R10规定的车辆宽带电磁辐射测量方法

1.一般要求

2.测试期间车辆状态

3.测量位置

4.测试要求

1.一般要求

1.1 适用范围

       本文中描述的测试方法仅适用于整车。该方法设计车辆的两种状态：

               （a）非充电状态；

             （b）充电状态（可充电储能系统REESS［即动力电池］与电网连接且处于充电模式）。

1.2 测试方法

         本测试旨在测量安装在车辆上的电气或电子系统（例如点火系统、电动机等）产生的宽带电磁辐射。

       如果本文中未另有说明，则应根据CISPR 12进行测试。

        CISPR即国际电工委员会无线电干扰特别委员会，CISPR 12《车辆、机动船和内燃发动机驱动装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法》，此标准的目的是保护其他设备（如建筑物内的广播电视设备）免受来自车辆、船舶和内燃发动机驱动装置所产生的电磁辐射干扰。

2.测试期间车辆状态

2.1 非充电状态下的车辆

2.1.1 引擎

        发动机应根据CISPR 12运行，即：

单缸发动机转速需达到2500±250r/min；

多缸发动机转速需达到1500±150r/min。

        对于配备电动推进电机或混合动力推进系统的车辆，如果这不合适（例如公共汽车、卡车、两轮和三轮车辆），可以断开传动轴、皮带或链条，以实现相同的推进操作条件。

2.1.2 其他车辆系统

        所有能够产生宽带辐射并可由驾驶员或乘客永久开启的设备，都应在最大负载下运行，例如雨刷电机或风扇。喇叭和电动车窗电机被排除在外，因为它们不连续使用。

2.2 充电状态下的车辆
        在整个频率范围测量期间，动力电池的荷电状态（SOC）应保持在最大SOC的20%至80%之间（这可能会导致测量分为不同的子频段，需要在启动下一个子频段之前对车辆的动力电池进行放电）。
       如果电流消耗可以调整，那么在交流AC充电测量时，电流应设置为至少其额定值的80%。
       如果电流消耗可以调整，那么在直流DC充电测量时，电流应设置为至少其额定值的80%，除非与型式批准机构商定另一个值。
        如果有多个电池，必须考虑平均充电状态。
       车辆应静止不动，引擎（内燃机ICE和/或电动机）应关闭并处于充电模式。司机或乘客可以打开的所有其他设备都应关闭。
       “REESS充电模式耦合到电网”即充电状态下，测试设置根据车辆充电模式的不同（交流或直流充电）以及充电时车辆和电网是否有通信，选择不同的测试位置。

2.3 充电模式1或模式2的车辆（AC无通信）2.3.1 充电站/电源

       电源插座可以放置在测试场地的任何位置，条件如下：

        （a）插座应放置在接地平面（ALSE）或地面（OTS）上；
           （b）电源插座和人工电源网络AMN之间的线束长度应尽可能短，但不一定与充电线束对齐；          （c）线束应尽可能靠近接地平面（ALSE）或地面（OTS）。
电波暗室ALSE（Absorber Lined Shielded Enclosures）

室外测试场地OTS（Outdoor Test Site）

接地平面为一块长度不小于2000mm、宽度不小于1000mm、厚度不小于0.5mm的铜制、黄铜材质或镀锌钢制薄板。

2.3.2 人工网络
       电源应通过50μH/50Ω人工电源网络AMN应用于车辆。

        人工电源网络AMN（s）应直接安装在接地平面（ALSE）或地面（OTS）上。AMN（s）的外壳应与接地平面（ALSE）连接或连接到保护接地（OTS，例如接地棒）上。

        每个AMN的测量端口应以50Ω的负载终止。

人工电源网络又称电源阻抗稳定网络，是重要的电磁兼容测试设备，主要用于测量被测开关电源沿电源线向电网发射的连续骚扰电压。人工电源网络在射频范围内向被测开关电源提供一个稳定的阻抗，并将被测开关电源与电网上的高频干扰隔离开，然后将干扰电压耦合到接收机上。

人工电源网络的主要作用是防止干扰信号从供电电源传导到受测设备，同时，也防止受测设备的干扰信号进入供电电源。

2.3.3 电源充电线束
        电源充电线束应放置在人工电源网络AMN和车辆充电插头之间的一条直线上，并应垂直于车辆纵轴（下图中标签3）。从AMN侧面到车辆侧面的投影线束长度应为0.8（+0.2 / -0）m。

1：受测车辆VUT
2：绝缘支架
3：充电线束（包括用于充电模式2的EVSE）
4：人工电源网络AMN或直流充电-AN的接地5：电源插座

       电动汽车供电设备EVSE（Electric Vehicle Supply Equipment）：

        对于较长的线束，多余的线束应在小于0.5m的宽度内应“Z形折叠”，大约在AMN到车辆距离的中间。如果由于线束体积或刚度，或者由于测试是在用户安装时进行的，这样做不切实际，则应在测试报告中准确注明多余的线束的处置情况。

        车辆侧的充电线束应垂直悬挂，距离车身100（+200/-0）mm。
         整个线束应放置在非导电、低相对介电常数（介电常数εr≤1.4）材料上，在接地平面（ALSE）或地面（OTS）上方100±25mm。

2.4 充电模式3（AC带通信）或模式4（DC带通信）的车辆
2.4.1 充电站/电源
       充电站可以放置在测试场地内或测试场地外。
        如果可以模拟车辆和充电站之间的本地/专用通信，则充电站可以由来自交流电源网络的电源代替。
       在这两种情况下，电源和通信或信号线插座都应放置在测试场地，条件如下：
         （a）插座应放置在接地平面（ALSE）或地面（OTS）上；         （b）电源/本地/专用通信插座与AMN/DC充电-AN/AAN之间的线束长度应尽可能短，但不一定与充电线束对齐；

        （c）电源/本地/专用通信插座与AMN/DC充电-AN/AAN之间的线束应尽可能靠近接地平面（ALSE）或地面（OTS）。

        如果充电站放置在测试场地内，那么充电站和电源/本地/专用通信插座之间的线束应满足以下条件：
      （a）充电站一侧的线束应垂直悬挂到接地平面（ALSE）或地面（OTS）；        （b）多余的长度应尽可能靠近接地平面（ALSE）或地面（OTS），必要时应“Z形折叠”。如果由于电缆体积或刚度，或因为测试是在用户安装时进行的，这样做是不切实际的，则应在测试报告中准确记录多余的电缆的处置情况。
       充电站应放置在接收天线的3dB波束宽度之外。如果这在技术上不可行，充电站可以放置在吸收器面板后面，但不能放在天线和车辆之间。

2.4.2 人工网络
       交流电源应通过50μH/50W的AMN施加到车辆上。

       直流电源应通过5μH/50W高压人工网络（DC充电网络）施加到车辆上。

        AMN/DC-charging-AN应直接安装在接地平面上（ALSE）或地面（OTS）上。AMN/DC-charging-AN的外壳应与接地平面（ALSE）连接或连接到保护接地（OTS，例如接地棒）上。
       每个AMN/DC-charging-AN的测量端口应以50Ω的负载终止。

2.4.3 非对称人工网络AAN

        连接到信号/控制端口的本地/专用通信线路和连接到有线网络端口的线路应通过AAN应用于车辆。

非对称人工网路AAN（Asymmetric Artificial Network）：用于测量或注入非屏蔽对称信号（如通信）线上的非对称（共模）电压，同时具有抑制对称（差模）信号功能的网络。
      附录8第5条中定义了要使用的各种AAN：
第5.1条用于对称线路的信号/控制端口；

第5.2条用于电力线上带有PLC的有线网络端口；

第5.3条用于控制导频上带有PLC（技术）的信号/控制端口；

第5.4条用于带控制导频的信号/控制端口。

        AAN应直接安装在接地平面上。AAN的外壳应与接地平面（ALSE）连接或连接到保护接地（OTS，例如接地棒））上。
         每个AAN的测量端口应以50Ω的负载终止。
        如果使用充电站，信号/控制端口和/或有线网络端口不需要AAN。车辆和充电站之间的本地/专用通信线路应连接到充电站一侧的相关设备，以便按设计工作。如果模拟通信，并且AAN的存在阻碍了正确的通信，那么就不应该使用AAN。

2.4.4.充电本地/专用通信线束
        电源充电本地/专用通信线束应在AMN/DC-charging-AN/AAN和车辆充电插座之间沿直线布置，并应垂直于车辆的纵轴（如下图所示）。从AMN一侧到车辆一侧的投影线束长度应为0.8（+0.2 / -0）m。

1：受测车辆VUT
2：绝缘支架
3：充电线束包含本地/专用通信线束
4：人工电源网络AMN或直流充电-AN的接地5：电源插座

6：非对称人工网络AAN的接地（如有）

7：充电站

        对于较长的线束，多余的线束应在小于0.5m的宽度内应“Z形折叠”。如果由于线束体积或刚度，或者由于测试是在用户安装时进行的，这样做不切实际，则应在测试报告中准确注明多余的线束的处置情况。

        车辆侧的充电本地/专用通信线束应垂直悬挂，距离车身100（+200/-0）mm。
         整个线束应放置在非导电、低相对介电常数（介电常数εr≤1.4）的材料上，在接地平面（ALSE）或地面（OTS）上方100±25mm处。

3.测量位置

3.1

       作为CISPR 12对L类车辆要求的替代方案，测试表面可以是满足本附件附录图所示条件的任何位置。在这种情况下，测量设备应位于本附件附录1图1所示的部分之外。

3.2

        可以使用电波暗室（ALSE）和户外测试场地（OTS）。ALSE具有全天候测试、环境受控和稳定的室内电气特性等优点，可以提高可重复性。

4.测试要求

4.1        对于在电波暗室（ALSE）或户外测试场地（OTS）进行的测量，这些辐射限值适用于整个30～1000 MHz的频率范围。

4.2

       测量可以用准峰值或峰值探测器进行。本条例第6.2段和第7.2段中规定的限制适用于准峰值探测器。如果使用峰值探测器，应使用CISPR 12中定义的20dB的校正系数。

        峰值（PK），所表现的就是测量波形的瞬时最大值。对应的峰值检波器就要求电路的充电足够快，而放电足够慢。峰值的大小只取决于信号的幅度。也正因为如此，在测量的时候用峰值检波扫描，只要所有信号的峰值都处在限值的下方，则被测设备EUT是合格的，无需进一步测量。       准峰值（QP），所表现的是测量信号能量的大小。由于准峰值检波器的充电时间要比放电时间快得多，因此信号的重复频率越高，得出的准峰值也就越高。准峰值检波器还能以线性方式对不同幅度的信号起响应。这样，准峰值既可以反映信号的幅度，也能反映出信号的时间分布。

         a）幅度大、重复频率低的信号与幅度小、重复频率高的信号可能会有相同的准峰值输出。
         b）对于连续波信号，准峰值测量的结果与峰值测量的结果是一样的。         c） 准峰值测量要比峰值测量慢2-3个数量级。

4.3

       测量应使用频谱分析仪或扫描接收器进行。表1和表2中定义了要使用的参数。

       如果使用频谱分析仪进行峰值测量，视频带宽应至少是分辨率带宽（RBW）的三倍。

       对于纯宽带干扰，最大频率步长可以增加到一个不大于带宽的值。

4.4 测量

        测试实验室应在整个30～1000 MHz的频率范围内，按照CISPR 12标准规定的间隔进行测试。
        或者，如果车辆制造商根据ISO 17025适用部分认证并经型式批准机构认可的测试实验室提供整个频段的测量数据，测试实验室可以将频段分为14个频段30～34、34～45、45～60、60～80、80～100、100～130、130～170、170～225、225～300、300～400、400～525、525～700、700～850和850～1000 MHz，并在每个频段内提供最高辐射水平的14个频率进行测试，以确认车辆符合本附件的要求。
        如果测试期间辐射超过限值，应进行调查，以确保这是由于车辆，而不是背景辐射导致的。

4.5 读数

        在14个频带中的每一个频带，相对于极限（水平和垂直极化以及车辆左右两侧的天线位置）的最大读数，应作为进行测量的频率的特征读数。

4.6 天线位置

         应在车辆的左侧和右侧进行测量。
        水平距离是从天线的参考点到车身最近的部分。
        根据车辆的长度，可能需要多个天线位置（包括10m和3m的天线距离）。水平和垂直极化测量应使用相同的位置。天线位置的数量和天线相对于车辆的位置应记录在测试报告中。
        如果车辆的长度小于天线的3dB波束宽度，则只需要一个天线位置。天线应与整个车辆的中间对齐，如下图所示；

        如果车辆的长度大于天线的3dB波束宽度，则需要多个天线位置来覆盖车辆的总长度，如下图所示：

       天线位置的数量应满足以下条件：

N·2·D·tan(β)≥L

N：天线位置的数量

D：测量距离（3m或10m）

2β：与地面平行的平面中的3dB天线波束宽度角（即天线用于水平偏振时的E平面波束宽度角，以及天线用于垂直偏振时的H平面波束宽度角度）

L：总车长

       根据N（天线位置数）的选定值，应使用不同的设置：       如果N=1（只需要一个天线位置），天线应与车辆总长度的中间对齐；

       如果N＞1（需要多个天线位置），多个天线位置应覆盖整个车长，天线位置应相对于车辆垂直轴线对称。