RI（辐射抗扰度）测试方法

一.概述

随着近几年科技的飞速发展，汽车已经不仅仅是一种由发动机和传动装置构成的运输机械了，它已经成为了一种高端化的电子性能消费品。在很多轿车上，电子化的产品已经超过了整车的50%以上。尤其是电动汽车越来越普及的情下，车内的各个器件之间都存在相互电磁干扰；而且外部的移动电话、通讯基站根据和变电站附近等都存在着电磁干扰环境。电磁干扰很可能对电动汽车的安全造成严重的影响，轻则影响驾驶的舒适性；重则影响交通安全威胁驾驶人员及其他交通参与者的人身财产安全等。因此，考量汽车电子及整车的抗干扰能力成为一项必不可少的项目。辐射抗扰度就是其中必不可少的一部分。

不同的国家和车厂的要求，针对汽车电子产品的辐射抗干扰测试的差异性是很大的，主要集中在测试频段、干扰强度以及天线切换频率等等。本文主要根据ISO11452-2来介绍辐射抗干扰测试的基本条件以及一些要求。

辐射抗扰度的测试原理是通过功率放大器和发射天线来模拟外界干扰电场对被测样品进行辐射照射，以此来测试被测样品的抗干扰能力。标准 ISO 11452-2:2019 对电子电气部件的电波暗室法的辐射抗扰试验进行了相关要求。暗室法辐射抗扰试验是在电波暗室内将被测样件暴露于由天线产生的辐射电磁场中进行试验。

标准名称：ISO 11452-2: Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy — Part 2:Absorber-lined shielded enclosure**

** 二.基本要求**

试验温度 ：23℃±5℃。

试验湿度 ：在(20 %~80 %)RH之间最为合适。

试验电压 ：

低压供电低压用于60v以下的直流工作电压(如12v, 24v, 48v)，测试时12V系统供电电压为(13±1)V，24V系统供电电压为(26±2) V。

高压用于工作电压从60v直流到1000v直流。高压直流电源电压和公差应在试验计划中确定。

功能特性状态分类( FPSC )方法

功能特性状态分类( FPSC )考虑了以下因素:

(a).一个 ESA 可包括一个或多个功能(比如, 一个电子控制单元可控制前刮水器、踏板照明 灯、 近光灯);

(b).一个功能可以 有一个或多个工作模式(比如, 近光灯 ON , 近光灯 OFF , 踏步灯 ON , 踏步灯OFF );

(c).一个工作模式可以有几种状态：Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ , Ⅳ（比如, 近光灯 ON 工作模式, 在骚扰施加期间近光灯 OFF , 骚扰停止后近光灯能够自动恢复, 这种情况视为状态 Ⅱ )。

FPSC 方法基于以下原则 :

一个 DUT 包括多个功能时, 功能特性状态分类适用于每一个独立的功能；一个功能可以有简单的 ON-OFF 工作模式或者是类似数据总线通信的复杂工作模式。

功能特性状态 ：

功能特性状态定义了 DUT 在试验环境下功能特性的期望目标, 适于DUT 的每一个独立功能, 描述了试验中和试验后预期功能的工作状态。以下给出了四个功能特性状态:

状态Ⅰ : 试验中和试验后能够完成设计功能。

状态Ⅱ : 试验中不能完成设计功能, 但试验后能够自动恢复到常态。

状态Ⅲ : 试验中不能完成设计功能, 试验后在没有驾驶员/乘客的简单操作下, 无法恢复到常态, 例如通过对 DUT 关/开, 或者重新启动点火开关。

状态Ⅳ : 试验中不能完成设计功能, 试验后需要较复杂的操作才能恢复到常态, 对 DUT 的功能不应造成任何永久性损坏。例如, 断开蓄电池或供电电源后再连接。

注: 每次试验都应确定最低功能状态。供应商和车辆制造商可以协商附加要求。

三、调制方式介绍

调制方式：

DUT的特性决定了所使用调制的类型和频率。如果ISO 11452系列的用户之间没有一致的值或特定的调制技术，则使用以下调制应使用。（参考标准ISO 11452-1）

(a).未调制正弦波信号CW。（见下图）

(b).1kHz正弦波调幅(AM)，调幅率为80%(调制指数m = 0,8)。（见下图）

(c). 1型正弦波脉冲调制ton = 577 μs 和 period = 4 600 μs 的 PM（相位调制） 信号。（见下图）

(d). 2型正弦波脉冲调制(PM，类似雷达)，ton = 3us，周期= 3333 μs。（见下图)

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以下调制应用于ISO 11452的所有适用部件:

CW : 15 Hz至18 GHz;

AM : 10 kHz至800 MHz;

PM1: 800 MHz至1.2 GHz和1.4 GHz至2.7 GHz;

PM2: 1.2 GHz ~ 1.4 GHz和2.7 GHz ~ 18GHz。

四、测试步长及严酷等级

测试步长如下：

如果DUT的敏感性阈值非常接近所选的测试水平，则应在相关的频率范围内减小这些频率步长，以找到最小的敏感性阈值。

严酷等级如下：

测试严重级别的示例，这些级别应按照ISO 11452-1中描述的功能性能状态分类(FPSC)的原则使用。

不论采用替代法还是闭环法进行试验, 不论试验信号是采用未调制信号还是调幅、脉冲调制信号, 试验严酷等级(电场、电流、电压或功率)都是根据未调制信号的等效均方根值表示。

替代法和闭环法都采用未调制和调幅信号的等峰值试验电平(见ISO11452-1附录 B )。

调幅信号的平均功率和未调制信号的平均功率之间的关系见下式:

五.测试设备

1.供电电源和电池

2.EUT 正常运转所需要的设备

3.负载模拟器

4.50mm 的绝缘支撑

5.距水平地面高度为 90±10 cm， 0.5mm 厚的铜板或镀锌钢板， 并附有间距为30cm的接地铜条

6.符合 CISPR 标准的人工网络（对于远端接地， 需要两套 LISN）

7.信号发生器和功率放大器

8.50 欧姆的负载电阻

9.功率计

10.天线：

双锥天线（80MHz–400MHz）

对数和周期天线（400MHz–1GHz）

喇叭天线（1GHz–6GHz）

六、校准及期间核查

校准是一个很重要的步骤，因为此项测试主要是使用替代法进行测试，所以测试前对所需的场强校准是很有必要。(替代法：使用前向功率作为替代场强的标定和试验的基准参数。)

场强校准：

规定的试验等级（场强）应定期的进行校准，校准时应采用未调制的正玄波进行校准并记录下每个试验频率下产生规定场强（使用场强探头进行校准）所需的前向功率。校准时场强探头电相位中心应置于接地平板上方150mm±10mm，距离接地平板边缘100mm±10mm处。频率范围在80MHz-1000MHz时，场强探头电相位中心应同测试线束中心成一条直线；频率范围在1000MHz以上时，场强探头电相位中心应与DUT成一条直线。场强探头的电相位中心距离天应为1000mm±10mm。

实验室校准使用的场强探头，天线所发出的干扰场强是否符合标准？实验室要使用校准过且符合标准的设备进行校验，这样才能保证你在测试过程中输出的前向功率、驻波比及场强是正确的。

期间核查：

保证实验室设备的稳定性，实验室所有的测试设备都需要在规定的时间内进行期间核查，辐射抗扰度的期间核查需每月进行一次。期间核查是指为保持对设备校准状态的可信度，在两次检定校准之间进行的核查，主要记录本次核查和前次核查的前向功率和场强是否有较大的差异。是对测量仪器是否保持其原有校准状态而进行的确认操作，是对测量仪器所开展工作进行的一种质量控制，通过期间核查可以增强实验室的信心，保证检测数据的准确可靠性。

测试要求：

测试线束长度为1700mm-2000mm,测试线束平行与水平桌边的长度为1500mm±75mm;

测试线束距离水平桌边为100mm±10mm,测试线束距离天线为1000mm±10mm;

高压线束为实车屏蔽线束，高压线束距离低压线束为100mm~200mm;

80MHz-1000MHz天线应对准线束中心进行测试，

1000MHz-6000MHz天线应对准DUT进行测试。

测试时80MHz-18GHz需用天线垂直极性测试，400MHz-18GHz需用天线水平极性测试，一般主机厂最大测试频率为6G。

我司辐射抗扰度测试低频对数周期天线测试范围为（80MHz-1GHz）,因此未使用双锥天线进行测试。实测架设为对数周期天线和喇叭天线