細節(jié)決定電磁兼容測試結果

摘要：電磁兼容測試是衡量產(chǎn)品電磁兼容性能的一種重要手段。進行電磁兼容測試，要依照相關標準，綜合考慮測試樣件的狀態(tài)，注重測試期間的細節(jié)，才能保證測試結果的正確性和可重復性。本文通過儀表的自由場測試和鼓風機的傳導發(fā)射測試說明細節(jié)對測試結果的決定性影響。

引言

　　隨著汽車電子產(chǎn)品在新車型開發(fā)和汽車性能改進過程中使用比例的逐年上升^[1,2]，汽車的電子化程度已成為衡量現(xiàn)代汽車水平的重要標志。為了發(fā)現(xiàn)和避免電子產(chǎn)品之間的電磁兼容性問題，幾乎所有國家和地區(qū)都規(guī)定汽車電子產(chǎn)品在裝車前要進行電磁兼容(EMC)測試。

　　EMC測試又分為自由場、大電流注入、傳導發(fā)射、輻射發(fā)射、靜電放電等測試項目。每一個EMC測試項目都包括測量儀器、試驗場所和測試方法。測量儀器和試驗場地由測試項目決定，測試方法以各類EMC標準和規(guī)范為依據(jù)，并以標準規(guī)定的極限值作為判據(jù)。

　　應該指出的是電磁兼容測試并不僅僅是根據(jù)標準的規(guī)定進行的簡單操作。同樣的測量儀器、場地和測試步驟，不同的人操作得出的結果可能大相徑庭，這主要取決于操作人員對測試標準的理解和測試現(xiàn)場的布置等因素。在電磁兼容測試中，細節(jié)在很大程度上會影響測試結果。

1 測試案例

　　本文給出兩個測試案例，都是由于細節(jié)不同，導致測試結果完全相反。

1.1 儀表 - 自由場測試

　　某型號儀表按照GMW 3097：2012^[3]標準進行自由場測試(對應標準3.4.2 RI ，Anechoic Chamber章節(jié)，測試頻段為400MHz-1GHz，輻射場強度為100V/m，天線極化方向為垂直極化)。

　　測試步驟為：

　　(1)場強校準，利用場強探頭校準400MHz-1GHz頻段天線垂直極化時的輻射場強度100V/m。

　　(2)進行測試現(xiàn)場布置，并將儀表調(diào)整為工作狀態(tài)后，關閉暗室門。

　　(3)利用替代法進行CW調(diào)制模式下的自由場測試，通過監(jiān)控設備觀察儀表在測試期間的功能狀態(tài)。

　　測試期間，儀表功能被輻射場嚴重干擾，出現(xiàn)黑屏的現(xiàn)象。然而，同一樣件在第二天進行重復測試時，儀表卻沒有任何被干擾的現(xiàn)象。對比兩次測試，樣件在測試前工作狀態(tài)均正常，現(xiàn)場布置和測試方法都符合GMW 3097：2012的要求，但測試結果卻截然不同。

　　進一步研究兩次測試的細節(jié)，發(fā)現(xiàn)在進行第一次測試時，為了更清晰的監(jiān)控儀表界面的狀態(tài)，現(xiàn)場布置完成后又將儀表正面向右輕微傾斜，與桌面邊沿成15°角(正對墻角的攝像頭)，而第二次測試時，儀表與桌面基本平行。將樣件恢復15°傾斜，重復進行自由場測試，儀表界面再次出現(xiàn)黑屏的現(xiàn)象，與第一次測試的結果相符。

1.2 鼓風機-傳導發(fā)射測試

　　對某型號鼓風機按照GB 18655：2010^[4]標準6.2節(jié)來自零部件/模塊的傳導發(fā)射——電壓法進行傳導發(fā)射測試。鼓風機供電電源為蓄電池，電源線和地線長度截取為25cm(GB 18655：2010標準中要求樣件到人工網(wǎng)絡連接口的長度為20~40cm)。

　　測試步驟為：

　　(1)按照標準進行現(xiàn)場布置，然后斷開鼓風機供電電源負極與人工網(wǎng)絡之間的連接，測試地線背景噪聲。為了保證測試結果的可信度，背景噪聲應至少比電磁干擾測試的限值低6dB。