基于容性耦合夾的汽車電子傳導(dǎo)騷擾測試方法研究

陳高冰

（福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，福建福州,350000）

基于容性耦合夾的汽車電子傳導(dǎo)騷擾測試方法研究

陳高冰

（福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，福建福州,350000）

目前在汽車電子電磁兼容測試領(lǐng)域，普遍采用電壓法和電流探頭法對零部件/模塊的傳導(dǎo)發(fā)射進(jìn)行測量。近年來，著名德系車廠提出了一種全新的基于容性耦合夾的傳導(dǎo)騷擾測試方法(CV-Test)。本文對這一新的測試方法進(jìn)行了介紹，同時給出插入損耗的校準(zhǔn)方法。采用基于容性耦合夾的方法進(jìn)行傳導(dǎo)騷擾的測試正成為汽車電子電磁兼容測試領(lǐng)域一種新的動向，逐步被車企認(rèn)可和采用，具有較好的應(yīng)用前景。

電壓法；電流探頭法；容性耦合夾；傳導(dǎo)騷擾測試；CV-Test

0　引言

汽車電子零部件在通電工作時會由線束產(chǎn)生電磁騷擾，這種電磁騷擾稱為傳導(dǎo)騷擾。在汽車電子電磁兼容國際標(biāo)準(zhǔn)CISPR25中規(guī)定了使用電壓法和電流探頭法對車內(nèi)線束進(jìn)行傳導(dǎo)騷擾測試。其中使用電流探頭進(jìn)行傳導(dǎo)騷擾測試時，測試結(jié)果的可重復(fù)性較差。因此，對于一種新的基于容性耦合夾方式進(jìn)行汽車電子傳導(dǎo)騷擾測試方法的研究具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。奔馳汽車的企標(biāo)MBN10284-2和大眾汽車的企標(biāo)TL81000在最新的版本中均涉及到使用電壓法和容性耦合夾法對汽車電子零部件的電源線和信號線進(jìn)行測試，而電流探頭法則沒有在標(biāo)準(zhǔn)中提及。

圖1　基于容性耦合夾的汽車電子傳導(dǎo)騷擾測試原理圖

1　一種新的汽車電子傳導(dǎo)騷擾試驗(yàn)方法——容性耦合夾法

1.1試驗(yàn)布置

試驗(yàn)應(yīng)在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行，使用ISO7637-3:2007-07所述電容耦合夾。導(dǎo)線應(yīng)放置在2條具有較低相對介電常數(shù)(εr≤1.4)的厚度為(5±1)mm不導(dǎo)電材料之間。測量設(shè)備（接地平面、電源電壓、人工電源網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載模擬器）應(yīng)滿足CISPR25 中的要求。接地平板應(yīng)放在高度為900mm的試驗(yàn)臺上。受試設(shè)備應(yīng)放置在無導(dǎo)電性,低相對介電常數(shù)(εr≤1.4)材料上,距接地平板上方(50±5)mm的位置。一般情況下EUT外殼不接地，除非是模擬實(shí)際車輛結(jié)構(gòu)。EUT各表面距離接地平板邊界最少100mm。試驗(yàn)線束應(yīng)為()mm長（或試驗(yàn)中另有規(guī)定），并放置在絕緣材料(εr≤1.4)上，位于接地平板上方(50±5)mm處。不在電容耦合夾中的試驗(yàn)線束應(yīng)彼此平行并且彼此靠近，且與電容耦合夾隔板至少相距200mm，除非試驗(yàn)計(jì)劃中另有規(guī)定。在電容耦合夾中的試驗(yàn)線束測量時應(yīng)保持并排平行放置，電容耦合夾的蓋子在測量時應(yīng)關(guān)閉。阻抗匹配設(shè)備的輸出阻抗應(yīng)為50Ω。試驗(yàn)布置原理圖如圖1所示。

2　插入損耗測量

2.1技術(shù)條件及布置說明

待測系統(tǒng)插入損耗包括所有電纜損耗，在測量時被視為修正因數(shù)(單位dB)：

U=Umeasure+Acable+ACCC。用經(jīng)過校準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行插入損耗的測量。參考電纜的技術(shù)參數(shù)是型號為RG174的同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體和絕緣體的參數(shù)。參考電纜適配器應(yīng)是帶有同軸面板接插頭（如N、BNC、SMA）的具有彎曲角度的堅(jiān)固金屬片。為了保證低阻連接應(yīng)用螺絲把參考電纜適配器固定在接地平面上。參考電纜適配器和電容耦合夾隔板間的距離不應(yīng)超過200mm。參考電纜的長度應(yīng)選擇能使其剛好置于隔板中，最好有輕微張緊力。信號經(jīng)由參考電纜適配器從參考電纜傳輸至受試設(shè)備端。為了確定系統(tǒng)插入損耗必須測量電容耦合夾在受試設(shè)備端的輸出信號，也就是說，系統(tǒng)插入損耗將作為近端串?dāng)_進(jìn)行測量。系統(tǒng)插入損耗（dB）結(jié)果表示如下：ACCC= -20×log10（S21）。插入損耗測量原理圖如圖2所示。

3　試驗(yàn)條件

試驗(yàn)應(yīng)采用電容耦合夾來進(jìn)行，試驗(yàn)布置的本底噪聲，應(yīng)至少比所選限值低6dB。如果受試設(shè)備有超過20根線束，則以20根為一組的上限進(jìn)行分配。盡可能使受試設(shè)備的電源線集合在一組。每組單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)。包含電源線的組應(yīng)以兩種配置進(jìn)行測量：除電源線外，組中所有導(dǎo)線置于電容耦合夾中；組中所有導(dǎo)線，包括電源線在內(nèi)，均置于電容耦合夾中。測試應(yīng)包含2個步驟：一是在靠近受試設(shè)備的電容耦合夾終結(jié)處，一是在外部設(shè)備和模擬負(fù)載端。原因是為了區(qū)別近段串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_。

4　結(jié)語

在汽車電子電磁兼容測試領(lǐng)域的國際及國家標(biāo)準(zhǔn)中，對于容性耦合夾，都是用來進(jìn)行信號線的抗擾度測試，而沒有用于電磁騷擾測量。因此，使用容性耦合夾進(jìn)行汽車電子傳導(dǎo)騷擾測試這種方法仍舊屬于一個嶄新的研究領(lǐng)域。本文就是在這種背景下，結(jié)合德系車廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對該方法做了說明。基于容性耦合夾的傳導(dǎo)騷擾測試方法正成為未來汽車電子測試領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)而被更多的關(guān)注。

[1] CISPR25:2008 Vehicles, boats and internal combustion engines-Radio disturbance characteristics- Limits and methods of measurement for the protection of on-board receivers.2007[S]

[2] MBN10284-2EMC Performance Requirements –Component Tests (Passenger Cars and Vans).2011[S]

[3] TL81000 Electromagnetic Compatibility of Automotive Electronic Components.2014[S]

Research on test method of vehicle electronic conduction disturbances based on capacitive coupling clamp

Chen Gaobing
（Fujian Inspection And Research Institute For Product Quality,Fuzhou Fujian,350000）

At present,in the field of automotive electronic electromagnetic compatibility test,the method of voltage and current probe is used to measure conducted emissions from components/modules.In recent years,the famous German car factory has put forward a new method based on capacitive coupling clamp (CVTest).In this paper,a new test method is introduced,and the measurement method of insertion loss is given behind.The test of conducted disturbances is becoming a new trend in the field of automotive electronic electromagnetic compatibility testing,and it has been recognized and adopted by the vehicle enterprises, which has a good application prospect.

Voltage method;current probe method;capacitive coupling clamp;conducted disturbances test;CVTest

圖2　容性耦合夾插損測量原理

陳高冰（1985-），男，湖北人，研究生，工程師，從事電子產(chǎn)品電磁兼容測試與認(rèn)證工作。