汽車組件的EMI抗擾性測(cè)試

測(cè)試過(guò)程中，通常需要使測(cè)試信號(hào)在整個(gè)頻率范圍內(nèi)掃描變化或步進(jìn)變化，測(cè)試的速度是很重要，因?yàn)镋UT必須對(duì)每個(gè)測(cè)試頻率都有相應(yīng)的反映。測(cè)試的最小滯留時(shí)間一般為2秒，如果EUT的時(shí)間常數(shù)較大，滯留時(shí)間可能更長(zhǎng)。如果采用軟件控制的測(cè)試信號(hào)發(fā)生器，那通常是采用步進(jìn)方式，而不是掃描過(guò)整個(gè)頻率范圍，因此還要定義頻率步進(jìn)的步長(zhǎng)。滯留時(shí)間和頻率步長(zhǎng)二者共同決定了執(zhí)行單次掃描所需花費(fèi)的時(shí)間，因而也決定了整個(gè)測(cè)試所需的時(shí)間。

2.2幅度控制

不論采用哪種測(cè)試方法，對(duì)施加在EUT上的測(cè)試信號(hào)幅度都必須小心控制。幅度控制的方法按照原理不同通常可分為兩類，一類叫閉環(huán)控制法，一類叫開環(huán)控制法。在帶狀線測(cè)試和TEM單元測(cè)試時(shí)，可以通過(guò)已知的凈輸入功率和傳輸線的參數(shù)來(lái)運(yùn)算得到施加的場(chǎng)。除了這兩種方法以外，都需要利用閉環(huán)法來(lái)實(shí)現(xiàn)幅度控制。在輻射干擾測(cè)試中，干擾信號(hào)的單位采用伏特/米(volts/meter)，在電流注入測(cè)試中，單位采用微安(milliamps)，在直接功率注入測(cè)試中，單位采用瓦特(watts)。

2.3閉環(huán)法

采用閉環(huán)控制法時(shí)，一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)儀或電流監(jiān)控探針一直監(jiān)測(cè)著施加在EUT上的激勵(lì)，據(jù)此將功率調(diào)整到目標(biāo)值。該方法有一個(gè)弊端，在微波暗室中進(jìn)行輻射干擾測(cè)試時(shí)這一問(wèn)題尤其明顯。那就是EUT的介入打亂了干擾激勵(lì)的電磁場(chǎng)，從而找不到一個(gè)能夠正確反映出得到的場(chǎng)強(qiáng)，并對(duì)所有類型EUT普遍適用的位置來(lái)放置場(chǎng)強(qiáng)儀。當(dāng)測(cè)試頻率使得EUT尺寸與波長(zhǎng)可以相比擬時(shí)，在某些位置上場(chǎng)的分布可能會(huì)出現(xiàn)大幅下降。如果場(chǎng)強(qiáng)儀剛好放置在這一位置上，那么據(jù)此場(chǎng)強(qiáng)儀的讀數(shù)來(lái)維持需要的電磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，勢(shì)必會(huì)在EUT附近的位置上造成嚴(yán)重的過(guò)測(cè)(over-testing)。

BCI測(cè)試中也存在類似問(wèn)題，當(dāng)EUT的共模輸入阻抗與測(cè)試信號(hào)諧振時(shí)，要維持需要的電流就會(huì)造成過(guò)測(cè)(over-testing)。實(shí)際上，在這樣的環(huán)境下，許多時(shí)候放大器都無(wú)法提供維持規(guī)定電平所需的功率，而一旦放大器過(guò)載，還會(huì)造成更多的測(cè)試問(wèn)題。

2.4開環(huán)法

采用開環(huán)法（也叫做置換法）就能避開上述問(wèn)題。采用開環(huán)法時(shí)，首先將一個(gè)既定強(qiáng)度的信號(hào)送入測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)設(shè)置。在每個(gè)頻率上，放大器的輸出功率都受一個(gè)輔助功率計(jì)的監(jiān)控，當(dāng)放大器輸出電平達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，對(duì)其進(jìn)行記錄。最后，在真實(shí)測(cè)試時(shí)，再將這個(gè)預(yù)校準(zhǔn)的功率記錄進(jìn)行的重放?？偟膩?lái)說(shuō)，由于對(duì)施加在EUT上的場(chǎng)或電流(volts per meter或milliamps)的測(cè)量并不在測(cè)試的要求內(nèi)，因此開環(huán)法并不測(cè)量它們，只是對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，以確認(rèn)系統(tǒng)工作正常。但由于上節(jié)所談到的原因，我們也不可能看到真正正確的測(cè)量值。

在輻射干擾測(cè)試中，校準(zhǔn)設(shè)置過(guò)程要求在EUT于微波暗室中將一臺(tái)場(chǎng)強(qiáng)儀放置在一準(zhǔn)確位置上。而在傳導(dǎo)干擾測(cè)試中，校準(zhǔn)設(shè)備是一個(gè)具有特定阻抗值的負(fù)載，我們?cè)谄鋬啥藴y(cè)量輸出功率或電流。

開環(huán)法所用到的功率參數(shù)包括凈功率，或者輸入變換器的前向功率和變換器反射回來(lái)的反向功率之差。假設(shè)在沒(méi)有其它重大損耗時(shí)，這個(gè)差值就等于實(shí)際送入EUT的功率。因此，在采用定向耦合器時(shí)，必須在每個(gè)頻率上測(cè)量?jī)蓚€(gè)功率。這時(shí)，可以利用一臺(tái)功率計(jì)分別對(duì)耦合器的前向輸出和反向輸出順序測(cè)量，也可以利用兩臺(tái)功率計(jì)同時(shí)測(cè)量。

凈功率用于說(shuō)明變換器的電壓駐波比(VSWR)，當(dāng)導(dǎo)入EUT時(shí)VSWR會(huì)發(fā)生變化。但當(dāng)EUT與測(cè)試裝置匹配時(shí)，要保持凈功率所需的前向功率相對(duì)于校準(zhǔn)所需的功率可能有較大變化。為避免過(guò)測(cè)，保持所需凈功率而增大的前向功率不能超過(guò)2dB，即使2dB還不能滿足要求，也不應(yīng)繼續(xù)增大，而只能將此記錄在測(cè)試報(bào)告中。

2.5調(diào)制頻率和調(diào)制深度

所有的RF抗擾性測(cè)試都需要在每個(gè)頻率上對(duì)EUT施加CW(未調(diào)連續(xù)波)和已調(diào)AM信號(hào)，而EUT的響應(yīng)通常更易受被調(diào)干擾影響。一般情況下，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的調(diào)變信號(hào)都是調(diào)制深度為80%，頻率為1kHz的正弦波。但也有個(gè)別的車輛廠商可能會(huì)有不同的要求。定義調(diào)制參數(shù)的目的是為AM和CW測(cè)試規(guī)定一個(gè)恒定的峰值電平。這一點(diǎn)與商用(IEC 61000-4系列)RF抗擾性測(cè)試不同。在商用RF抗擾性測(cè)試中，調(diào)制信號(hào)的峰值功率比未調(diào)信號(hào)高5.3dB。而在峰值電平恒定的測(cè)試中調(diào)制深度為80%的已調(diào)信號(hào)功率只有未調(diào)信號(hào)功率的0.407倍。

ISO 11452中清楚地定義了這種信號(hào)的施加過(guò)程：

1.在每一頻率上，線性或?qū)?shù)增大信號(hào)強(qiáng)度直到信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到測(cè)試要求(對(duì)開環(huán)法指凈功率滿足要求，對(duì)閉環(huán)法則指測(cè)試信號(hào)的電平滿足要求)，根據(jù)+2dB標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)前向功率；

2.按要求施加已調(diào)信號(hào)，并使測(cè)試信號(hào)保持時(shí)間等于EUT最小響應(yīng)時(shí)間；

3.在進(jìn)行下一個(gè)頻率的測(cè)試前，應(yīng)緩慢降低測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度。

2.6監(jiān)測(cè)EUT

在施加干擾信號(hào)時(shí)，必須監(jiān)測(cè)EUT的響應(yīng)，并與其應(yīng)達(dá)到的性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，以確定被測(cè)件是否通過(guò)測(cè)試。由于每個(gè)EUT有不同的功能和滿足的性能標(biāo)準(zhǔn)也不相同，因此在此不可能對(duì)這些監(jiān)控方法進(jìn)行概括。但如果測(cè)試軟件能夠自動(dòng)完成部份或全部監(jiān)測(cè)工作，那么整個(gè)測(cè)試就會(huì)更簡(jiǎn)單、更可靠。在這過(guò)程中可能只需簡(jiǎn)單地測(cè)量和記錄每個(gè)頻率點(diǎn)上的輸出電壓，也可能涉及一些能夠在測(cè)試發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)給出標(biāo)記的特殊EUT軟件。

2.7報(bào)告測(cè)試結(jié)果

在測(cè)試完成，EUT的響應(yīng)也觀測(cè)完畢后，測(cè)試工程師的工作還只完成了一半。工程師們還必須按照車輛廠商所規(guī)定的格式制作測(cè)試報(bào)告。一個(gè)組件廠商可能為多個(gè)車輛廠商提供產(chǎn)品，因此對(duì)同一組測(cè)試結(jié)果，組件廠商可能需要提交多種格式的測(cè)試報(bào)告。

有些軟件包中包含可選的報(bào)告生成模塊，能夠?yàn)椴煌能囕v廠商定制的各自標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告模板。所有測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)理都清楚為為客戶提供測(cè)試報(bào)告是一項(xiàng)最困難的任務(wù)，盡管大家都很享受測(cè)試過(guò)程，卻很少有人喜歡撰寫測(cè)試報(bào)告。有了自動(dòng)報(bào)告生成軟件模塊，不但測(cè)試工程師們免去了負(fù)責(zé)撰寫測(cè)試報(bào)告的苦差，同時(shí)也能更快實(shí)現(xiàn)滿足客戶的要求。

雖然汽車產(chǎn)業(yè)中的組件EMC測(cè)試中含有許多可變參數(shù)，但仍可以高效地完成針對(duì)不同車輛廠商的覆蓋很寬頻率范圍的測(cè)試。