使用混響室針對針汽車零部件的EMC測試

混響室作為一種電波暗室測試方法的替代方案，已經(jīng)被IEC/TC77B 與CISPR/A納入到EMC的基礎(chǔ)標準中，成為IEC 61000-4-21。采用混響室進行測試的應(yīng)用也越來越多，已經(jīng)被很多標準所采納，比如：

IEC 61000-4-21

RTCA DO-160

MIL461的替代測試方法（200 MHz~40 GHz）

汽車電子領(lǐng)域：ISO 11452-11, SAEJ1113/ 27, GMW 3100gs, GM9114p, es-xw7t-1a278-ac（>400MHz）等

EMC相關(guān)的產(chǎn)品類測試標準是基于IEC 61000-4-21基礎(chǔ)標準而制定的?；祉懯业某霈F(xiàn)，既可以用于EMC領(lǐng)域的相關(guān)測試，也可以用于非EMC領(lǐng)域的研究。即使是EMC領(lǐng)域的測試，在實際應(yīng)用中既有根據(jù)標準相關(guān)EMC標準進行的測試，也有不根據(jù)國際標準而是根據(jù)自己特殊需要采用混響室進行的特殊測試。

針對汽車零部件的EMC測試標準當中既有使用電波暗室進行測試的國際標準ISO11452-2也有使用混響室進行測試的國際標準ISO11452-11。

在電波暗室進行測試的國際標準ISO11452-2中建議的射頻抗擾度測試等級如表1所示，建議的測試頻率范圍如表2所示。

表1：ISO11452-2建議的射頻抗擾度測試等級

表2：ISO11452-2建議的射頻抗擾度頻率范圍

在基于混響室的國際標準ISO11452-11中規(guī)定了射頻抗擾度測試的頻率范圍可從LUF到18GHz，即可以采用連續(xù)波加AM調(diào)制進行測試，也可以采用脈沖調(diào)制信號進行測試，不但規(guī)定了建議的測試場強的等級，還分成了3個測試類別，如表3所示：

表3：ISO11452-11規(guī)定的類別和等級

使用混響室進行測試的國際標準ISO11452-11中規(guī)定了測試需要的主要設(shè)備包括：

屏蔽室：根據(jù)IEC61000-4-21而設(shè)計的符合實際的LUF, EUT尺寸，頻率范圍，屏蔽效率，測試場強等要求，提供各種所需的輸入輸出接口，采用鍍鋅鋼板或者鋁材料的屏蔽室。內(nèi)表面要求光滑，屏蔽門內(nèi)側(cè)不能有油漆。

射頻信號發(fā)生器：能產(chǎn)生所需頻段的帶有所需調(diào)制的射頻信號。

射頻/微波功率放大器：能覆蓋所需頻段，提供所需的足夠的功率給發(fā)射天線，以便產(chǎn)生所需的場強。

定向耦合器：覆蓋所需的頻段，通過連接到功率計用于監(jiān)測功率放大器的輸出的前向功率和反射功率。

功率計：覆蓋所需的頻段，通過連接到定向耦合器用于監(jiān)測功率放大器的輸出的前向功率和反射功率。

頻譜分析儀：覆蓋所需的頻段，通過連接到接收天線用于對空載和有載情況下的混響室進行特性測量。

發(fā)射天線：覆蓋所需頻段，高效率，將所需功率的射頻信號轉(zhuǎn)換為電磁波。根據(jù)不同頻段，常用的天線包括雙錐型，對數(shù)型，喇叭型等。

接收天線：覆蓋所需頻段，將電磁波轉(zhuǎn)換為射頻信號。根據(jù)不同頻段，常用的天線包括雙錐型，對數(shù)型，喇叭型等。

場強探頭和場強計：用于對混響室內(nèi)的場強進行測量和校準。

高功率射頻開關(guān)：用于對高功率信號的路徑的切換。

人工電源網(wǎng)絡(luò)：對于直流供電的測試環(huán)境，通常需要使用2個5μH/50 ?的人工電源網(wǎng)絡(luò)，分別接在直流電源的正負極上，比如TESEQ的HV-AN150。

攪拌器：具有特定的尺寸，通過程控進行精確的步進旋轉(zhuǎn)。

測試軟件：控制攪拌器的旋轉(zhuǎn)，控制相關(guān)儀器設(shè)備進行混響室的校準并完成所規(guī)定的測試。

使用混響室根據(jù)國際標準ISO11452-11進行測試的系統(tǒng)設(shè)置如圖1所示。

圖1：測量系統(tǒng)的設(shè)置

圖1中各編號對應(yīng)的設(shè)備分別為：

1. 攪拌器；2. 被測物；3. 混響室的測量區(qū)域；4. 發(fā)射天線；

5. 負載模擬器；6.電池；7. 測試臺；8. 接收天線；9. 攪拌器控制器；

10. 衰減器；11.頻譜分析儀；12. 計算機和控制軟件；13. 計算機接口；

14. 射頻、微波功放；15. 射頻信號源；16. 功率計；17. 定向耦合器；

18. 功率探頭；19.人工電源網(wǎng)絡(luò)

ISO11452-2和ISO11452-11都是國際標準，很多歐美汽車企業(yè)都有自己定義的企業(yè)標準，而且規(guī)定的場強通常要高于國際標準，很多企業(yè)標準既有在電波暗室進行測試，也有通過混響室來實現(xiàn)測試。

我們也遇到過有用戶根據(jù)廠家的標準提出了自己的測試需求，比如，需要測量的頻率范圍從200MHz 到6GHz，場強為200V/m，比國際標準高。

很多歐美汽車企業(yè)為了汽車的安全性都增加了1.2GHz到1.4GHz 和 2.7GHz到3.1GHz頻段的場強為600V/m的雷達波抗擾度測試，這種雷達波抗擾度測試既可以在電波暗室進行，也可以通過混響室來實現(xiàn)。

雖然針對汽車整車的EMC國際標準ISO11451中并沒有推薦使用混響室進行整車的測試，但我們也同樣遇到有用戶提出了采用混響室進行汽車整車的EMC測試的要求，圖2所示即為AMETEK-TESEQ為某用戶實現(xiàn)的一個采用混響室對汽車整車進行輻射發(fā)射和射頻抗擾度測試的實際案例。

在針對汽車電子領(lǐng)域的射頻抗擾度測試的應(yīng)用中，場強通常在1000V/m以內(nèi)，為了實現(xiàn)同樣的場強，基于混響室的方案與基于電波暗室的方案相比，只需要較小的功放的功率，而且測試環(huán)境的費用比電波暗室也低很多，因此可以發(fā)揮出它的成本低的特性。

審核編輯：郭婷