毛藝，仲秦，譚長智，蔣云峰

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

0 引言

汽車電子EMC電磁兼容測(cè)試中，射頻線、導(dǎo)線、負(fù)極接地情況、天線接收機(jī)匹配、功放射頻開關(guān)匹配、屏蔽環(huán)境、監(jiān)控條件、人員操作等一系列環(huán)節(jié)中任何一項(xiàng)要素的差異，都會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的差異。本文對(duì)可能影響測(cè)試結(jié)果的因素進(jìn)行研究分析，制定了汽車零部件級(jí)EMC測(cè)試過程中保障測(cè)試結(jié)果一致性的方法[1]。

1 零件級(jí)EMC不同試驗(yàn)室測(cè)試對(duì)比

為保證零部件級(jí)電子設(shè)計(jì)能夠滿足電磁兼容的要求，汽車電子零部件級(jí)EMC的正向開發(fā)需要充分考慮零部件的所有工作模式，進(jìn)而編制相應(yīng)的測(cè)試計(jì)劃，測(cè)試計(jì)劃是指導(dǎo)整個(gè)EMC試驗(yàn)所有步驟的指導(dǎo)性文件。測(cè)試計(jì)劃中包含零件及負(fù)載搭建原理、零件工作模式、針腳定義、監(jiān)控指標(biāo)、ESD測(cè)試點(diǎn)、便攜式發(fā)射機(jī)測(cè)試點(diǎn)等。汽車零部件級(jí)EMC主要考察車輛在電磁環(huán)境中能正常工作且不影響其它系統(tǒng)/部件正常工作的能力，而其中關(guān)鍵指標(biāo)為正常工作狀態(tài)，測(cè)試計(jì)劃必須完全覆蓋該零部件的所有正常工作狀態(tài)。

以某車型后視鏡調(diào)節(jié)電機(jī)EMC傳導(dǎo)發(fā)射電壓法試驗(yàn)為例，按照國標(biāo)《GB/T 18655-2018車輛、船和內(nèi)燃機(jī) 無線電騷擾特性用于保護(hù)車載接收機(jī)的限值和測(cè)量方法》中傳導(dǎo)發(fā)射—電壓法的要求對(duì)零件進(jìn)行布置和測(cè)試[2]，試驗(yàn)在兩個(gè)試驗(yàn)室開展，均采用電波暗室。兩個(gè)試驗(yàn)室間對(duì)同一零件的結(jié)果判定：A試驗(yàn)室在零件左轉(zhuǎn)模式中某頻點(diǎn)超限值0.3dB；B試驗(yàn)室摸底結(jié)果為全頻段通過，該頻點(diǎn)離限值存在7dB的余量。利用同一梳狀信號(hào)源對(duì)A、B試驗(yàn)室的傳導(dǎo)發(fā)射系統(tǒng)的數(shù)據(jù)偏差進(jìn)行了比對(duì)，比對(duì)結(jié)果顯示：兩家試驗(yàn)室數(shù)值均在3dB范圍內(nèi)，滿足行業(yè)要求的6dB范圍內(nèi)。A試驗(yàn)室對(duì)該后視鏡調(diào)節(jié)電機(jī)傳到發(fā)射電壓法進(jìn)行了上、下、左、右四個(gè)方向模式正負(fù)極都進(jìn)行了測(cè)試（如圖1所示），而B試驗(yàn)室只對(duì)其中一個(gè)方向正負(fù)極進(jìn)行測(cè)試（如圖2所示），結(jié)果表明B試驗(yàn)室未進(jìn)行超限值模式的零件左轉(zhuǎn)模式測(cè)試，故而無法發(fā)現(xiàn)問題所在。追尋測(cè)試方案計(jì)劃，在該零件的測(cè)試計(jì)劃的針腳定義中，明確定義了四個(gè)方向的針腳正負(fù)極指示，但在傳導(dǎo)發(fā)射電壓法的測(cè)試模式中未能覆蓋四個(gè)方向全工作模式，故而不能在EMC測(cè)試中將問題發(fā)現(xiàn)，而不同試驗(yàn)室間測(cè)試人員對(duì)該不明確的測(cè)試計(jì)劃理解不同，導(dǎo)致存在同一零件測(cè)試結(jié)果不一致的情況。

圖1 A試驗(yàn)室某車型后視鏡調(diào)節(jié)電機(jī)上下左右模式EMC測(cè)試數(shù)據(jù)

圖2 B試驗(yàn)室某車型后視鏡調(diào)節(jié)電機(jī)上模式EMC測(cè)試數(shù)據(jù)

2 測(cè)試差異分析

全面的測(cè)試計(jì)劃，即包含了所測(cè)樣件所有可能存在的正常工作模式。在這個(gè)全面的指導(dǎo)性文件的測(cè)試指引下，才能將電磁兼容問題徹底暴露出來，保證試驗(yàn)結(jié)果的一致性。

2.1 全面的監(jiān)控方案

常見的EMC監(jiān)控方式有：視頻監(jiān)控、音頻監(jiān)控、電壓監(jiān)控、電流監(jiān)控、LIN信號(hào)監(jiān)控、CAN信號(hào)監(jiān)控。在當(dāng)前日趨復(fù)雜的功能要求下，汽車電子零部件控制模塊不僅僅只含有一種信號(hào)傳輸模式，以多媒體控制器為例：包含硬線信號(hào)（電壓、電流）傳輸、LIN信號(hào)傳輸、CAN信號(hào)傳輸、音頻信號(hào)傳輸、視頻信號(hào)傳輸?shù)龋缭谠囼?yàn)時(shí)只對(duì)其中某一項(xiàng)或某幾項(xiàng)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，在抗擾類測(cè)試中極有可能會(huì)對(duì)遺漏監(jiān)控的信號(hào)的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行誤判，以已監(jiān)控的信號(hào)結(jié)果和功能表現(xiàn)覆蓋評(píng)判了整個(gè)零件所有監(jiān)控信號(hào)及功能表現(xiàn)的結(jié)果，導(dǎo)致結(jié)果一致性偏差。

監(jiān)控方案的內(nèi)容編寫也是測(cè)試計(jì)劃中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在試驗(yàn)前編寫監(jiān)控方案時(shí)需要全面考慮被測(cè)樣件的所有功能表現(xiàn)及監(jiān)控方式，保證在抗擾類測(cè)試時(shí)對(duì)該零件的所有功能表現(xiàn)都能覆蓋監(jiān)控進(jìn)行結(jié)果評(píng)判。

2.2 測(cè)試的環(huán)境條件

在汽車電子零部件電磁兼容測(cè)試的國家標(biāo)準(zhǔn)中，不同類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于環(huán)境的要求也各不相同，對(duì)屏蔽室的要求、溫濕度的要求、接地平板接地電阻值要求，這些都是標(biāo)準(zhǔn)里的硬性指標(biāo)，在保證結(jié)果一致性的要求下，這些硬性指標(biāo)的條件設(shè)置是必須一致的[3-5]。

而在整個(gè)汽車電子EMC測(cè)試中，還有一類不引人關(guān)注的測(cè)試環(huán)境對(duì)結(jié)果判別影響很大：屏蔽室內(nèi)燈光、監(jiān)控等輔助測(cè)試工具，這些工具的表現(xiàn)在整個(gè)EMC測(cè)試中也是相當(dāng)重要的測(cè)試環(huán)境組成部分，雖然這些輔助工具都是經(jīng)過特殊的屏蔽和抗干擾的處理的，但是也有不是EMC專用的監(jiān)控設(shè)備，例如監(jiān)控CAN收發(fā)的CANoe設(shè)備，必須經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換設(shè)備以及加裝磁環(huán)才能避免監(jiān)控設(shè)備的干擾對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行影響。

2.3 測(cè)試布置的一致性

在EMC測(cè)試中，試驗(yàn)布置也是必不可忽視的一部分，每個(gè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)花費(fèi)大量篇幅對(duì)試驗(yàn)布置進(jìn)行要求描述。試驗(yàn)布置中線束的布置角度會(huì)直接影響阻抗的變化，進(jìn)而在不同的頻率范圍產(chǎn)生不同的影響，直接影響最終測(cè)試數(shù)據(jù)的一致性。試驗(yàn)布置中，尤為關(guān)鍵的就是接地的布置，不同零件對(duì)接地的要求不一定相同，但零件在測(cè)試環(huán)境中的接地效果是會(huì)直接影響零件通過接地判定為零位的電壓信號(hào)對(duì)于其自身的其他信號(hào)及功能。

在通過兩個(gè)不同品牌型號(hào)的梳狀信號(hào)源傳導(dǎo)發(fā)射的試驗(yàn)比對(duì)過程中，發(fā)現(xiàn)型號(hào)1的梳狀信號(hào)源在不同的試驗(yàn)室間試驗(yàn)布置均無需接地，試驗(yàn)室間數(shù)據(jù)差異均保持在3dB以內(nèi)；型號(hào)2的梳狀信號(hào)源在兩個(gè)試驗(yàn)室間測(cè)試完畢后數(shù)據(jù)偏差大相徑庭（如圖3所示），該有的“梳狀”波形已經(jīng)不復(fù)存在，經(jīng)過布置圖片的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)為兩個(gè)試驗(yàn)室間的接地布置不一致，通過調(diào)整試驗(yàn)室間布置充分接地后，試驗(yàn)室間數(shù)據(jù)差異均保持在3dB以內(nèi)，表明不同測(cè)試樣品的接地性能要求不同導(dǎo)致了結(jié)果的差異。

圖3 A、B試驗(yàn)室間型號(hào)2信號(hào)源數(shù)據(jù)對(duì)比

3 結(jié)論

在汽車電子零部件EMC測(cè)試過程中，將零件所有工作模式全覆蓋、對(duì)零件采用全面的監(jiān)控方式、采用一致的測(cè)試環(huán)境條件、保證一致的布置要求，將會(huì)大大提高試驗(yàn)結(jié)果的一致性。