RI（輻射抗擾度）測試方法

一.概述

隨著近幾年科技的飛速發(fā)展，汽車已經(jīng)不僅僅是一種由發(fā)動機和傳動裝置構(gòu)成的運輸機械了，它已經(jīng)成為了一種高端化的電子性能消費品。在很多轎車上，電子化的產(chǎn)品已經(jīng)超過了整車的50%以上。尤其是電動汽車越來越普及的情下，車內(nèi)的各個器件之間都存在相互電磁干擾；而且外部的移動電話、通訊基站根據(jù)和變電站附近等都存在著電磁干擾環(huán)境。電磁干擾很可能對電動汽車的安全造成嚴(yán)重的影響，輕則影響駕駛的舒適性；重則影響交通安全威脅駕駛?cè)藛T及其他交通參與者的人身財產(chǎn)安全等。因此，考量汽車電子及整車的抗干擾能力成為一項必不可少的項目。輻射抗擾度就是其中必不可少的一部分。

不同的國家和車廠的要求，針對汽車電子產(chǎn)品的輻射抗干擾測試的差異性是很大的，主要集中在測試頻段、干擾強度以及天線切換頻率等等。本文主要根據(jù)ISO11452-2來介紹輻射抗干擾測試的基本條件以及一些要求。

輻射抗擾度的測試原理是通過功率放大器和發(fā)射天線來模擬外界干擾電場對被測樣品進行輻射照射，以此來測試被測樣品的抗干擾能力。標(biāo)準(zhǔn) ISO 11452-2:2019 對電子電氣部件的電波暗室法的輻射抗擾試驗進行了相關(guān)要求。暗室法輻射抗擾試驗是在電波暗室內(nèi)將被測樣件暴露于由天線產(chǎn)生的輻射電磁場中進行試驗。

標(biāo)準(zhǔn)名稱：ISO 11452-2: Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy — Part 2:Absorber-lined shielded enclosure**

** 二.基本要求**

試驗溫度 ：23℃±5℃。

試驗濕度 ：在(20 %~80 %)RH之間最為合適。

試驗電壓 ：

低壓供電低壓用于60v以下的直流工作電壓(如12v, 24v, 48v)，測試時12V系統(tǒng)供電電壓為(13±1)V，24V系統(tǒng)供電電壓為(26±2) V。

高壓用于工作電壓從60v直流到1000v直流。高壓直流電源電壓和公差應(yīng)在試驗計劃中確定。

功能特性狀態(tài)分類( FPSC )方法

功能特性狀態(tài)分類( FPSC )考慮了以下因素:

(a).一個 ESA 可包括一個或多個功能(比如, 一個電子控制單元可控制前刮水器、踏板照明 燈、 近光燈);

(b).一個功能可以 有一個或多個工作模式(比如, 近光燈 ON , 近光燈 OFF , 踏步燈 ON , 踏步燈OFF );

(c).一個工作模式可以有幾種狀態(tài)：Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ , Ⅳ（比如, 近光燈 ON 工作模式, 在騷擾施加期間近光燈 OFF , 騷擾停止后近光燈能夠自動恢復(fù), 這種情況視為狀態(tài) Ⅱ )。

FPSC 方法基于以下原則 :

一個 DUT 包括多個功能時, 功能特性狀態(tài)分類適用于每一個獨立的功能；一個功能可以有簡單的 ON-OFF 工作模式或者是類似數(shù)據(jù)總線通信的復(fù)雜工作模式。

功能特性狀態(tài) ：

功能特性狀態(tài)定義了 DUT 在試驗環(huán)境下功能特性的期望目標(biāo), 適于DUT 的每一個獨立功能, 描述了試驗中和試驗后預(yù)期功能的工作狀態(tài)。以下給出了四個功能特性狀態(tài):

狀態(tài)Ⅰ : 試驗中和試驗后能夠完成設(shè)計功能。

狀態(tài)Ⅱ : 試驗中不能完成設(shè)計功能, 但試驗后能夠自動恢復(fù)到常態(tài)。

狀態(tài)Ⅲ : 試驗中不能完成設(shè)計功能, 試驗后在沒有駕駛員/乘客的簡單操作下, 無法恢復(fù)到常態(tài), 例如通過對 DUT 關(guān)/開, 或者重新啟動點火開關(guān)。

狀態(tài)Ⅳ : 試驗中不能完成設(shè)計功能, 試驗后需要較復(fù)雜的操作才能恢復(fù)到常態(tài), 對 DUT 的功能不應(yīng)造成任何永久性損壞。例如, 斷開蓄電池或供電電源后再連接。

注: 每次試驗都應(yīng)確定最低功能狀態(tài)。供應(yīng)商和車輛制造商可以協(xié)商附加要求。

三、調(diào)制方式介紹

調(diào)制方式：

DUT的特性決定了所使用調(diào)制的類型和頻率。如果ISO 11452系列的用戶之間沒有一致的值或特定的調(diào)制技術(shù)，則使用以下調(diào)制應(yīng)使用。（參考標(biāo)準(zhǔn)ISO 11452-1）

(a).未調(diào)制正弦波信號CW。（見下圖）

(b).1kHz正弦波調(diào)幅(AM)，調(diào)幅率為80%(調(diào)制指數(shù)m = 0,8)。（見下圖）

(c). 1型正弦波脈沖調(diào)制ton = 577 μs 和 period = 4 600 μs 的 PM（相位調(diào)制） 信號。（見下圖）

(d). 2型正弦波脈沖調(diào)制(PM，類似雷達(dá))，ton = 3us，周期= 3333 μs。（見下圖)

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以下調(diào)制應(yīng)用于ISO 11452的所有適用部件:

CW : 15 Hz至18 GHz;

AM : 10 kHz至800 MHz;

PM1: 800 MHz至1.2 GHz和1.4 GHz至2.7 GHz;

PM2: 1.2 GHz ~ 1.4 GHz和2.7 GHz ~ 18GHz。

四、測試步長及嚴(yán)酷等級

測試步長如下：

如果DUT的敏感性閾值非常接近所選的測試水平，則應(yīng)在相關(guān)的頻率范圍內(nèi)減小這些頻率步長，以找到最小的敏感性閾值。

嚴(yán)酷等級如下：

測試嚴(yán)重級別的示例，這些級別應(yīng)按照ISO 11452-1中描述的功能性能狀態(tài)分類(FPSC)的原則使用。

不論采用替代法還是閉環(huán)法進行試驗, 不論試驗信號是采用未調(diào)制信號還是調(diào)幅、脈沖調(diào)制信號, 試驗嚴(yán)酷等級(電場、電流、電壓或功率)都是根據(jù)未調(diào)制信號的等效均方根值表示。

替代法和閉環(huán)法都采用未調(diào)制和調(diào)幅信號的等峰值試驗電平(見ISO11452-1附錄 B )。

調(diào)幅信號的平均功率和未調(diào)制信號的平均功率之間的關(guān)系見下式:

五.測試設(shè)備

1.供電電源和電池

2.EUT 正常運轉(zhuǎn)所需要的設(shè)備

3.負(fù)載模擬器

4.50mm 的絕緣支撐

5.距水平地面高度為 90±10 cm， 0.5mm 厚的銅板或鍍鋅鋼板， 并附有間距為30cm的接地銅條

6.符合 CISPR 標(biāo)準(zhǔn)的人工網(wǎng)絡(luò)（對于遠(yuǎn)端接地， 需要兩套 LISN）

7.信號發(fā)生器和功率放大器

8.50 歐姆的負(fù)載電阻

9.功率計

10.天線：

雙錐天線（80MHz–400MHz）

對數(shù)和周期天線（400MHz–1GHz）

喇叭天線（1GHz–6GHz）

六、校準(zhǔn)及期間核查

校準(zhǔn)是一個很重要的步驟，因為此項測試主要是使用替代法進行測試，所以測試前對所需的場強校準(zhǔn)是很有必要。(替代法：使用前向功率作為替代場強的標(biāo)定和試驗的基準(zhǔn)參數(shù)。)

場強校準(zhǔn)：

規(guī)定的試驗等級（場強）應(yīng)定期的進行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時應(yīng)采用未調(diào)制的正玄波進行校準(zhǔn)并記錄下每個試驗頻率下產(chǎn)生規(guī)定場強（使用場強探頭進行校準(zhǔn)）所需的前向功率。校準(zhǔn)時場強探頭電相位中心應(yīng)置于接地平板上方150mm±10mm，距離接地平板邊緣100mm±10mm處。頻率范圍在80MHz-1000MHz時，場強探頭電相位中心應(yīng)同測試線束中心成一條直線；頻率范圍在1000MHz以上時，場強探頭電相位中心應(yīng)與DUT成一條直線。場強探頭的電相位中心距離天應(yīng)為1000mm±10mm。

實驗室校準(zhǔn)使用的場強探頭，天線所發(fā)出的干擾場強是否符合標(biāo)準(zhǔn)？實驗室要使用校準(zhǔn)過且符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進行校驗，這樣才能保證你在測試過程中輸出的前向功率、駐波比及場強是正確的。

期間核查：

保證實驗室設(shè)備的穩(wěn)定性，實驗室所有的測試設(shè)備都需要在規(guī)定的時間內(nèi)進行期間核查，輻射抗擾度的期間核查需每月進行一次。期間核查是指為保持對設(shè)備校準(zhǔn)狀態(tài)的可信度，在兩次檢定校準(zhǔn)之間進行的核查，主要記錄本次核查和前次核查的前向功率和場強是否有較大的差異。是對測量儀器是否保持其原有校準(zhǔn)狀態(tài)而進行的確認(rèn)操作，是對測量儀器所開展工作進行的一種質(zhì)量控制，通過期間核查可以增強實驗室的信心，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠性。

測試要求：

測試線束長度為1700mm-2000mm,測試線束平行與水平桌邊的長度為1500mm±75mm;

測試線束距離水平桌邊為100mm±10mm,測試線束距離天線為1000mm±10mm;

高壓線束為實車屏蔽線束，高壓線束距離低壓線束為100mm~200mm;

80MHz-1000MHz天線應(yīng)對準(zhǔn)線束中心進行測試，

1000MHz-6000MHz天線應(yīng)對準(zhǔn)DUT進行測試。

測試時80MHz-18GHz需用天線垂直極性測試，400MHz-18GHz需用天線水平極性測試，一般主機廠最大測試頻率為6G。

我司輻射抗擾度測試低頻對數(shù)周期天線測試范圍為（80MHz-1GHz）,因此未使用雙錐天線進行測試。實測架設(shè)為對數(shù)周期天線和喇叭天線