齊小江
汽車無線電干擾特性的測量研究
齊小江
(河南省工業(yè)和信息化委鶴壁無線電管理局 458030)
汽車在運行過程中,在車體自身電氣元件以及外界電磁信號等多種因素的影響下,容易受到一定程度的無線電干擾,對汽車的運行以及汽車電器元件的工作都會產(chǎn)生較大的影響,為了避免汽車受到更多的無線電干擾,我們應(yīng)當對汽車無線電干擾的特性進行研究,并開展無線電干擾信號的測量,做到掌握汽車無線電干擾信號的特性,并對無線電干擾信號進行有效的測量,制定有效的抗干擾措施,使汽車的電器元件能夠正常工作,提高汽車電氣原件的運行效率和運行時間。
汽車無線電;干擾特性;測量研究
從目前汽車無線電干擾信號來看,在具體的研究過程中,應(yīng)當對無線電干擾的來源及傳播途徑進行研究,同時掌握無線電干擾的檢測與測量方法,最后應(yīng)當制定有效的無線電抗干擾措施,使汽車無線電抗干擾能力能夠得到有效的提高,避免車載電器元件在運行過程中受到電磁干擾而發(fā)生失靈。為汽車的安全穩(wěn)定運行和延長電器元件的使用壽命奠定良好的基礎(chǔ),因此,我們應(yīng)當做好汽車無線電干擾特性的測量研究。
車與車之間的無線通訊,將主要體現(xiàn)在“先進駕駛員輔助系統(tǒng)”上。其中,車距監(jiān)測是主要功能之一。從目前來看,車距監(jiān)測功能主要依托汽車雷達來實現(xiàn),但偏高的成本使得這一技術(shù)目前還僅適用于部分高端車型。由于當前該技術(shù)存在著傳導(dǎo)或監(jiān)測距離短等缺點,因此在實際使用中有較大的誤差。但隨著車載無線通訊技術(shù)的引入,這一功能的實用性將被大幅度提高,尤其是在高速公路上使用,可以直接提高車輛行駛的安全性。
2.1 汽車無線電干擾的來源
從汽車無線電干擾信號的產(chǎn)生來看,無線電干擾的來源分為汽車電器元件在運行過程中相互之間存在的干擾,以及太陽和空氣中的電磁信號產(chǎn)生的干擾,除此之外,還包括無線電發(fā)射基站以及車體靜電等。這些信號均對汽車造成了無線電干擾。
2.2 汽車無線電干擾的傳播途徑
從目前汽車無線電干擾的種類和來源來看,汽車無線電干擾信號在傳播過程中主要有兩種方式,一種傳播途徑是依靠車體進行傳播,無線電信號利用車體作為載體進行傳播。另外一種傳播途徑是在汽車電器元件運行環(huán)境中進行傳播,這種傳播主要以空氣中的粒子為傳播介質(zhì)。
2.3 汽車無線電干擾的頻段
電磁干擾(EMI)按頻段可粗略劃分為:0.02~2kHz,諧波干擾;2~300kHz,傳導(dǎo)干擾或載頻干擾;0.3~300MHz,射頻干擾;0.3~300GHz,微波干擾。
從汽車無線電干擾的來源和傳播途徑來看,汽車無線電干擾的頻段主要可以總結(jié)為上述幾個頻段,在汽車無線電干擾特性的研究過程中,應(yīng)當以上述的頻段作為研究基礎(chǔ),根據(jù)無線電干擾信號的頻段開展有針對性的研究。
3.1 汽車無線電干擾的檢測
在汽車無線電干擾的研究過程中,有效的檢測干擾信號是研究的重點,從目前汽車無線電干擾的檢測來看,主要應(yīng)用了頻譜分析儀作為汽車無線電干擾信號的主要檢測設(shè)備。其中,在頻譜分析儀的應(yīng)用過程中,應(yīng)當根據(jù)無線電干擾信號所出現(xiàn)的頻段進行頻率調(diào)整,按照無線電干擾信號所出現(xiàn)的頻段進行信號搜索和檢測。
3.2 汽車無線電干擾的測量
應(yīng)用頻譜分析儀進行電磁兼容性分析研究,檢測電磁干擾直觀且可以定量。它是一種30~1000MHz窄帶掃頻接收機,能在某一時刻接收某個頻率范圍內(nèi)的能量,記錄下不同頻段內(nèi)干擾的幅值。
基于頻譜分析儀的特點,利用頻譜分析儀不但能夠?qū)崿F(xiàn)汽車無線電干擾信號的檢測,同時還能夠?qū)Ω蓴_信號進行有效的測量,其中,測量過程主要依據(jù)頻譜分析儀對信號頻段以及信號功率的檢測。具體的測量過程中可以測量無線電干擾信號的頻段、干擾信號的強度以及干擾信號的能量。
(1)要降低發(fā)電機紋波電流。交流發(fā)電機是大的功率源,減小高次諧波分量可以大幅度降低傳導(dǎo)和輻射干擾,對電器而言輸入電流諧波屬于EMI;
由于無線電干擾會對汽車的電氣元件造成較大的影響,同時也對汽車的運行安全性有著重要的影響,因此,要想提高汽車無線電抗干擾能力,應(yīng)當降低發(fā)電機的紋波電流,由于交流發(fā)電機所產(chǎn)生的電磁信號較強,如果發(fā)電機的紋波電流較大,那么將會在汽車的電氣運行環(huán)境中產(chǎn)生較大的干擾信號。有效降低發(fā)電機紋波電流,能夠提高汽車無線電的抗干擾能力。
(2)應(yīng)在閃光器觸點前加電弧抑制器;
從汽車無線電的產(chǎn)生來看,在具體的抗干擾能力措施中,應(yīng)當在閃光器出點前加入電弧抑制器,對電弧的產(chǎn)生時間以及電弧的弧長度進行有效的抑制,使得汽車自身發(fā)射的無線電信號能夠得到有效的控制,同時也能夠防止無線電信號對現(xiàn)有的運行環(huán)境造成干擾。
(3)感性負載(如刮水電動機、燃油泵、起動機)有電刷換向器,需要濾波電容器旁路換向火花所產(chǎn)生的高頻輻射。
除了上述兩項措施之外,還應(yīng)當對濾波電容器換向火花所產(chǎn)生的高頻輻射進行有效的抑制,保證高頻輻射強度能夠降低,同時控制高頻輻射的輻射量,使汽車無線電干擾能夠降到最低。
通過本文的分析可知,汽車在運行過程中,電器元件容易受到無線電干擾而造成失靈,并且影響電氣元件的使用壽命,為了保證汽車電器元件能夠正常工作,我們應(yīng)當對汽車無線電干擾特性進行一定的研究,并根據(jù)無線電干擾特性的檢測和測量結(jié)果制定有效的抗干擾措施,使得汽車無線電抗干擾能力能夠得到有效的提高,保證汽車的電氣元件能夠安全穩(wěn)定運行并延長電器元件的使用壽命。
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1004-7344(2016)31-0268-01
2016-10-17