汽車EMI測試的重要性

汽車行業(yè)對安全十分關注，再加上近幾年汽車上的動力電氣化，功能電子化越來越多。傳統(tǒng)汽車的EMC測試技術已經無法滿足現(xiàn)在電動+智能汽車了。而EMC中的EMI(電磁干擾)測試一直是汽車測試的重要組成部分。但是測試時間長、無法捕捉到完整信號等問題，卻是整個行業(yè)不得不面對的痛點。之前本人在一個EMC的線上直播活動中，聽到了一些應用方與方案商基于EMC中的EMI新技術做了一些分享，以下內容我將會根據(jù)我所聽到的進行一些簡單的整理。??

一、汽車EMI介紹

首先，先來了解下什么是EMI。 ?

EMI（電磁干擾)，是指設備在正常運行過程中對外界環(huán)境所產生的電磁干擾。EMI主要包括CE(傳導干擾)和RE（輻射干擾），CE是指從電源線、信號線或控制線傳導出來的干擾，RE是指從產品殼體輻射出來的干擾。

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理論上講，大量電子設備安置在一個極其緊湊的空間中，且差異巨大，就有可能對外界發(fā)出EMI。而汽車擁有復雜的線路，以及電機控制系統(tǒng)、多媒體娛樂、藍牙通訊GPS等電子設備，也有可能對外界環(huán)境發(fā)出電磁干擾，這就是汽車EMI。 ?

二、汽車EMI測試的重要性

?說起汽車EMI的危害，不用鋪墊，行業(yè)人士就能如數(shù)家珍地列舉一大堆經典案例，比如： ?

進行某混合動力客車ABS性能試驗時，啟動車輛但還未行駛時，測試儀器的輪速曲線就出現(xiàn)異常波動;但在測試傳統(tǒng)內燃機客車ABS 性能時，儀器的輪速曲線完全正常

某轎車上裝有靈敏的ABS，下雨時，因啟動刮水器產生的電磁干擾誤觸發(fā)了ABS，導致后車追尾事故

某量產車型綜控臺顯示攝像頭信號導致儀表盤花屏

某型號轎車在發(fā)動機點火時導致調頻廣播噪聲的故障

那么，如何解決汽車EMI的危害？除了可以通過技術上的屏蔽、接地、合理布線等方式減少EMI，還需要對車輛進行EMI測試。 ?

今天，汽車正朝著電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化方向飛速發(fā)展，新能源汽車EMC測試面臨著更大的挑戰(zhàn)：大電流、大電流、高功率造成電磁干擾更嚴重，部件之間的耦合路徑更復雜；高頻開關器件、感性負載，是車輛設備及系統(tǒng)在正常工作時產生的嚴重電磁傳導及輻射干擾，電磁兼容遭遇更大挑戰(zhàn)；控制電路復雜，抗干擾要求更高。 ?

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在這個更為復雜的電磁環(huán)境下，如何對車輛進行EMI測試與評價，來確保安全性，就顯得更加重要。 ? ?

三、汽車EMC測試相關參考標準及規(guī)范

EMI測試屬于EMC測試的一部分，EMC測試具有一票否決權，如果不能滿足相應法規(guī)測試要求，汽車產品就不能上市。接下來，梳理部分常用的我國及國際汽車EMC標準。

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ISO 11451-4：道路車輛 窄帶輻射的電磁能量產生的電磁干擾的車輛試驗方法 第4部分大電流量注入(BCI)法

ISO 11451-4：道路車輛 來自窄帶輻射電磁能的電氣騷擾的車輛試驗方法 第2部分:車外輻射源

CISPR 12：車輛、機動船和內燃發(fā)動機驅動裝置的無線電騷擾特性的限值和測量方法

CISPR 25：用于保護用在車輛、機動船和裝置上車載接受機的無線電騷擾特性的限值和測量方法

GB/T 36282-2018：電動汽車用驅動電機系統(tǒng)電磁兼容性要求和試驗方法

GB 4824：工業(yè)、科學和醫(yī)療(ism)射頻設備電磁騷擾特性的測最方法和限值

汽車EMC問題越來越受到人們的重視，世界各國和相關國際性組織制定了眾多的標準和法規(guī)來限制汽車的電磁兼容問題。除了我國及國際汽車EMC標準體系，美國、歐洲、國際電工委員等也有EMC標準體系，當然整車廠也有自己的EMC標準體系，如大眾VQ TL81000、上汽乘用車SMTC 3800 006等。 ?

四、汽車EMI測試解決方案

汽車EMI測試分為EMI全兼容測試、EMI預兼容測試。 ?

（一）汽車EMI全兼容測試 ?

前面有提到過，汽車EMI測試行業(yè)內主要有2個痛點：合規(guī)性測試成本高、測試時間長以及傳統(tǒng)步進掃描、無法捕捉到完整信號。而Keysight N9048B PXE指數(shù)級加速進行了EMI的合規(guī)性測試，且能無縫捕捉所有信號。


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Keysight N9048B PXE 是一款符合標準的 EMI 測試接收機，配有射頻預選器和 LNA 設計。其實時掃描（RTS）功能有助于縮短汽車EMI總體測試時間，輕松執(zhí)行無間隙的信號捕獲和分析。N9048B PXE具有以下特點 ?

1 Hz – 44 GHz 頻率范圍

完全符合 CISPR 16-1-1:2019、MIL-STD-461G、ANSI C63.2 和 FCC 規(guī)范

出色的靈敏度和動態(tài)范圍

時域掃描（TDS）可以顯著縮短總體測試時間

實時掃描捕捉所有信號

直觀的多點觸控用戶界面和 PXE 軟件

X 系列可以升級，滿足當前和未來的測試需求

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比如，在做汽車EMI測試時，傳統(tǒng)步進掃描測試一個面需要9小時，4個面就是36小時。而N9048B PXE的時域掃描，顯著縮短了測試時間，測試一個面僅需50秒，測試4個面僅需200秒。加速時域掃描效率更高，測試一個面僅需6秒，測試4個面僅需24秒。

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傳統(tǒng)步進掃描無法捕捉到完整的信號，而實時掃描RTS則可以無間隙掃描不漏過任何信號，捕捉帶寬最高至350MHz，快速定位干擾源或產生路徑，是一款強大的故障排除工具，同時最高可記錄12000個數(shù)據(jù)，供后續(xù)回放分析。 ?

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（二）汽車EMI預兼容測試 ?

除了做EMI全兼容測試，還可進行EMI預兼容測試，提前排查在合規(guī)測試時可能出現(xiàn)的問題，避免合規(guī)測試不過后需要長時間、長周期檢查的問題，提升測試效率、節(jié)約企業(yè)成本。 ?

Keysight X-系列信號分析儀或MXR示波器RTSA功能結合N9311X近場探頭、N6141EM0EEMI測量應用軟件，均可進行EMI預兼容測試。

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1、RTSA（實時頻譜分析） ?

MXR示波器的RTSA，最大測試帶寬可達320MHz；只要信號持續(xù)時間達到5微秒，即可100%被測試出來；速度為400000FFT/S;支持圖譜、功率密度等的顯示，頻譜圖上顏色越深，表示干擾信號出現(xiàn)的概率越大。其特征如下 ?

采用混疊FFT和高速硬件

速度快，100%的截獲概率(POI)

適合快速信號頻譜測試，如突發(fā)信號、脈沖雷達信號、未知干擾信號等。

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2、多點觸摸控制軟件N6141EMOE ?

Keysight多點觸摸控制軟件N6141EMOE是一款電磁兼容測試軟件，提供符合CISPR和GB標準的內置帶寬、檢測器和頻段預設，以及對法規(guī)限制線的自動測試，并具有用戶選擇的余量；支持天線、LISN、電纜、前置放大器的幅度校正、測試報告生成；執(zhí)行預合規(guī)輻射和傳導發(fā)射測量，并通過廣泛的頻譜分析能力診斷不合規(guī)發(fā)射。具有以下性能特點: ?

顯示對數(shù)頻率跨度和三個同時檢測器

通過內置信號列表和監(jiān)控頻譜功能減少測量時間

通過可選的時域掃描功能加快數(shù)據(jù)收集

支持多點觸控用戶界面和SCPI遠程界面編程

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3、N9311X近場探頭 ?

使用Keysight N9311X近場探頭，對電路板進行針對性掃描，逐步定位噪聲源和傳播途徑，整改EMI問題。

EMI全兼容測試機N9048B PXE EMI接收機，高速、寬度時域掃描，大幅縮短測試時間；基于通用的X系列信號分析平臺，實現(xiàn)了資產效能最大化，結合N9311X近場探頭、多點觸摸控制軟件N6141EMOE進行故障源查找，早起發(fā)現(xiàn)電磁干擾問題并排除，加速合格產品上市。因此，這些設備和儀器，幫助企業(yè)大大提升了效率，節(jié)約了成本。





審核編輯：劉清