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保护车载接收机的辐射骚扰分析及整改

2017-03-03朱先如关宁郑芳芳

汽车电器 2017年2期
关键词:限值接收机线束

朱先如,关宁,郑芳芳

(安徽江淮汽车股份有限公司技术中心,安徽 合肥 230601)

保护车载接收机的辐射骚扰分析及整改

朱先如,关宁,郑芳芳

(安徽江淮汽车股份有限公司技术中心,安徽 合肥 230601)

针对整车保护车载接收机的辐射骚扰超标问题,通过排查确定骚扰源,对骚扰的传递路径和特性进行分析,选择有效的整改措施和整改器件,保证整车保护车载接收机的辐射骚扰合格。

辐射骚扰;保护车载接收机;EMC测试

目前汽车正在向智能化、信息化迈进,汽车电子产品的应用越来越多。随着智能驾驶、自动泊车、车联网等新技术的运用,车内电磁环境日益严苛。解决汽车电子产品电磁兼容问题,保证汽车的可靠性、安全性,保证汽车行驶过程中电子产品不干扰外部设备且不被外部环境干扰,已经成为了衡量汽车品质的重要指标之一。

针对此类问题,国内外已经制定了一系列的标准,用来保证汽车的电磁兼容性。GB/T 18655—2010《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》就是其中的一个标准,主要用来保护汽车上收音机、GPS、蓝牙设备等接收机的正常工作。本文针对车载接收机试验超标问题,通过排查确定超标原因,再对骚扰源进行分析,选择合理的整改措施和整改元器件,最终确保整车保护车载接收机的辐射发射能够满足标准限值要求,保证车上装备的接收机不会被其他设备工作所干扰。

保护车载接收机的辐射骚扰,主要针对车上装备的接收机工作频段进行检测,本文主要以FM频段为例进行介绍,其余接收机工作频段排查、整改可参照FM频段进行。

1 保护车载接收机的辐射骚扰测试

FM频段为76~108MHz,峰值限值要求是26dBμV,准峰值限值为13 dBμV,均值限值为6dBμV。为了节约测试时间,采用峰值检波,测试工况为电源ON挡,空调、音响主机等开启。图1为某车型FM频段保护车载接受机的辐射骚扰测试结果。

图1 某车型FM频段辐射骚扰

由图1的测试结果可以看出,该车型FM频段辐射骚扰在91MHz和99MHz附近存在超标。针对此现象排查,首先在屏蔽室内使用EMI接收机配合近场探头,对整车上该测试工况下工作的电子零部件进行扫描。主要扫描位置为组合仪表、音响主机、车身控制器、空调控制器等零部件及其相关接插件。通过扫描,发现该车型在组合仪表、空调控制器等零部件附近,辐射相对平稳,且整体辐射水平也并不高。扫描到音响主机附近发现辐射存在大量的尖峰,可能是造成整车FM频段辐射骚扰超标的主要因素。近场扫描结果如图2所示。

图2 音响主机近场扫描结果

根据近场扫描结果,对初步判定的造成辐射发射超标的零部件进行验证,主要是通过拔除插接件,让怀疑对象不工作的方式进行验证。将音响主机插接件拔掉,其余零部件工作状态不变,在暗室进行测试,测试结果如图3所示。

由图3测试结果可以看出,当音响主机不工作时,该车型在FM频段的辐射骚扰明显改善,能够满足标准限值要求。测试结果与近场扫描结果吻合,得出音响主机是造成该车型FM频段辐射骚扰超标的主要因素骚扰源。

图3 拔除音响主机后的辐射骚扰

2 辐射骚扰整改

2.1 辐射骚扰路径分析

电子零部件骚扰通常分为辐射骚扰和传导骚扰,为确定音响主机造成整车FM频段辐射骚扰超标原因,是因为零部件本身辐射骚扰过大,还是骚扰传导到线束上,再通过线束对外辐射。对零部件进行辐射骚扰试验和传导骚扰试验。因主要验证为FM频段,故辐射骚扰测试频段选择30~200MHz,且音响主机具有电源线和信号线,故进行传导骚扰试验时,电压法和电流法均进行检测。具体测试结果如图4所示。

图4 音响主机零部件试验结果

由图4可以看出,音响主机的辐射骚扰在FM频段内并没有超标;而传导骚扰在FM频段内,电压法和电流法测试峰值和均值均存在超标频点。根据零部件试验结果,判定骚扰源能量主要由线束对外发射,对整车进行整改时,可将整改措施主要集中在线束处理上。

2.2 辐射骚扰整改

根据之前进行的排查分析,已经将造成整车FM频段保护车载接收机的辐射骚扰问题锁定在了音响主机通过线束对外骚扰上了,整改措施主要也要体现在对线束进行处理上,可采取措施如下。

1)在线束上增加铁氧体磁环,对线束进行滤波,通过降低骚扰源的共模电流来降低辐射骚扰。

2)对音响主机接插件线束采用屏蔽线,通过对骚扰能量进行屏蔽等手段来降低辐射骚扰。

考虑到整车采用屏蔽线成本和重新开发周期问题,先采用铁氧体磁环滤波进行验证。因为主要针对频段为FM频段,所以希望铁氧体在该频段内能够具有较大阻抗,故选择在该频段最低阻抗能够达到700 Ω的铁氧体磁环。将磁环添加到音响主机的线束上,其余零部件状态保持不变,在暗室进行测试,验证整改措施是否有效。测试结果如图5所示。

图5 音响主机增加磁环后测试结果

从图5可以看出,增加铁氧体磁环后,该车型整车在FM频段内的辐射骚扰低于限值,能够满足GB/T 18655标准要求。上述试验结果说明,本文的排查手段能够正确地找出造成整车保护车载接收机的辐射骚扰超标的骚扰源,对骚扰源进行分析,采取的整改措施实用有效。

3 结论

针对保护车载接收机的辐射骚扰超标问题,以FM频段为例,通过排查、测试,找出造成超标的骚扰源,并对骚扰源进行测试,确定耦合路径。在此基础上,通过整改使整车保护车载接收机的辐射骚扰满足标准要求。通过本文得出以下结论。

1)对于电子零部件较多,逐个零部件断电检测时间较长的整车,通过EMI接收机配合近场探头进行扫描,可以初步确认骚扰源。

2)通过零部件试验,能够判定出骚扰源对外骚扰能量的主要耦合路径。

3)通过选择合适的磁环,能够有效地降低线束上的骚扰能量,使整车保护车载接收机的辐射骚扰合格。

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[6]邹逢兴,张湘平,李汉军,等.电磁兼容技术[M].北京:国防工业出版社,2005.

(编辑 心翔)

Analysis and Improvement of Radiation Interference for Protection of On-board Receivers

ZHU Xian-ru,GUAN Ning,ZHENG Fang-fang

(Technology Center of Anhui Jianghuai Automobile Co.,Ltd.,Hefei 230601,China)

To solve the radiation interference issue for protection of on-board receivers,the author first determinesthemainradiationemissionsource,thenanalyzesthetransmissionpathandcharacteristicofthe disturbances,and chooses effective actions and devices to ensure the radiation emission under control.

radiated interference;protection of on-board receivers;EMC test

U463.6

B

1003-8639(2017)02-0062-02

2016-06-28

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