汽车电子EMC试验标准ISO11452-2解析
近海
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2020.04.07
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1 概述

ISO11452-2描述了一种用于测试乘用车和商用车电子零部件的窄带干扰抗扰度的方法,又称电波暗室法。带有线束的被测设备暴露于屏蔽暗室中的电磁场中,通过暗室内部或外部的相关设备进行试验。该方法仅适用于连续的窄带电磁干扰信号。

窄带信号:指的是频谱离散的信号。

2 试验条件

电波暗室法适用于频率为80MHz~18GHz之间的信号,试验时应在该范围内确定试验的严酷等级。

试验条件应符合ISO11452-1中的相关规定,包括如下内容:

试验温度:(23±5)℃

供电电压:12V系统为(13±1)V;24V系统为(26±2)V

信号调制方式

驻留时间:不小于1秒

频率信号步长:

试验严酷等级

3 试验场所

试验应在电波暗室内进行。

电波暗室模拟开放场地的试验条件,它制造了一个隔离的电磁兼容试验环境,使试验免受外部电磁信号的干扰。在电波暗室内,除地板外,其他表面(墙壁、天花板)都有可吸收电磁波的材料覆盖。一般来说,地板上会覆盖不超过25mm厚度的铁氧体瓦。

在校准阶段和DUT试验阶段应使用相同的电波暗室配置。

4 试验设备和仪器

辐射电磁场由射频能量源激励天线产生,为了覆盖整个试验频率范围,需要一组天线及多个射频放大器。

4.1 测量设备

(1)天线。

(2)场探头。场探头同电磁波波长相比要足够小,并且具有三个正交轴。

(3)人工网络。

人工网络结构如下图所示。

人工网络:在试验室中,以人工网络代替车辆上的电源线阻抗作为参考标准,来确定设备和电气及电子装置的性能。

(4)射频信号发生器。

(5)高功率放大器。

(6)功率计。

4.2 DUT的激励和监控设备

被测设备需要在控制装置的控制下按照试验计划中规定的模式工作。控制设备应尽可能小地影响电磁场,如采用塑料按键、气动装置采用塑料管等。

被测设备与监视装置之间的连接采用光纤、高阻抗输入导线。监视装置和被测设备之间的任何电气连接都可能导致被测设备误动作,因此需要周密布置以避免这种情况的发生。

5 试验布置(被测设备由非屏蔽电源供电)

5.1 地平面

地平面为不小于0.5mm厚度的铜、黄铜或镀锌钢。

5.2电源和人工网络

被测设备的供电线应通过人工网络连接到电源。

5.3 被测设备的位置

被测设备放置在位于地平面之上(50±5)mm处的绝缘、低介电常数的支撑物上。

5.4 试验线束的位置

试验线束平行于地平面前沿的部分为(1500±75)mm。被测设备和负载模拟器之间的线束总长度为(1850±150)mm。

5.5 负载模拟器的位置

负载模拟器应直接放在地平面上。如果负载模拟器有金属外壳,外壳应接地。

5.6 天线的位置

天线的相位中心高度应位于地平面之上(100±10)mm处。

天线上的任何辐射部件距离地板不能小于250mm,距离吸波材料不能小于500mm。

在80MHz~1000MHz范围内,天线的相位中心应与线束中心位于一条直线上;在1000MHz以上范围内,天线的相位中心应与DUT位于一条直线上。

天线相位中心:天线辐射出的电磁波在离开天线一定距离后,其等相位面会近似为一个球面,该球面的球心即为该天线的等效相位中心,这是一个理论上的点。

6 试验布置(被测设备由屏蔽电源供电)

6.1 地平面

地平面为不小于0.5mm厚度的铜、黄铜或镀锌钢。

6.2 电源和人工网络

被测设备的供电线应通过人工网络连接到电源。

6.3 被测设备的位置

被测设备应直接放置在地平面上,外壳直接或通过一定阻抗连接到地平面。

6.4 试验线束的位置

— 低压线束长度为(1850±150)mm;

高压线束长度为(1850±150)mm,并且与地平面前沿平行的部分长度为(1500±75)mm;

被测设备和电动机之间的三相线长度小于1000mm。

6.5 负载模拟器的位置

负载模拟器应直接放在地平面上。如果负载模拟器有金属外壳,外壳应接地。

6.6 天线的位置

天线的相位中心高度应位于地平面之上(100±10)mm处。

天线上的任何辐射部件距离地板不能小于250mm,距离吸波材料不能小于500mm。

在80MHz~1000MHz范围内,天线的相位中心应与线束中心位于一条直线上;在1000MHz以上范围内,天线的相位中心应与DUT位于一条直线上。

7 试验方法

在试验中,干扰源和线束、被测设备等都应按照标准规范中的规定进行布置。被测设备应工作在典型负载模式下,其它条件也应尽量与车辆上的实际情况一致。

当进行辐射抗扰度试验时,被测设备的方向应在试验计划中确定。

水平极化测试的频率范围为400MHz~18GHz。

垂直极化测试的频率范围为80MHz~18GHz。

7.1 试验计划

在进行试验之前应确定试验计划,包括如下内容:

试验设备;

频率范围;

DUT工作模式;

DUT验收标准;

试验严酷等级;

DUT监视条件;

负载模拟器详细说明;

DUT线束放置规范;

天线位置;

试验报告内容。

7.2 试验流程

在试验场地内有可能存在危险的电压或场,应采取适当的措施避免现场人员受到RF射线的伤害。

7.2.1 置换法

本试验采用置换法进行,在场校准和试验中使用正向功率作为参考参数。

置换法分两步进行:

(1)场校准(不包含线束及所有的外围设备如电源、电池、负载模拟器等)。

(2)DUT试验(包含线束、电源、电池、负载模拟器等)。

产生试验要求的场强所需的RF功率应在场校准阶段确定。

7.2.2 场校准

试验严酷等级需要定期校准,以便产生特定的场强,并且频率步长不能大于ISO 11452-1中规定的步长。另外,应使用未经调制的正弦波信号进行校准。

把场探头的电相位中心放在地平面以上(150±10)mm处,并且距离地平面前边沿(100±10)mm的位置。

在80MHz~1000MHz的频率范围内,场探头的相位中心应与DUT线束的纵向在一条直线上。

在大于1000MHz的频率范围内,场探头的相位中心应与DUT在一条直线上。

场探头的其中一个轴最好与场极化方向平行,并且场探头的相位中心距离天线(1000±10)mm。

在水平和垂直两个方向上对场进行校准。

7.2.3 DUT试验

按照标准中规定的方式在试验台上安装DUT、线束以及所有的外围设备(负载模拟器、电源、电池、人工网络等),DUT供电方式分为非屏蔽电源供电和屏蔽电源供电两种方式。

将DUT放置在场中,场强应符合试验计划中确定的强度。

在规定的频率范围内,在水平极化和垂直极化两个方向上分别进行试验。

7.3 试验报告

按照试验计划的要求,提交一份详细的试验报告,包括试验设备、试验区域、被测设备、频率范围、功率等级、系统交互以及任何其它与试验相关的信息。

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