汽车电子传导骚扰电流法比对方法研究

作者：李波 （特约EMC工程师）

 

 

摘要：汽车电子零部件的EMC有一个测试项目：零部件/模块的传导发射-电流探头法（下文统称为“电流法”）。该项目在EMC测试中是一个比较容易出问题且不容易通过的一个主要项目，虽然相关的测试标准（例如：GB/T 18655-2018）中给出了具体的测试方法和结果判断依据，但是没有给出电流法测试的比对方法，本文通过参考GB/T 18655-2018，J.3 长线天线建模法章节中的辐射发射比对方法的基础上对电流法测试的比对方法进行研究，希望此次研究能够得到一个较为便捷的电流法比对方法以供实验室期间核查、每日数据确认、实验室间的数据比对等，为行业电流法的比对方法提供参考。

 

关键词：EMC，实验室比对，传导骚扰电流法

 

 

一、                      研究方法

本文主要运用了GB/T 18655-2018标准中规定的辐射体（长线天线）连接发射源进行比对测试。对比对数据出现的差异、比对过程中发现的问题进行分析，分享解决问题的思路。

 

 

二、                      比对过程

由于行业中暂时缺少电流法的比对方法，本文参考国家标准GB/T 18655-2018中附录J ALSE的性能确认中的做法，运用附录J中的辐射体（长线天线）等设备及周边配件进行电流法的测试比对研究。图1，图2为GB/T 18655-2018中规定的辐射体（长线天线），如图辐射体（长线天线）输入端连接一个10dB衰减器，另一端连接一个50Ω的终端阻抗，辐射体（长线天线）的底板与测试桌接地平面良好连接。

 

 

图1 辐射体（长线天线）侧视图

 

 

图2 安装在参考地平面上的辐射体（长线天线）的实物照片

 

 

在了解辐射体（长线天线）的安装和连接方式之后，我们根据需要，准备好比对用的其他设备和材料。1）发射源：这里我们用消费类EMC实验室的梳状信号源即可；2）连接线（如图3）：用“品”字头普通电源线剪断，做一个20cm长的一端连接射频连接器的连接线；3）5cm厚度的绝缘材料；4）电流探头；5）测试系统（测量接收机，同轴连接线，前置预放等）

 

 

图3 一端是射频连接器的连接线

 

 

准备好上述材料之后，如图4布置。辐射体（长线天线）安装在测试桌上，边缘与接地平面平齐两边用铜箔接地，辐射体（长线天线）铜杆距离接地平面边缘10cm，在辐射体（长线天线）两端分别装上衰减器和终端阻抗。电流探头扣在发射体铜杆中间，发射源放在5cm绝缘垫上，通过制作的连接线将发射源和辐射体（长线天线）连接，保持发射源、连接线、辐射体（长线天线）在一条直线上。布置好测试环境之后打开发射源，通过测试系统测试得到的测试数据如图5

 

 

图4 电流法比对布置图

 

 

图5 辐射体（长线天线）测试数据

 

 

在进行多次测试验证后，我们发现每次测试得到的数据有些差异，我们猜测造成差异的问题有如下几个：1.辐射体（长线天线）中间部分没有接地，两次搭建的测试环境中间接地部分有差异；2.接地平面氧化严重，需要重新打磨；3.探头直接与接地平面相连接，这可能造成电磁场的回路不同；

 

通过验证问题1和问题2，将接地平面用砂纸打磨并且在辐射体（长线天线）中间贴上铜箔，多次测得的数据基本相同；验证问题3，在问题1和2的措施下再在探头下加一块泡沫使之与接地平面隔开，测得的结果与初始数据基本相同（见图6，图7）。

 

 

图6 探头垫泡沫测试数据

 

 

图7 探头不垫泡沫测试数据

 

通过问题1~3的验证，发现是接地影响测试数据的差异。

 

由于电流探头有多种规格，有些探头本身设计的较小，有些探头为了测量较大功率的体积就会比较大，上述情况都是通过大功率探头得到的结果，我们希望通过更换探头以验证数据的稳定性，所以接下来更换了探头进行实验比对。

 

在原有的基础上更换了小探头，布置方式和得到的测试数据如图8和图9，经过多次验证，小探头得出的测试数据也是比较稳定的，但是测得的数据相比大探头较低，这个问题有待后续探讨。

 

 

图8 更换小探头布置图

 

图9 更换小探头测试数据

 

通过上述实验，本文总结出 辐射体（长线天线）的比对方法可能会存在辐射体（长线天线）接地不良好的问题，铜板的氧化问题尤其普遍 ，正常测试时，工程师也应该注意该问题点。

 

 

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