hui暴bao露lu在zai一yi個ge外wai場chang中zhong,也ye可ke能neng攜xie帶dai有you會hui產chan生sheng幹gan擾rao信xin號hao的de發fa射she機ji和he天tian線xian,但dan無wu論lun如ru何he,幹gan擾rao場chang都dou可ke以yi直zhi接jie作zuo用yong於yu部bu件jian所suo處chu的de位wei置zhi。例li如ru,當dang該gai部bu件jian安an裝zhuang在zai儀yi表biao盤pan上shang或huo附fu近jin的de開kai放fang式shi區qu域yu時shi,它ta所suo產chan生sheng的de幹gan擾rao就jiu比bi當dang它ta被bei安an裝zhuang在zai車che輛liang底di盤pan附fu近jin甚shen或huo是shi在zai引yin擎qing箱xiang內nei這zhe樣yang的de屏ping蔽bi區qu時shi造zao成cheng的de危wei害hai要yao大da得de多duo。另ling一yi方fang麵mian,為wei了le供gong電dian和he信xin號hao連lian接jie的de需xu要yao,所suo有you電dian子zi模mo塊kuai都dou連lian到dao車che輛liang的de配pei線xian係xi統tong。
而配線裝置相當於一個有效的天線,能夠與RF幹擾耦合,不論部件安裝在什麼地方,RF電流都可能通過其接插件傳導到部件中。鑒於此,我們通常采用的測試方法有兩組:輻射幹擾測試和傳導幹擾測試。
輻射幹擾測試
所有的輻射測試法都不外向被測裝置施加一個強度得到校準的RF場,這樣,就能將RF電流和電壓引入裝置的內部結構,然後這些RF電流和電壓又會出現在有源器件的敏感節點上,從而在電子線路中造成幹擾。不同方法在施加RF場的方式上有所不同,它們各有其優、缺點和局限性。
微波暗室中的輻射天線測量法
最簡單明了的產生RF場的方法就是向一個天線灌入能量,並將其指向被測設備(EUT)。天線能夠將RF能量轉化為一個輻射場,並使其充滿測試區域。由於需要在很寬的頻譜範圍內產生高電平的RF信(xin)號(hao),為(wei)了(le)避(bi)免(mian)與(yu)附(fu)近(jin)的(de)其(qi)他(ta)合(he)法(fa)無(wu)線(xian)電(dian)用(yong)戶(hu)相(xiang)互(hu)幹(gan)擾(rao),測(ce)試(shi)應(ying)該(gai)在(zai)一(yi)個(ge)屏(ping)蔽(bi)室(shi)中(zhong)進(jin)行(xing)。但(dan)這(zhe)會(hui)引(yin)入(ru)牆(qiang)壁(bi)的(de)反(fan)射(she),從(cong)而(er)改(gai)變(bian)室(shi)內(nei)的(de)場(chang)分(fen)布(bu)。為(wei)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti),需(xu)要(yao)對(dui)屏(ping)蔽(bi)室(shi)的(de)表(biao)麵(mian)進(jin)行(xing)電(dian)波(bo)消(xiao)聲(sheng)處(chu)理(li),創(chuang)造(zao)一(yi)個(ge)“吸波室(absorber lined chamber)”huanjing,erzheyouhuijidazengjiaceshishebeidechengben。ceshishishiyongdetianxianzaibeicepinlvfanweineiyinggaijuyoujiaokuandepinlvxiangying。cheliangceshizhongdeceshipinlvkenengcong10kHz到18GHz,因此需要的天線也有許多種不同的類型。此外,加之於EUT上的場也應該盡可能均勻並且受到良好控製。測試時的場可能會影響暗室的規格,因此天線不能離EUT過近,方向性也不能太強,否則產生的場會隻集中於EUT的某一個區域。同時,天線和EUT距(ju)離(li)過(guo)近(jin)還(hai)會(hui)導(dao)致(zhi)二(er)者(zhe)互(hu)感(gan)增(zeng)大(da),從(cong)而(er)加(jia)大(da)天(tian)線(xian)上(shang)所(suo)加(jia)信(xin)號(hao)的(de)控(kong)製(zhi)難(nan)度(du)。被(bei)測(ce)對(dui)象(xiang)的(de)物(wu)理(li)尺(chi)寸(cun)越(yue)大(da),這(zhe)一(yi)距(ju)離(li)要(yao)求(qiu)就(jiu)越(yue)難(nan)滿(man)足(zu)。另(ling)外(wai),根(gen)據(ju)公(gong)式(shi)P = (E · r)2/30 watts(當天線具備單元增益時),天線離EUT越遠,達到某個給定場強時需要的功率就越大。
注意,該公式給出的是場強和距離的平方率關係,即當某個給定距離上的場強從10 V/m增大到20 V/m時,需要的功率是原來的4倍,或者說當場強從10 V/m增大到20 V/m時,在給定功率下,距離隻有原來的四分之一。EUT位wei置zhi處chu的de場chang強qiang通tong過guo一yi個ge各ge向xiang同tong性xing的de寬kuan帶dai場chang傳chuan感gan器qi來lai測ce量liang,各ge向xiang同tong性xing是shi為wei了le保bao證zheng傳chuan感gan器qi對dui方fang向xiang不bu敏min感gan,而er寬kuan帶dai則ze是shi為wei了le保bao證zheng它ta在zai不bu同tong頻pin率lv下xia均jun能neng得de到dao正zheng確que的de測ce量liang值zhi。
TEM單元法
根據ISO 11452-3和 SAE J1113/24中的規定,TEM單元隻是一段簡單的封閉傳輸線,在其一端饋入一定的RF功率,並在另一端接一個負載阻抗。隨著傳輸線中電磁波的傳播,導體間就建立起一個電磁場。TEM(即橫電磁波)描(miao)述(shu)的(de)是(shi)在(zai)這(zhe)類(lei)單(dan)元(yuan)的(de)作(zuo)用(yong)區(qu)域(yu)內(nei)產(chan)生(sheng)的(de)占(zhan)主(zhu)導(dao)地(di)位(wei)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)。當(dang)傳(chuan)輸(shu)線(xian)長(chang)度(du)給(gei)定(ding)時(shi),在(zai)一(yi)定(ding)的(de)截(jie)麵(mian)積(ji)上(shang),場(chang)強(qiang)均(jun)勻(yun),且(qie)易(yi)測(ce)量(liang)或(huo)計(ji)算(suan)。EUT就放置在TEM單元的作用區域內。TEM單元一般呈箱體形式,內帶一個隔離麵,箱體的牆麵作為傳輸線的一端,隔離麵(或稱隔膜,septum)作為另一端。TEMdanyuandejihegouzaoduichuanshuxiandetexingzukangyoujuedingxingdeyingxiang。xiangtishifengbide,chulehenxiaodexielouyiwai,danyuanwaimeiyoudiancichang,yincizhezhongdanyuankeyibujiawaipingbidiyingyongyurenhehuanjing。qizhuyaoquedianshiqicunzaipinlvshangxian,zheyishangxianpinlvyuqiwulichicunchengfanbi。dangpinlvgaoyucishangxianshi,qineibudiancichangdejiegouzhongkaishichuxiangaocimo,changdejunyunxing,youqishizaiyouTEM單元的確切尺寸決定的諧振頻率處的場均勻性,也開始變差。TEM單元能夠測量的最大EUT尺寸受其內部可用的場強均勻區域體積的限製,因此最大EUT尺寸和該單元可測的最高頻率之間有著直接關係。TEM單元的最低測量頻率可到DC,這也是它與輻射天線測量法的不同之處。
帶狀線法和三平麵法
這兩種方法與TEM單元法有本質的區別。TEM單(dan)元(yuan)法(fa)屬(shu)於(yu)封(feng)閉(bi)型(xing)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa),而(er)帶(dai)狀(zhuang)線(xian)法(fa)和(he)三(san)平(ping)麵(mian)法(fa)所(suo)采(cai)用(yong)的(de)測(ce)試(shi)裝(zhuang)置(zhi)則(ze)是(shi)開(kai)放(fang)式(shi)傳(chuan)輸(shu)線(xian)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo),在(zai)采(cai)用(yong)這(zhe)兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)時(shi),最(zui)大(da)場(chang)雖(sui)然(ran)位(wei)於(yu)平(ping)麵(mian)之(zhi)間(jian),但(dan)仍(reng)有(you)能(neng)量(liang)輻(fu)射(she)到(dao)測(ce)試(shi)裝(zhuang)置(zhi)外(wai)部(bu),因(yin)此(ci)測(ce)試(shi)必(bi)須(xu)在(zai)一(yi)間(jian)屏(ping)蔽(bi)室(shi)內(nei)進(jin)行(xing)。ISO 11452-5 和 SAE J1113/23中均對帶狀線測試有所描述,而三平麵測試隻在 SAE J1113/25中提到。
在帶狀線測試中,被測部件模塊隻對連接它與相關設備的電纜裝置暴露,並不暴露在平麵間的最大場強處。帶狀線平麵作為傳輸線的源導體,其下放置1.5米的電纜裝置,測試的參考地平麵則作為另一端導體。帶狀線產生的場會在電纜裝置中感應出經向電流,然後耦合入EUT。因此,帶狀線測試幾乎算是輻射場測試和傳導測試這兩種方法的混合。
三san平ping麵mian測ce試shi裝zhuang置zhi中zhong,一yi個ge有you源yuan內nei導dao體ti被bei兩liang個ge外wai平ping麵mian夾jia在zai中zhong間jian,產chan生sheng的de阻zu抗kang可ke通tong過guo計ji算suan得de到dao。被bei測ce模mo塊kuai放fang置zhi於yu中zhong心xin導dao體ti和he一yi個ge外wai平ping麵mian之zhi間jian,中zhong心xin導dao體ti的de另ling一yi麵mian置zhi空kong。由you於yu整zheng個ge測ce試shi裝zhuang置zhi的de結jie構gou是shi對dui稱cheng的de,因yin此ci可ke在zai置zhi空kong的de這zhe一yi麵mian與yuEUT呈鏡像位置的地方放置一個場強探頭。和TEM單(dan)元(yuan)測(ce)試(shi)一(yi)樣(yang),帶(dai)狀(zhuang)線(xian)測(ce)試(shi)和(he)三(san)平(ping)麵(mian)測(ce)試(shi)裝(zhuang)置(zhi)均(jun)有(you)一(yi)個(ge)受(shou)其(qi)尺(chi)寸(cun)限(xian)製(zhi)的(de)頻(pin)率(lv)上(shang)限(xian)。在(zai)等(deng)於(yu)或(huo)高(gao)於(yu)由(you)該(gai)理(li)尺(chi)寸(cun)決(jue)定(ding)的(de)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv)時(shi),就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)不(bu)受(shou)控(kong)製(zhi)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)高(gao)次(ci)模(mo)。這(zhe)三(san)種(zhong)方(fang)法(fa)相(xiang)對(dui)於(yu)輻(fu)射(she)天(tian)線(xian)法(fa)的(de)優(you)勢(shi)就(jiu)在(zai)於(yu),采(cai)用(yong)這(zhe)三(san)種(zhong)方(fang)法(fa)時(shi),隻(zhi)需(xu)要(yao)不(bu)多(duo)的(de)功(gong)率(lv)就(jiu)能(neng)夠(gou)產(chan)生(sheng)比(bi)輻(fu)射(she)天(tian)線(xian)法(fa)大(da)得(de)多(duo)的(de)場(chang)強(qiang),因(yin)為(wei)場(chang)強(qiang)等(deng)於(yu)導(dao)體(ti)平(ping)麵(mian)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)壓(ya)除(chu)以(yi)它(ta)們(men)之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離(li)。
傳導幹擾測試
第二類測試方法叫做傳導幹擾測試,它不需在被測模塊放置之處施加電磁場,而是直接將RF幹擾施加在電纜裝置或接入被測部件模塊的裝置中。這樣一來,隨著RF電流在電路結構(例如一塊印製電路板PCB)中zhong傳chuan輸shu,部bu件jian模mo塊kuai與yu外wai部bu裝zhuang置zhi的de連lian接jie處chu就jiu會hui產chan生sheng一yi個ge電dian流liu,從cong而er在zai電dian子zi線xian路lu中zhong造zao成cheng幹gan擾rao。這zhe種zhong方fang法fa與yu輻fu射she場chang測ce試shi法fa雖sui然ran結jie果guo類lei似si,但dan二er者zhe之zhi間jian沒mei有you任ren何he等deng同tong之zhi處chu,因yin此ci這zhe兩liang種zhong方fang法fa都dou常chang用yong於yu進jin行xing完wan整zheng測ce試shi,有you時shi兩liang種zhong測ce試shi的de頻pin率lv範fan圍wei還hai有you重zhong疊die。傳chuan導dao幹gan擾rao測ce試shi最zui常chang采cai用yong的de兩liang種zhong耦ou合he方fang法fa有you電dian流liu注zhu入ru法fa(bulk current injection,BCI)和直接注入法,前者需要向EUT中注入幹擾電流,並控製注入電流的大小,後者則注入功率並控製注入功率的大小。
電流注入法(BCI)
BCI法在ISO 11452-4和SAE J1113/4中均有描述,采用該方法時,將一個電流注入探頭放在連接被測件的電纜裝置之上,然後向該探頭注入RF幹擾。此時,探頭作為第一電流變換器,而電纜裝置作為第二電流變換器,因此,RF電流先在電纜裝置中以共模方式流過(即電流在裝置的所有導體上以同樣的方式流通),然後再進入EUT的連接端口。
真正流過的電流由電流注入處裝置的共模阻抗決定,而在低頻下這幾乎完全由EUT和(he)電(dian)纜(lan)裝(zhuang)置(zhi)另(ling)一(yi)端(duan)所(suo)連(lian)接(jie)的(de)相(xiang)關(guan)設(she)備(bei)對(dui)地(di)的(de)阻(zu)抗(kang)決(jue)定(ding)。一(yi)旦(dan)電(dian)纜(lan)長(chang)度(du)達(da)到(dao)四(si)分(fen)之(zhi)一(yi)波(bo)長(chang),阻(zu)抗(kang)的(de)變(bian)化(hua)就(jiu)變(bian)得(de)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao),它(ta)可(ke)能(neng)降(jiang)低(di)測(ce)試(shi)的(de)可(ke)重(zhong)複(fu)性(xing)。此(ci)外(wai),由(you)於(yu)電(dian)流(liu)注(zhu)入(ru)探(tan)頭(tou)會(hui)帶(dai)來(lai)損(sun)耗(hao),因(yin)而(er)需(xu)要(yao)較(jiao)大(da)的(de)驅(qu)動(dong)能(neng)力(li)才(cai)能(neng)在(zai)EUT上建立起合理的幹擾水平。盡管如此,BCI法(fa)還(hai)是(shi)有(you)一(yi)個(ge)很(hen)大(da)的(de)優(you)點(dian),那(na)就(jiu)是(shi)其(qi)非(fei)侵(qin)入(ru)性(xing),因(yin)為(wei)探(tan)頭(tou)可(ke)以(yi)簡(jian)單(dan)地(di)夾(jia)在(zai)任(ren)何(he)直(zhi)徑(jing)不(bu)超(chao)過(guo)其(qi)最(zui)大(da)可(ke)接(jie)受(shou)直(zhi)徑(jing)的(de)電(dian)纜(lan)上(shang),而(er)不(bu)需(xu)進(jin)行(xing)任(ren)何(he)直(zhi)接(jie)的(de)電(dian)纜(lan)導(dao)體(ti)連(lian)接(jie),也(ye)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)電(dian)纜(lan)所(suo)連(lian)接(jie)的(de)工(gong)作(zuo)電(dian)路(lu)。
直接注入法
BCI法對驅動能力要求過高,而且在測試過程中與相關設備的隔離也不好,直接注入法的目的就是克服BCI法的這兩個缺點。具體做法是將測試設備直接連接到EUT電纜上,通過一個寬帶人工網絡(Broadband Artificial Network,BAN)將RF功率注入EUT電纜,而不幹擾EUT與其傳感器和負載的接口(見圖3),該BAN在測試頻率範圍內對EUT呈現的RF阻抗可以控製。BAN在流向輔助設備的方向至少能夠提供500W的阻塞阻抗。幹擾信號通過一個隔直電容,直接耦合到被測線上。ISO 11452-7和SAE J1113/3中描述了該方法。
汽車部件EMI測試的測試參數
在車輛部件的EMI測試中,根據不同車輛廠商所提出的不同要求,除了引入幹擾信號的基本方法有所不同以外,還有許多參數也會有所不同。但不論RF幹擾怎樣產生,這些參數都是相關的。
頻率範圍
受測試方法本身及其所用換能器(transducer)的(de)限(xian)製(zhi),上(shang)述(shu)的(de)每(mei)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)都(dou)隻(zhi)適(shi)用(yong)於(yu)一(yi)個(ge)既(ji)定(ding)的(de)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)。列(lie)出(chu)了(le)本(ben)文(wen)中(zhong)討(tao)論(lun)的(de)各(ge)種(zhong)方(fang)法(fa)在(zai)相(xiang)應(ying)標(biao)準(zhun)中(zhong)公(gong)布(bu)的(de)適(shi)用(yong)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)。測(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong),通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)使(shi)測(ce)試(shi)信(xin)號(hao)在(zai)整(zheng)個(ge)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)內(nei)掃(sao)描(miao)變(bian)化(hua)或(huo)步(bu)進(jin)變(bian)化(hua),監(jian)測(ce)此(ci)時(shi)EUT與其應有功能和性能的差異來得到測試結果。每次測試的最小滯留時間一般為2秒,如果EUT的(de)時(shi)間(jian)常(chang)數(shu)較(jiao)大(da),滯(zhi)留(liu)時(shi)間(jian)可(ke)能(neng)更(geng)長(chang)。如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)軟(ruan)件(jian)控(kong)製(zhi)的(de)測(ce)試(shi)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi),那(na)麼(me)測(ce)試(shi)信(xin)號(hao)通(tong)常(chang)不(bu)是(shi)掃(sao)描(miao)過(guo)整(zheng)個(ge)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei),而(er)是(shi)采(cai)用(yong)步(bu)進(jin)方(fang)式(shi),因(yin)此(ci)還(hai)要(yao)定(ding)義(yi)頻(pin)率(lv)步(bu)進(jin)的(de)步(bu)長(chang)。滯(zhi)留(liu)時(shi)間(jian)和(he)頻(pin)率(lv)步(bu)長(chang)二(er)者(zhe)共(gong)同(tong)決(jue)定(ding)了(le)執(zhi)行(xing)單(dan)次(ci)掃(sao)描(miao)所(suo)需(xu)花(hua)費(fei)的(de)時(shi)間(jian),從(cong)而(er)也(ye)決(jue)定(ding)了(le)整(zheng)個(ge)測(ce)試(shi)所(suo)需(xu)的(de)時(shi)間(jian)。
幅度控製
不論采用哪種測試方法,對施加在EUT上shang的de測ce試shi信xin號hao幅fu度du都dou必bi須xu小xiao心xin控kong製zhi。幅fu度du控kong製zhi的de方fang法fa按an照zhao原yuan理li不bu同tong通tong常chang可ke分fen為wei兩liang類lei,一yi類lei叫jiao閉bi環huan控kong製zhi法fa,一yi類lei叫jiao開kai環huan控kong製zhi法fa。在zai帶dai狀zhuang線xian測ce試shi和heTEM單(dan)元(yuan)測(ce)試(shi)時(shi),可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)已(yi)知(zhi)的(de)淨(jing)輸(shu)入(ru)功(gong)率(lv)和(he)傳(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)參(can)數(shu)來(lai)計(ji)算(suan)得(de)到(dao)的(de)場(chang)。但(dan)除(chu)了(le)這(zhe)兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)以(yi)外(wai),都(dou)需(xu)要(yao)利(li)用(yong)閉(bi)環(huan)法(fa)來(lai)實(shi)現(xian)幅(fu)度(du)控(kong)製(zhi)。在(zai)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)測(ce)試(shi)中(zhong),幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)的(de)單(dan)位(wei)采(cai)用(yong)伏(fu)特(te)/米(volts/meter),在電流注入測試中,單位采用微安(milliamps),在直接功率注入測試中,單位采用瓦特(watts)。
閉環法
采用閉環控製法時,一個場強儀或電流監控探頭一直監測著施加在EUT上的激勵,據此將功率調整到目標值。該方法存在一個問題,那就是EUT的介入打亂了我們用作幹擾激勵的電磁場,因此找不到一個能夠正確反映出我們得到的場強,並對所有類型EUT普遍適用的位置來放置場強儀,在微波暗室中進行輻射幹擾測試時這一問題尤其明顯。當測試頻率使得EUTchicunyubochangkeyixiangbinishi,zaimouxieweizhishangchangdefenbukenenghuichuxiandafuxiajiang。ruguochangqiangyiganghaofangzhizaiyigezheyangdeweizhishang,namedangwomengenjuchangqiangyidedushulaiweichixuyaodediancichangqiangdushi,shibihuizaiEUT附近的位置上造成嚴重的過測(over-testing)。BCI測試中也存在類似問題,當EUT的共模輸入阻抗與測試信號諧振時,要維持需要的電流就會造成過測(over-testing)。實際上,在這樣的環境下,許多時候放大器都無法提供維持規定電平所需的功率,而一旦放大器過載,還會造成更多的測試問題。
開環法
采cai用yong開kai環huan法fa就jiu能neng回hui避bi上shang述shu問wen題ti。開kai環huan法fa有you時shi也ye叫jiao做zuo置zhi換huan法fa。采cai用yong開kai環huan法fa時shi,首shou先xian將jiang一yi個ge既ji定ding強qiang度du的de信xin號hao送song入ru測ce試shi設she備bei進jin行xing校xiao準zhun設she置zhi。在zai每mei個ge頻pin率lv上shang,放fang大da器qi的de輸shu出chu功gong率lv均jun受shou一yi個ge輔fu助zhu功gong率lv計ji的de監jian控kong,當dang放fang大da器qi輸shu出chu電dian平ping達da到dao目mu標biao值zhi時shi,對dui其qi進jin行xing記ji錄lu。最zui後hou,在zai真zhen實shi測ce試shi時shi,再zai將jiang這zhe個ge預yu校xiao準zhun的de功gong率lv記ji錄lu進jin行xing嚴yan格ge的de重zhong放fang。總zong的de來lai說shuo,由you於yu對dui施shi加jia在zaiEUT上的場或電流(volts per meter 或 milliamps)deceliangbingbuzaiceshideyaoqiunei,yincikaihuanfabingbuceliangtamen,zhishiduiqijinxingjiankong,yiquerenxitonggongzuozhengchang。danyouyushangjietandaodeyuanyin,womenyebukenengkandaozhenzhengzhengquedeceliangzhi。zaifusheganraoceshizhong,xiaozhunshezhiguochengyaoqiuzaiEUTyuweiboanshizhongyingzhanjudezhunqueweizhishangfangzhiyitaichangqiangyi。erzaichuandaoganraoceshizhong,xiaozhunshebeishiyigezukangzhigeidingdefuzai,womenzaiqiliangduancelianggonglvhuodianliu。kaihuanfasuoyongdaodegonglvcanshubaokuojinggonglv,huozheshuruhuannengqideqianxianggonglvhehuannengqifanshehuilaidefanxianggonglvzhicha。zaijiashemeiyouqitazhongdasunhaoshi,zhegechazhijiudengyuzhenzhengsongruEUT的de功gong率lv。因yin此ci,在zai采cai用yong直zhi接jie耦ou合he器qi時shi,必bi須xu在zai每mei個ge頻pin率lv上shang測ce量liang兩liang個ge功gong率lv。這zhe時shi,可ke以yi利li用yong一yi台tai功gong率lv計ji對dui耦ou合he器qi的de前qian向xiang輸shu出chu和he反fan向xiang輸shu出chu分fen別bie順shun序xu測ce量liang,也ye可ke以yi利li用yong兩liang台tai功gong率lv計ji同tong時shi測ce量liang。淨jing功gong率lv用yong於yu說shuo明ming換huan能neng器qi的de電dian壓ya駐zhu波bo比bi(VSWR),因為當引入EUT時VSWR會發生變化。但當EUT與yu測ce試shi裝zhuang置zhi嚴yan格ge匹pi配pei時shi,要yao保bao持chi淨jing功gong率lv所suo需xu的de前qian向xiang功gong率lv相xiang對dui於yu校xiao準zhun所suo需xu的de功gong率lv可ke能neng有you較jiao大da變bian化hua。為wei避bi免mian過guo測ce,為wei保bao持chi所suo需xu淨jing功gong率lv而er增zeng大da的de前qian向xiang功gong率lv不bu能neng超chao過guo2dB,即使2dB還不能滿足要求,也不應繼續增大,而隻能將此記錄在測試報告中。
調製頻率和調製深度
所有的RF抗擾性測試都需要在每個頻率上對EUT施加CW(未調連續波)和已調AM信號,而EUT的響應通常更易受已調幹擾影響。一般情況下,測試標準中所規定的調製信號都是調製深度為80%,頻率為1kHz的正弦波。但也有個別的車輛廠商可能會有不同的要求。定義調製參數的目的是為AM和CW測試規定一個恒定的峰值電平。這一點與商用(IEC 61000-4 係列)RF抗擾性測試不同。在商用RF抗擾性測試中,調製信號的峰值功率比未調信號高5.3 dB。而在峰值電平恒定的測試中調製深度為80%的已調信號功率隻有未調信號功率的0.407倍。ISO 11452中清楚地定義了這種信號的施加過程:
●在每個頻點上,線性或對數增大信號強度直到信號強度滿足要求(對開環法指淨功率滿足要求,對閉環法則指測試信號的電平嚴格滿足要求),根據 2 dB準則監測前向功率。
●按要求施加已調信號,並使測試信號保持時間等於EUT最小響應時間。
●緩慢降低測試信號強度,然後進行下一個頻率的測試。
監測EUT
在施加測試信號時,必須監測EUT的響應,並與其應達到的性能準則進行比較,以確定被測件是否通過測試。由於不同EUT的(de)功(gong)能(neng)和(he)需(xu)要(yao)滿(man)足(zu)的(de)性(xing)能(neng)準(zhun)則(ze)均(jun)不(bu)相(xiang)同(tong),因(yin)此(ci)本(ben)文(wen)不(bu)可(ke)能(neng)對(dui)這(zhe)些(xie)監(jian)控(kong)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)概(gai)括(kuo)。但(dan)如(ru)果(guo)測(ce)試(shi)軟(ruan)件(jian)能(neng)夠(gou)自(zi)動(dong)完(wan)成(cheng)部(bu)分(fen)或(huo)全(quan)部(bu)監(jian)測(ce)工(gong)作(zuo),那(na)麼(me)整(zheng)個(ge)測(ce)試(shi)就(jiu)會(hui)更(geng)加(jia)簡(jian)單(dan)可(ke)靠(kao)。監(jian)測(ce)過(guo)程(cheng)可(ke)能(neng)隻(zhi)需(xu)簡(jian)單(dan)地(di)測(ce)量(liang)和(he)記(ji)錄(lu)每(mei)個(ge)頻(pin)率(lv)點(dian)上(shang)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya),也(ye)可(ke)能(neng)涉(she)及(ji)一(yi)些(xie)特(te)殊(shu)的(de)EUT軟件,這些軟件能夠在測試發現錯誤時給出標記。
報告測試結果
在測試完成,EUTdexiangyingyeguancewanbizhihou,ceshigongchengshidegongzuohaizhiwanchengleyiban。jiezhetahuotahaibixuanzhaocheliangchangshangsuoguidingdegeshichuangjianceshibaogao。yigebujianchangshangkenengweiduogecheliangchangshangtigongchanpin,yinciduitongyizuceshi,bujianchangshangkenengxuyaotijiaoduozhonggeshideceshibaogao。youxieruanjianbaozhongbaohankexuandebaogaoshengchengmokuai,nenggoutigongzhenduibutongdecheliangchangshangdingzhidebiaozhunbaogaomoban。suiranceshigongchengshimendadouhenxiangshouceshiguocheng,quehenshaoyourenxihuanzhuanxieceshibaogao,yincisuoyouceshishiyanshidejinglidoushifenmingbai,weikehutigongceshibaogaoshiyixiangzuikunnanderenwu。youlezidongbaogaoshengchengruanjianmokuai,budanceshigongchengshimenbubizaichengdanzhuanxieceshibaogaodekucha,kehudeyaoqiuyenenggengkuaidedaomanzu。zongshangsuoshu,suiranqichegongyezhongdebujianEMCceshizhongbaohanxuduokebiancanshu,womenrengrankeyigaoxiaodiwanchengzhenduibutongcheliangchangshangdefugaihenkuanpinlvfanweideceshi。benwenjieshaoleqichegongyezhongbujianceshisuocaiyongdeduozhongfangfa,binggaikuolegezhongfangfadeyouquedian,tongguoyuedubenwen,ceshigongchengshikeyigenghaodexuanzeceshifangfa,yimanzukehudexuqiu。
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