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R10规定的车辆窄带电磁辐射测量方法

2025-01-07 07:41

1.一般要求

2.测试期间车辆状态

3.测量位置

4.测试要求

         前文“”讲了R10规定的车辆宽带电磁辐射测量方法,本文介绍一下车辆窄带电磁辐射测量方法。

        宽带电磁辐射:宽带电磁辐射测试标准主要用于评估电子设备在整个频谱范围内的辐射水平。它主要用于测量设备是否符合相关的电磁兼容性要求,以及评估其对周围环境和其他设备是否造成干扰的能力。
        窄带电磁辐射:窄带电磁辐射测试标准则着重于评估电子设备在特定频段内的辐射能力。窄带辐射通常是指在特定频率范围内的辐射信号,其带宽相对较窄,信号的频谱分布较为集中。

1.一般要求

1.1

         本文中描述的测试方法仅适用于车辆。本方法只适用于非充电状态下的车辆。

1.2 测试方法
       该测试旨在测量可能来自基于微处理器的系统或其他窄带源的窄带电磁辐射。
       除非本附件另有说明,否则测试应根据CISPR 12或CISPR 25进行。
         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》 (Vehicles、boats and internal combustion engine driven devices-radio disturbance characteristics-limits and methods of measurement)本标准是保护建筑物内广播电视设备免受来自车辆、船和内燃发动机驱动装置所产生的电磁骚扰。(车辆是干扰源EMI)
         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。(车辆是被干扰对象EMS)

1.3        作为第一步,应在车辆无线电广播天线处测量调频(FM)波段(76~108 MHz)的辐射水平。如果不超过本条例第6.3.2.4段规定的水平,则该车辆应被视为符合本附件关于该频段的要求,而不用进一步测试。

         即在车辆无线电广播天线处测量的信号强度在平均探测器测量的76~108 MHz的频率范围内小于20dB micro-volts,则该车辆应被视为符合窄带发射限制,无需进一步测试。

1.4       作为L类车辆的替代方案,可以根据宽带电磁辐射的测量方法中的第3.1和3.2段选择测量位置。


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2.测试期间车辆状态

2.1

        点火开关应打开,发动机不能运转。
2.2
       车辆的电子系统应全部处于正常运行模式,车辆处于静止状态。
2.3
        驾驶员或乘客可以永久打开的所有内部振荡器>9 kHz或重复信号的设备都应正常运行。

3.测量位置


3.1


        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。


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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

       测量应使用平均值检波器进行。

       平均值检波器(average detector)是一种输出电压近似于所加信号包络平均值的检波器。它对交流信号进行半波或全波整流,再对整流输出的脉动直流信号采用积分电路得到较平缓的直流信号,直流信号的幅值就是被测信号的半波整流平均值或全波整流平均值。



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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。


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        频谱分析仪又称频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等,主要用于测量信号的失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等参数,还可用于测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数,是一种多用途的电子测量仪器。
       频谱分析仪的工作原理主要基于傅立叶变换,将信号从时域转换到频域。具体来说,频谱分析仪首先通过输入端接收待测信号,然后将信号转换成数字信号。接着,数字信号经过快速傅立叶变换(FFT)算法处理,得到信号的频谱信息。最后,频谱分析仪将频谱信息显示在屏幕上,供工程师观察和分析。

        扫描接收器,在一定频率范围内扫描某种信号并将其转换成可处理电信号的设备,通常指的是扫描接收机。根据实现方式的不同,扫描接收机可以分为多种类型,其中最常见的包括扫频接收机和频率合成接收机。
        扫频接收机:原理是将整个频率范围分为若干等份,然后分别扫描每一份的频率范围,最终得到整个频率范围内的信号信息。优点是电路简单,适用于不需要频率精度很高的场合;缺点是扫描速度慢,频率分辨率低。
        频率合成接收机:采用数码技术实现频率合成,将所有可用频率通过数字信号处理技术合成在一起,再利用数码技术进行频率选择,使其在一定范围内实现快速扫描。优点是频率精度高,扫描速度快;缺点是成本相对较高。        扫描接收机的工作原理是,通过扫描整个频率范围或预设的频率范围,接收并处理该范围内的信号。当扫描到某个频率的信号时,接收机将其转换成可处理的电信号,并进行进一步的放大、解调等处理,最终提取出有用的信息。


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;

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        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:

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       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;

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       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。

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来源:智驾小强

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