保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾分析及整改

朱先如，關(guān)寧，鄭芳芳

（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾分析及整改

朱先如，關(guān)寧，鄭芳芳

（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

針對(duì)整車保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾超標(biāo)問(wèn)題，通過(guò)排查確定騷擾源，對(duì)騷擾的傳遞路徑和特性進(jìn)行分析，選擇有效的整改措施和整改器件，保證整車保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾合格。

輻射騷擾；保護(hù)車載接收機(jī)；EMC測(cè)試

目前汽車正在向智能化、信息化邁進(jìn)，汽車電子產(chǎn)品的應(yīng)用越來(lái)越多。隨著智能駕駛、自動(dòng)泊車、車聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的運(yùn)用，車內(nèi)電磁環(huán)境日益嚴(yán)苛。解決汽車電子產(chǎn)品電磁兼容問(wèn)題，保證汽車的可靠性、安全性，保證汽車行駛過(guò)程中電子產(chǎn)品不干擾外部設(shè)備且不被外部環(huán)境干擾，已經(jīng)成為了衡量汽車品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。

針對(duì)此類問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)保證汽車的電磁兼容性。GB／T 18655—2010《車輛、船和內(nèi)燃機(jī)無(wú)線電騷擾特性用于保護(hù)車載接收機(jī)的限值和測(cè)量方法》就是其中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，主要用來(lái)保護(hù)汽車上收音機(jī)、GPS、藍(lán)牙設(shè)備等接收機(jī)的正常工作。本文針對(duì)車載接收機(jī)試驗(yàn)超標(biāo)問(wèn)題，通過(guò)排查確定超標(biāo)原因，再對(duì)騷擾源進(jìn)行分析，選擇合理的整改措施和整改元器件，最終確保整車保護(hù)車載接收機(jī)的輻射發(fā)射能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)限值要求，保證車上裝備的接收機(jī)不會(huì)被其他設(shè)備工作所干擾。

保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾，主要針對(duì)車上裝備的接收機(jī)工作頻段進(jìn)行檢測(cè)，本文主要以FM頻段為例進(jìn)行介紹，其余接收機(jī)工作頻段排查、整改可參照FM頻段進(jìn)行。

1 保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾測(cè)試

FM頻段為76～108MHz，峰值限值要求是26dBμV，準(zhǔn)峰值限值為13 dBμV，均值限值為6dBμV。為了節(jié)約測(cè)試時(shí)間，采用峰值檢波，測(cè)試工況為電源ON擋，空調(diào)、音響主機(jī)等開(kāi)啟。圖1為某車型FM頻段保護(hù)車載接受機(jī)的輻射騷擾測(cè)試結(jié)果。

圖1 某車型FM頻段輻射騷擾

由圖1的測(cè)試結(jié)果可以看出，該車型FM頻段輻射騷擾在91MHz和99MHz附近存在超標(biāo)。針對(duì)此現(xiàn)象排查，首先在屏蔽室內(nèi)使用EMI接收機(jī)配合近場(chǎng)探頭，對(duì)整車上該測(cè)試工況下工作的電子零部件進(jìn)行掃描。主要掃描位置為組合儀表、音響主機(jī)、車身控制器、空調(diào)控制器等零部件及其相關(guān)接插件。通過(guò)掃描，發(fā)現(xiàn)該車型在組合儀表、空調(diào)控制器等零部件附近，輻射相對(duì)平穩(wěn)，且整體輻射水平也并不高。掃描到音響主機(jī)附近發(fā)現(xiàn)輻射存在大量的尖峰，可能是造成整車FM頻段輻射騷擾超標(biāo)的主要因素。近場(chǎng)掃描結(jié)果如圖2所示。

圖2 音響主機(jī)近場(chǎng)掃描結(jié)果

根據(jù)近場(chǎng)掃描結(jié)果，對(duì)初步判定的造成輻射發(fā)射超標(biāo)的零部件進(jìn)行驗(yàn)證，主要是通過(guò)拔除插接件，讓懷疑對(duì)象不工作的方式進(jìn)行驗(yàn)證。將音響主機(jī)插接件拔掉，其余零部件工作狀態(tài)不變，在暗室進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。

由圖3測(cè)試結(jié)果可以看出，當(dāng)音響主機(jī)不工作時(shí)，該車型在FM頻段的輻射騷擾明顯改善，能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)限值要求。測(cè)試結(jié)果與近場(chǎng)掃描結(jié)果吻合，得出音響主機(jī)是造成該車型FM頻段輻射騷擾超標(biāo)的主要因素騷擾源。

圖3 拔除音響主機(jī)后的輻射騷擾

2 輻射騷擾整改

2.1 輻射騷擾路徑分析

電子零部件騷擾通常分為輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾，為確定音響主機(jī)造成整車FM頻段輻射騷擾超標(biāo)原因，是因?yàn)榱悴考旧磔椛潋}擾過(guò)大，還是騷擾傳導(dǎo)到線束上，再通過(guò)線束對(duì)外輻射。對(duì)零部件進(jìn)行輻射騷擾試驗(yàn)和傳導(dǎo)騷擾試驗(yàn)。因主要驗(yàn)證為FM頻段，故輻射騷擾測(cè)試頻段選擇30～200MHz，且音響主機(jī)具有電源線和信號(hào)線，故進(jìn)行傳導(dǎo)騷擾試驗(yàn)時(shí)，電壓法和電流法均進(jìn)行檢測(cè)。具體測(cè)試結(jié)果如圖4所示。

圖4 音響主機(jī)零部件試驗(yàn)結(jié)果

由圖4可以看出，音響主機(jī)的輻射騷擾在FM頻段內(nèi)并沒(méi)有超標(biāo)；而傳導(dǎo)騷擾在FM頻段內(nèi)，電壓法和電流法測(cè)試峰值和均值均存在超標(biāo)頻點(diǎn)。根據(jù)零部件試驗(yàn)結(jié)果，判定騷擾源能量主要由線束對(duì)外發(fā)射，對(duì)整車進(jìn)行整改時(shí)，可將整改措施主要集中在線束處理上。

2.2 輻射騷擾整改

根據(jù)之前進(jìn)行的排查分析，已經(jīng)將造成整車FM頻段保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾問(wèn)題鎖定在了音響主機(jī)通過(guò)線束對(duì)外騷擾上了，整改措施主要也要體現(xiàn)在對(duì)線束進(jìn)行處理上，可采取措施如下。

1）在線束上增加鐵氧體磁環(huán)，對(duì)線束進(jìn)行濾波，通過(guò)降低騷擾源的共模電流來(lái)降低輻射騷擾。

2）對(duì)音響主機(jī)接插件線束采用屏蔽線，通過(guò)對(duì)騷擾能量進(jìn)行屏蔽等手段來(lái)降低輻射騷擾。

考慮到整車采用屏蔽線成本和重新開(kāi)發(fā)周期問(wèn)題，先采用鐵氧體磁環(huán)濾波進(jìn)行驗(yàn)證。因?yàn)橹饕槍?duì)頻段為FM頻段，所以希望鐵氧體在該頻段內(nèi)能夠具有較大阻抗，故選擇在該頻段最低阻抗能夠達(dá)到700 Ω的鐵氧體磁環(huán)。將磁環(huán)添加到音響主機(jī)的線束上，其余零部件狀態(tài)保持不變，在暗室進(jìn)行測(cè)試，驗(yàn)證整改措施是否有效。測(cè)試結(jié)果如圖5所示。

圖5 音響主機(jī)增加磁環(huán)后測(cè)試結(jié)果

從圖5可以看出，增加鐵氧體磁環(huán)后，該車型整車在FM頻段內(nèi)的輻射騷擾低于限值，能夠滿足GB／T 18655標(biāo)準(zhǔn)要求。上述試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，本文的排查手段能夠正確地找出造成整車保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾超標(biāo)的騷擾源，對(duì)騷擾源進(jìn)行分析，采取的整改措施實(shí)用有效。

3 結(jié)論

針對(duì)保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾超標(biāo)問(wèn)題，以FM頻段為例，通過(guò)排查、測(cè)試，找出造成超標(biāo)的騷擾源，并對(duì)騷擾源進(jìn)行測(cè)試，確定耦合路徑。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)整改使整車保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)本文得出以下結(jié)論。

1）對(duì)于電子零部件較多，逐個(gè)零部件斷電檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)的整車，通過(guò)EMI接收機(jī)配合近場(chǎng)探頭進(jìn)行掃描，可以初步確認(rèn)騷擾源。

2）通過(guò)零部件試驗(yàn)，能夠判定出騷擾源對(duì)外騷擾能量的主要耦合路徑。

3）通過(guò)選擇合適的磁環(huán)，能夠有效地降低線束上的騷擾能量，使整車保護(hù)車載接收機(jī)的輻射騷擾合格。

［1］（美）Clayton R.Paul，著．電磁兼容導(dǎo)論（第2版）［M］．聞?dòng)臣t，等譯.北京：人民郵電出版社，2007．

［2］沙裴．機(jī)電一體化系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)［M］．北京：中國(guó)電力出版社，1999．

［3］鄭軍奇．EMC電磁兼容設(shè)計(jì)與測(cè)試案例分析（第2版）［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2014．

［4］劉莉，王曉軍．電磁兼容設(shè)計(jì)中的地線干擾與抑制［J］．微電子技術(shù)，2005（20）：44-46．

［5］馬方馳，高奇，韓發(fā)娟，等．整車輻射發(fā)射測(cè)試及整改［J］．汽車電器，2015（8）：53-55．

［6］鄒逢興，張湘平，李漢軍，等．電磁兼容技術(shù)［M］．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005．

（編輯 心翔）

Analysis and Improvement of Radiation Interference for Protection of On-board Receivers

ZHU Xian-ru，GUAN Ning，ZHENG Fang-fang

（Technology Center of Anhui Jianghuai Automobile Co.，Ltd.，Hefei 230601，China）

To solve the radiation interference issue for protection of on-board receivers，the author first determinesthemainradiationemissionsource，thenanalyzesthetransmissionpathandcharacteristicofthe disturbances，and chooses effective actions and devices to ensure the radiation emission under control.

radiated interference；protection of on-board receivers；EMC test

U463.6

B

1003－8639（2017）02－0062－02

2016-06-28