汽车无线电干扰特性的测量研究
2016-07-12齐小江
齐小江
汽车无线电干扰特性的测量研究
齐小江
(河南省工业和信息化委鹤壁无线电管理局 458030)
汽车在运行过程中,在车体自身电气元件以及外界电磁信号等多种因素的影响下,容易受到一定程度的无线电干扰,对汽车的运行以及汽车电器元件的工作都会产生较大的影响,为了避免汽车受到更多的无线电干扰,我们应当对汽车无线电干扰的特性进行研究,并开展无线电干扰信号的测量,做到掌握汽车无线电干扰信号的特性,并对无线电干扰信号进行有效的测量,制定有效的抗干扰措施,使汽车的电器元件能够正常工作,提高汽车电气原件的运行效率和运行时间。
汽车无线电;干扰特性;测量研究
1 前言
从目前汽车无线电干扰信号来看,在具体的研究过程中,应当对无线电干扰的来源及传播途径进行研究,同时掌握无线电干扰的检测与测量方法,最后应当制定有效的无线电抗干扰措施,使汽车无线电抗干扰能力能够得到有效的提高,避免车载电器元件在运行过程中受到电磁干扰而发生失灵。为汽车的安全稳定运行和延长电器元件的使用寿命奠定良好的基础,因此,我们应当做好汽车无线电干扰特性的测量研究。
车与车之间的无线通讯,将主要体现在“先进驾驶员辅助系统”上。其中,车距监测是主要功能之一。从目前来看,车距监测功能主要依托汽车雷达来实现,但偏高的成本使得这一技术目前还仅适用于部分高端车型。由于当前该技术存在着传导或监测距离短等缺点,因此在实际使用中有较大的误差。但随着车载无线通讯技术的引入,这一功能的实用性将被大幅度提高,尤其是在高速公路上使用,可以直接提高车辆行驶的安全性。
2 汽车无线电干扰的来源及传播途径
2.1 汽车无线电干扰的来源
从汽车无线电干扰信号的产生来看,无线电干扰的来源分为汽车电器元件在运行过程中相互之间存在的干扰,以及太阳和空气中的电磁信号产生的干扰,除此之外,还包括无线电发射基站以及车体静电等。这些信号均对汽车造成了无线电干扰。
2.2 汽车无线电干扰的传播途径
从目前汽车无线电干扰的种类和来源来看,汽车无线电干扰信号在传播过程中主要有两种方式,一种传播途径是依靠车体进行传播,无线电信号利用车体作为载体进行传播。另外一种传播途径是在汽车电器元件运行环境中进行传播,这种传播主要以空气中的粒子为传播介质。
2.3 汽车无线电干扰的频段
电磁干扰(EMI)按频段可粗略划分为:0.02~2kHz,谐波干扰;2~300kHz,传导干扰或载频干扰;0.3~300MHz,射频干扰;0.3~300GHz,微波干扰。
从汽车无线电干扰的来源和传播途径来看,汽车无线电干扰的频段主要可以总结为上述几个频段,在汽车无线电干扰特性的研究过程中,应当以上述的频段作为研究基础,根据无线电干扰信号的频段开展有针对性的研究。
3 汽车无线电干扰的检测与测量
3.1 汽车无线电干扰的检测
在汽车无线电干扰的研究过程中,有效的检测干扰信号是研究的重点,从目前汽车无线电干扰的检测来看,主要应用了频谱分析仪作为汽车无线电干扰信号的主要检测设备。其中,在频谱分析仪的应用过程中,应当根据无线电干扰信号所出现的频段进行频率调整,按照无线电干扰信号所出现的频段进行信号搜索和检测。
3.2 汽车无线电干扰的测量
应用频谱分析仪进行电磁兼容性分析研究,检测电磁干扰直观且可以定量。它是一种30~1000MHz窄带扫频接收机,能在某一时刻接收某个频率范围内的能量,记录下不同频段内干扰的幅值。
基于频谱分析仪的特点,利用频谱分析仪不但能够实现汽车无线电干扰信号的检测,同时还能够对干扰信号进行有效的测量,其中,测量过程主要依据频谱分析仪对信号频段以及信号功率的检测。具体的测量过程中可以测量无线电干扰信号的频段、干扰信号的强度以及干扰信号的能量。
4 提高汽车无线电抗干扰能力的措施
(1)要降低发电机纹波电流。交流发电机是大的功率源,减小高次谐波分量可以大幅度降低传导和辐射干扰,对电器而言输入电流谐波属于EMI;
由于无线电干扰会对汽车的电气元件造成较大的影响,同时也对汽车的运行安全性有着重要的影响,因此,要想提高汽车无线电抗干扰能力,应当降低发电机的纹波电流,由于交流发电机所产生的电磁信号较强,如果发电机的纹波电流较大,那么将会在汽车的电气运行环境中产生较大的干扰信号。有效降低发电机纹波电流,能够提高汽车无线电的抗干扰能力。
(2)应在闪光器触点前加电弧抑制器;
从汽车无线电的产生来看,在具体的抗干扰能力措施中,应当在闪光器出点前加入电弧抑制器,对电弧的产生时间以及电弧的弧长度进行有效的抑制,使得汽车自身发射的无线电信号能够得到有效的控制,同时也能够防止无线电信号对现有的运行环境造成干扰。
(3)感性负载(如刮水电动机、燃油泵、起动机)有电刷换向器,需要滤波电容器旁路换向火花所产生的高频辐射。
除了上述两项措施之外,还应当对滤波电容器换向火花所产生的高频辐射进行有效的抑制,保证高频辐射强度能够降低,同时控制高频辐射的辐射量,使汽车无线电干扰能够降到最低。
5 结论
通过本文的分析可知,汽车在运行过程中,电器元件容易受到无线电干扰而造成失灵,并且影响电气元件的使用寿命,为了保证汽车电器元件能够正常工作,我们应当对汽车无线电干扰特性进行一定的研究,并根据无线电干扰特性的检测和测量结果制定有效的抗干扰措施,使得汽车无线电抗干扰能力能够得到有效的提高,保证汽车的电气元件能够安全稳定运行并延长电器元件的使用寿命。
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