R10规定的汽车零部件宽带电磁辐射测量方法

1.一般要求

2.测试期间零部件状态

3.测试安排

4.测试要求

1.一般要求

1.1

      本文中描述的测试方法可应用于电气/电子组件（ESA），ESA随后可安装在符合R10规定的整车宽带电磁辐射的车辆上。

        本方法涉及两种ESA：

       （a）与“动力电池充电模式”无关的ESA；

       （b）与“动力电池充电模式”有关的ESA。

       电气/电子子组件ESA（Electrical/electronic sub-assembly）是指拟作为车辆一部分的电气和/或电子设备或设备组，以及任何相关的电气连接和接线，其执行一个或多个专门功能。应制造商或其授权代表的要求，ESA可以作为“组件”或“独立技术单元STU（Separate Technical Unit）”获得批准。

1.2 测试方法       该测试旨在测量来自ESA的宽带电磁辐射（例如点火系统、电动机、车载电池充电装置等）。
        除非本附件另有说明，否则测试应根据CISPR 25标准进行。
         CISPR 25《用于保护用在车辆、机动船和装置上的车载接受机的无线电骚扰特性的限值和测量方法》（Limits andmethods of measurement of radio disturbance characteristics for the protection of receivers used on board vehicles、boats and on devices）本标准是保护用在车上、船上和装置上的接受机免受无线电骚扰，规定了限值和测试方法。

2.测试期间零部件状态

2.1       被测试的ESA应处于正常运行模式，最好是在最大负载下运行。
       参与“动力电池REESS充电模式”的ESA应处于充电模式。       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（这可能会导致将测量拆分为不同的子频段，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）。       如果测试没有使用REESS进行，ESA应在额定电流下进行测试。        如果电流消耗可以调整，对于交流充电，充电电流应设置为其额定值的80%以上。        如果电流消耗可以调整，对于直流充电，充电电流应设置为其额定值的80%以上，除非与型式批准机构商定另一个值。

3.测试安排

3.1

        对于零部件ESA，除涉及“与动力电池REESS的充电模式”外（即非充电相关的零部件），应根据CISPR 25第6.4段中描述的电波暗室ALSE方法进行测试。

       电波暗室是主要用于模拟开阔场，同时用于辐射无线电骚扰（EMI）和辐射敏感度（EMS）测量的密闭屏蔽室。
       电波暗室的主要结构包括屏蔽室和吸波材料。屏蔽室由屏蔽外壳、屏蔽门、通风波导窗和各种电源滤波器组成，用于保证测试不受外界干扰。吸波材料则铺设在屏蔽室内表面，用于吸收电磁波，减少反射，保证暗室的吸收特性。此外，电波暗室还配备了天线、转台、电源、CCTV监控等辅助设备。
       电波暗室通常分为三种类型：全电波暗室、半电波暗室和开阔场。
        全电波暗室：内表面全部装有无反射材料的屏蔽室，用于模拟自由空间的传播环境，主要用于微波天线系统的参数测量。
        半电波暗室：除有反射的金属地面（接地平板）之外，其余内表面都装有无反射材料的屏蔽室。主要模拟开阔试验场，用于EMC测量和电磁辐射敏感度测量。
        开阔场：是平坦、空旷、电导率均匀良好、无任何反射物的椭圆形或圆形试验场地。

3.2
        对于“与动力电池REESS的充电模式”相关的ESA（即充电相关的零部件），测试安排应根据下图进行：

2：低压（LV）测试线束
3：低压（LV）负载模拟器（根据CISPR 25第6.4.2.5段的放置和接地连接）
4：电源（位置可选）
5：低压（LV）人工网络（AN）
6：接地平面（与电波暗室外壳粘合）
7：低相对介电场数支架（εr≤ 1.4）
8：双锥形天线
10：高品质同轴电缆，例如双屏蔽（50Ω）
11：舱壁连接器
12：测量仪器
13：射频（RF）吸收材料
14：刺激和监测系统
15：高压（HV）线束
16：高压负载模拟器
17：高压（HV）人工网络（AN）
18：高压（HV）电源
19：高压（HV）馈通
25：交流/直流（AC/DC）充电器线束
26：AC/DC负载模拟器（例如可编程逻辑控制器（PLC））
27：人工电源网路AMN或直流充电-AN
28：AC/DC电源29：AC/DC馈通
3.2.1

        屏蔽配置应根据车辆系列配置。一般来说，所有高压（HV）部件的屏蔽都应以低阻抗正确连接到地面（例如AN、电缆、连接器等）。ESA和负载应连接到地面。外部高压电源应通过馈通过滤feed-through-filtering连接。
3.2.2
        ESA电源线应通过HV-AN（适用于带直流高压DCHV电源的ESA）和/或AMN（适用于带AC电源的ESA）连接到电源。       直流高压DCHV供电应通过5μH/50Ω的HV-AN应用于零部件ESA（见附录8第2条）。

       交流供电应通过50μH/50Ω的AMN应用于零部件ESA（见附录8 第4条，即CISPR 16-1-2中4.4章定义的50μH/50Ω的AMN）。

3.2.3
        除非另有说明，否则低压（LV）线束和高压（HV）线束平行于接地平面前缘的长度的长度应为1500mm（±75mm）。

      包括连接器在内的测试线束的总长度应为1700mm（+300/-0mm）。

       LV线束和HV线束之间的距离应为100mm（+100/-0mm）。

3.2.4        所有线束应放置在接地平面上方50mm（±5mm）的非导电、低相对介电常数的材料上（εr≤1.4）。

3.2.5
        HV+和HV-线路以及三相线路的屏蔽电源线可以是同轴电缆，也可以是共用屏蔽，具体取决于使用的插头系统。也可以选择使用车辆的原装高压HV线束。

3.2.6
        除非另有说明，否则零部件ESA外壳应直接或通过定义的阻抗连接到接地平面。

3.2.7        对于车载充电器，AC/DC电源线应放置在离天线最远的地方（LV和HV线束后面）。交流/直流电源线和最近的线束（LV或HV）之间的距离应为100mm（+100/-0mm）。

3.3 替代测量位置        作为吸波暗室（ALSE）的替代方案，可以一个符合CISPR 16-1-4要求的开放区域测试点（OATS），如下图所示：

3.4 环境
        为了确保没有足以对测量产生重大影响的外来噪音或信号，应在主测试之前或之后进行测量。在这次测量中，外部噪声或信号应至少低于本条例第6.5.2.1段规定的干扰限值6dB，但有意的窄带环境传输除外。

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6.5段和第7.10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的校正因子。

        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

         除非另有说明，否则测试应在低压LV线束更靠近天线处进行。

        天线的相位中心应与线束纵向部分的中心对齐，频率最高可达1000MHz。

        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个频率上进行测试，以确认ESA符合本附件的要求。
        如果测试期间零部件ESA辐射超过限值，应进行调查，以确保这是由于ESA，而不是背景辐射导致的。

4.5 读数

        在14个频带中，每一个频带中相对于极限（水平/垂直极化）的最大读数，应作为进行测量的频率下的特征读数。