汽车电子电磁兼容测试标准体系及抗干扰措施

欧阳海涛

摘  要：系统介绍和研究了我国汽车电子抗干扰兼容系统的相关设计标准，从最大限度地降低车载设备信号传输和电磁环境干扰强度、抑制车载电磁设备信息传输干扰、降低车载设备电磁环境敏感部位干扰强度三个方面阐述了提高国产汽车电子电磁屏蔽兼容设备性能质量的措施。

关键词：汽车电子;电磁兼容;电磁干扰

一、国内汽车电子电磁兼容标准

我国现行的汽车电子和电磁系统兼容性标准体系和建设程序仍处于试验或初步试验研究阶段。随着整个电子汽车行业的快速发展，政府行业负责技术设计的相关部门人员和国内主要相关车载电子企业人员应逐步充分认识到，制定和研究加强汽车电子和电磁系统兼容性的强制性标准体系及其实施和实施过程的必要性和紧迫性。在我国目前汽车发展的大背景下，国内汽车电子相关的电子材料和整车电磁兼容产品标准，基本都是以目前国外的EMC产品技术体系为技术蓝本，结合当前我国经济高速发展下形成的中国汽车工业，符合自身的产品实际和技术能力。根据汽车电子产品和材料电磁技术兼容性的现有相关国际产品标准体系，制定了一整套全面适用的电磁兼容标准和规范，逐步形成了包括GB14023-2006、GB18655-2002在内的一系列电磁兼容相关产品技术标准。用于指导国家主管部门在国内外市场实施各类电磁相关汽车电子设备产品设计、使用和维护活动的相关标准、计划和规范，大幅提升了汽车总体控制系统产品的综合电磁兼容性和電子技术安全、抗电磁干扰性能的检测认证能力，电磁兼容质量大幅提升。然而，我国目前与汽车电子和电磁环境安全及兼容性相关的产品标准还远未达到基础阶段，形成了相对成熟、完整、规范、清晰、有序的产品国家标准体系。法律漏洞多，相关行业相关标准覆盖率低于国内。因此，今后国家政府部门在认真做好标准后续相关基础工作研究和继续开展技术标准科学应用研究的具体流程工作实践的同时，应高度重视并继续密切关注和做好我国汽车电子和电磁系统安全兼容相关技术标准框架的进一步研究和完善工作。尽快形成一套规范齐全、应用统一的汽车电子电磁网络安全与兼容国家技术标准，逐步形成一套更加科学、具体、可靠的技术标准，在我国现代智能汽车产业体系中，引导汽车产业整体安全发展方向，强化汽车生产能力。

二、电子电磁干扰来源

汽车电子设备工作在随着行驶环境状态不断变化的高速汽车电子设备上。由于各种电磁能量系统在电磁环境状态下的相对复杂性和动态多变性，意味着汽车系统上需要控制的高频电磁能量干扰系统的来源将是复杂而广泛的。根据车辆电磁环境干扰信息的主要来源和分类，可以简单分为车内外电磁环境干扰、车身静电环境干扰信息和车内电磁干扰。

车外电磁干扰主要是车辆在正常行驶环境中经历各种外部电磁环境时感受到的电磁干扰。这种电磁辐射干扰往往存在于特定地点的局部空间或某些特定地点的某一时刻。如对高压输电线路、高压变电站系统、大功率无线电发射台的高频电磁干扰，对雷电、太阳黑子等辐射的电磁干扰等。在环境中，与邻近的其他物体连接的移动电子设备在工作时也可能产生相互干扰的噪声，如高速行驶系统中的高速汽车。

静电对车身的干扰可能与车辆的结构和车辆的外部电气环境有关。由于高速汽车在低速制动时，车身金属与外界空气的高速静摩擦，会在高速车身金属表面形成一层不能均匀分布的高速静电。高速静电放电会在高速车体的电路板上产生高速干扰电流，同时还会产生高频电磁辐射，对低速汽车电子设备系统造成高频电磁干扰。

汽车电子设备中的低频电磁谐波噪声干扰，实际上是汽车电子设备在内部正常工作状态下，整个系统与内部电子控制系统之间的相互噪声干扰，包括汽车内部电子元器件工作时产生的车内低频电子噪声。电机正常运行时，换向刷系统中产生的高频电磁噪声和外部各种电气控制和开关产生的低频放电谐波噪声处于正常运行状态。造成谐波干扰最严重的主要问题是汽车中电子点火的电子控制系统产生的谐波所产生的高频谐波干扰辐射，高频谐波辐射干扰辐射的谐波能量最大。

三、提高电子设备电磁兼容性能的措施

3.1 汽车电子电磁兼容体系的健全

汽车电子电磁兼容技术体系日趋完善。在标准化生产工艺体系中，要充分着眼于汽车的实际情况，有效解决电磁耦合干扰问题。在这些实际的研发中，相关工作人员可以考虑从汽车零部件、零配件、汽车模块、电子系统设计等维度入手。并在汽车行业相关规范和技术标准的规范指导下，有效开展这些相应环节的应用技术工作，从而有效提高汽车电子和电磁材料的兼容性能，降低汽车电磁的干扰。在实际工作的技术流程中，技术人员通常要对系统进行更为必要和深入的分析和梳理。

为了真正降低设计工作的难度，降低成本，根据电磁屏蔽兼容性研究实践中实际开展的研究方案各项具体工作的难度，技术人员还可以从电路设计研究方案的层面来做设计工作，做好各种芯片的选型设计，各种印刷电路板的设计研究等工作。在此设计研究工作的基础上，不断深入开展各种电磁干扰信号对电磁环境的电磁屏蔽兼容设计和电磁滤波方案的研究设计，以实现和保证各种电磁屏蔽兼容技术方案的安全、高效、合理应用。在产品电磁兼容设计、实际设计、生产、运行和控制三个环节中，首先根据相关国际通用兼容电子产品设计规范和标准，系统地定义和规定各类整机的具体设计技术参数，系统地、分别地理顺和细化产品各部件的电磁兼容功能技术指标，并分配或安装到整机产品的所有关键电磁兼容电子部件模块中。同时考虑一些其他必要的、可行的相关电子产品测试或测试技术。最后，对这些实际产品设计和测试分析结果进行了电磁兼容系统设计仿真实验和仿真。

3.2降低电磁干扰强度

为了进一步有效增强汽车电子的电磁兼容性，技术人员还需要积极准备制定一些相应电磁兼容技术研究的实验演示方案，以最终更有效地降低车辆电磁屏蔽和干扰的相对强度，增强汽车电子产品中各项与主要电子设备部件之间的电磁兼容性。

在生产实践过程中，要注重对车辆电气结构可靠性的综合优化和评价。目前，在汽车电子设备的使用和检测过程中，往往会预先设置闪光器，以尽可能保证车辆继电器电触点结构性能的可靠性和完整性及其抗电弧干扰能力。同时还要考虑一些汽车电子制造加工环节。对于一些汽车电击防护结构，可以通过提前使用消弧器来增强抗电磁干扰性能，从而进一步增强设备本身的抗电磁干扰能力。针对汽车电机在高速制动过程中感性负载干扰严重的常见情况，技术人员表示，可以采用电流滤波处理电路降低系统噪声，电流干扰小，以保证整车电机感性负载电压在合理的电压范围内，避免严重电磁环境干扰的再次发生。

结束语

本文系统阐述了国外汽车电磁环境兼容性的相关标准和规范，以及我国目前采用的部分国际标准和相关国家标准。对各种汽车电子设备电磁环境干扰数据的数据源进行了分析和总结，并提出了相关的抗干扰措施。近年来，随着汽车电子技术的快速发展，汽车电子的电磁兼容性越来越受到用户的关注。本文对未来汽车电子设备电磁兼容技术的发展和应用具有一定的积极应用参考意义。

参考文献：

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