GBT176191998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰.docx

1、GBT176191998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰GB/T 176191998.言、八前随着机动车工业的发展，机动车电子化程度的不断提高，相应地对机动车电 磁兼容性提出了要求。本标准的制定，对机动车电子电器组件的电磁抗扰性提出 了技术要求，以增加车辆运行的安全性和可靠性及电磁抗扰性。本标准采用欧共体指令95/54/EC（ 1995）机动车电磁兼容性的相关内 容，抗扰性限值等效采用附件1中关于安装于车辆上的电子电器组件的抗扰性限 值；测量方法等效采用附件9关于电子电器组件对电磁辐射的搞扰性的测量方 法。这样，可以使我国机动车电磁兼容国家标准能尽快适应国际贸易和经济技术 交流以及国外先进标准

2、快速发展的需要。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D为标准的附录。本标准由全国无线电干扰标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：中国汽车技术研究中心、机械部上海电器科学研究所。本标准参加起草单位：电子部标准化研究所、一汽大众汽车有限公司。本标准主要起草人：徐 立、楼鼎夫、陈 俐、潘少杰。中华人民共和国国家标准GB/T 176191998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法1范围本标准规定了机动车电子电器组件（ESA对电磁辐射的抗扰性限值和测量 方法。本标准适用于机动车电子电器组件。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标 准出版时，所示

3、版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨 使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 43651995 电磁兼容术语GB/ T 6113.1 1995无线电骚扰和抗扰度测量设备规范3定义本标准采用下列定义。3. 1 电磁兼容 electromag netic compatibility （EMC设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物造成不能 承受的电磁骚扰的能力。3. 2 电磁骚扰 electromagnetic disturbanee任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损 害作用的电磁现象。电磁骚扰可以是电磁噪声、无用信号或传播媒介自

4、身的变化。3. 3 （对骚扰的）抗扰性 immunity （to a disturbanee ）装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。3. 4 电磁环境 electromagnetic environment存在于给定场所的所有电磁现象的总和。3. 5 抗扰性限值 immunity limit规定的最小抗扰性电平。3. 6 参考天线 rcferenee antenna在20MHf 80MHz内指在80MHz处为半波谐振偶极子的短平衡偶极子天线； 80MHz以上则指调谐于测量频率的平衡半波谐振偶极子。3. 7 屏蔽室 shielded enclisure专门为隔离室内和室外的电磁环境

5、而设计的屏栅或整体金属封闭室。 其目的是阻止室外的电磁场干扰室内的环境，并阻止对室外各种电磁活动产生干扰发 射。3. 8 半电波暗室 semi-anechoic chamber除地板以外，其余内表面均装有吸波材料的屏蔽室。3. 9 电子电器组件（ESA electrical /electronic sub-assembly实现一项或多项特定功能的电子电器设备或设备组，包括电气连接器和导 线。ESA可应制造商要求作为“零部件”或“独立技术单元（STU ”进行检验。3. 10 ESA型式 ESA type和电磁兼容相关的ESA型式要在以下方面无本质区别：a） ESA完成的功能；b） 电气或电子零部

6、件的常规布置。4抗扰性限值按本标准描述的测量方法和表1规定的抗扰性电平进行试验，ESA在正常使 用条件下能正常工作。场强应以 V/m表示，注入电流以mA表示。表1抗扰性电平限值测量方法抗扰性电平150mn带状线法48V/m800mn带状线法12V/m横电磁波（TEM小室法60V/m大电流注入（BCI）法48mA自由场法24V/m5测量要求5.1试验设备应能在本标准中规定的整个频率范围内产生所需试验信号。 试验设备应满足GB/T 6113.1的要求。5.2测量设备应放置于屏蔽试验室外。6试验过程中ESA的状态6. 1被测ESA应处于正常工作状态。除非已有专用的测量方法，否则被测 ESA 应按本标

7、准定义的方式安置。6.2电源应通过一个（5卩H/50Q ）人工网络（AN加到被测ESA该网络必 须接地。电源电压应保持恒定，其偏差不得超过系统工作电压标称值的土 10%,在人工网络监视口测得的任何波动电压应小于系统工作电压标称值的 1.5 %。6. 3在标定时，应将被测ESA运行所需的辅助设备按规定放置， 其辅助设备距 参考点的距离不得小于1m6.4为确保获得可重复的试验结果，试验信号发生器及其线路配置应和每次相应标定时（本标准的9.2.2，9.243 ，9.3.4，9.4.2，9.5.2 ）所用的技术条件 相同。6.5如果被测ESA包含多个单元，相互接线电缆应同车上使用的连接线束一样。 如果

8、不允许这样，那么电子控制单元和人工网络间连线长度应为 1500m 75mm保护套里的所有电缆应尽可能按实际情况端接，并且最好带真实负载和激励器。7频率范围和承受时间7.1 应在20MH 1000MHZ频率范围进行试验。7.2为保证ESA满足本标准的要求，试验应在此频率范围内至少 14个频率点上进行，例如：27MHz 45MHz65MH z, 90MHz,120MHz,150MHz,190MH z,230MHz,280MH z,380MHz,450MHz,600M Hz,7 50MHz和 900MHz考虑到被测设备的响应时间，被测设备的承受时间应足以使其在正常条件下产生响应，在任何情况下，承受时

9、间不应小于 2s。8试验信号的特性8.1最大包络线幅度试验信号最大包络线幅度应等于一个未调制的正弦波的最大包络线幅度； 本标准第4章规定了该正弦波的均方根值，见图1。8.其幅值由一个 1kHz正弦波调制，调制深度 m为2试验信号波形 试验信号应为一正弦波,0.8 0.04。3调制深度调制深度m定义为:8.m=（最大包络线幅值-最小包络线幅值）/ （最大包络线幅值+最小包络 线幅值）测量方法9.1测量方法选择在20MHz- 1000MHZ频率范围内，ESA可以选用以下测量方法进行试验。带状线方法：见9.2自由场方法：见9.3 TEM小室方法：见9.4大电流注入方法：见 9.5由于试验时存在电磁场

10、的辐射，所有试验应在具有屏蔽设施的场地进行（TEM 小室是一屏蔽场地）。9.2带状线方法9. 2. 1 试验方法该试验方法是通过将ESA中连接着零部件的连接线束放入特定的场强中，进 行抗扰性试验的一种方法。9. 2. 2带状线内的场强标定ESA的测试， 在这一过程中，场强探 且位于带状线的长度方向、垂直方向和水平方向的 并尽可能远离带状线。在每个期望的试验频率，应输入给带状线一定等级的功率，在被测ESA不存 在的情况下，在试验区域产生所需场强。该预定功率等级或与决定场强所需的预 定功率相关的其它参数，应进行测量并记录结果。这些结果将用于 除非试验室或装置发生变化时，这一程序才须重复进行。 头的

11、位置应在有源导体之下， 中心。场强探头的测量仪器部分应在带状线轴长度方向上，9. 2. 3 150mn带状线方法9231 试验方法该试验方法是在一有源导体（带状线 50 Q阻抗）和一接地平板（安装桌的 导电平面）间产生均匀场强，在场强中间可插入部分连接线束。 被测ESA的电控 制器应安装在接地平板上，但置于带状线以外 10mm有源导体的任何边缘至用 于测试的任何外部设备的距离至少为 200 mm被测ESA的连接线束部分应在有 源导体和接地平板之间水平放置（见附录 A的图A1和图A2）。9232 连接线束的最小长度，包括放在带状线内的电控部分的电源线，应 为1.5m。除非车上该连接线束小于1.5

12、m，在这种情况下连接线束的长度才为车 辆安装中所用线束的最大长度。 在这个长度上的任何支路应沿着和线长度轴垂直 的方向走线。9233 连接线束全部伸展长度，包括所有分支的最大长度，选择为 1.5m。9. 2. 4 800mn带状线方法9241 试验方法该带状线是由两块相距800mm的平行金属板构成。被测设备放于金属板间的 中心位置并承受电磁场（见附录 A的图A3和图A4）。该方法能测试包括传感器和激励器以及控制器和接线保护套在内的完整的 电器系统。该方法适用于最大尺寸小于金属板间距离的 13的装置。9. 2. 4. 2 带状线的布置带状线应放置在屏蔽室内 （以避免外部辐射） ，并与墙壁和任何金

13、属屏蔽壳 体的距离大于2m以避免电磁反射。射频吸波材料可用来减弱这些反射。带状 线应置于地面以上至少 0.4m 的非导电支撑物上。9. 2. 4. 3 带状线标定在被测系统未放人带状线内之前， 将一个场强测量探头放置在带状线金属平 板之间的空间中心。该空向的三维尺寸为平板之间空间的长、宽、高的 13。 相关测量设备应置于屏蔽室外。在每个要求的试验频率点， 输入给带状线一定等级的功率。 以产生所要求的 场强。该预定功率等级或直接影响规定场强所需预定功率的其它参数， 应该用于 ESA的测试。除非试验室或设备发生变化时，该过程才须重复进行。9. 2. 4. 4被测ESA的安装主控制单元应置于平行板之

14、间的空间， 该空间的三维尺寸为平板之间空间的 长、宽、高的 13。它应放在一个非导电材料制的台架上。9. 2. 4. 5 主连线保护套和传感器电缆或激励器电缆 主连线保护套和传感器电缆或激励器电缆应该从控制单元垂直地向上引到 接地平板内表面 （这样使和电磁场的耦合最大化） ，并沿着金属板的内表面到它 的一个自由面， 在那儿环绕至接地平板的外表面， 并沿着带状线馈线的走向， 连 接到置于电磁场影响之外的场地上的相关设备。 例如，在带状线长度方向上， 距 带状线1m以外的屏蔽室的地面上的相关设备。9. 3 自由场方法9. 3. 1 试验方法该试验方法是将ESA暴露于由天线产生的辐射电磁场中进行试验

15、。9. 3. 2 试验台架 试验应在一个半电波暗室内的台架上进行。台架应是木质或等效的非导电桌。9. 3. 2. 1 接地平板9. 3. 2. 1. 1对自由场抗扰性试验，被测ESA及其连接线束应置于木质或等 效的非导电桌上50m 5mm处。然而，如果被测ESA与车辆的金属车体有电气搭 接，那么搭接部分应放在接地平板上并电气搭接于接地平板。 接地平板应为厚度 不小于0.5mm的金属板。接地平板的最小尺寸取决于被测 ESA的大小，并应有足 够空间布置ESA的连接线束和零部件。接地平板应与接地系统的保护导体连接。 接地平板应位于测试试验室地面以上 1.0m0.1m 高处，并平行于该地面。9. 3.

16、 2. 1. 2被测ESA应按要求装配和连接。电源供电线束应沿着离大线最 近的接地平板或桌子边缘布线并限制在 100mm之内。9. 3. 2. 1. 3被测ESA应按制造商的安装说明书与接地系统连接，不允许有 其它的接地连接。9. 3. 2. 1. 4被测ESA和所有其它导电结构之间的最小距离应为 1.0m （除被 测物体下的接地平板以外），导电结构可以是屏蔽室的侧壁。9. 3. 2. 1. 5 接地平板的面积应不小于 2.25m2，其短边不小于750mm接地 平板用连接线与屏蔽室相连，连接直流电阻不超过 2.5mQ。9. 3. 2. 2被测ESA的安装对于安装在金属试验台架上的大设备， 试验

17、时，金属台架应被看作接地平板 的一部分并进行相应搭接。试验样品的表面应放在距接地平板边缘至少 200mm 处。所有导线和电缆距接地平板边缘的最小距离为 100mm且在接地平板（从线束的最低点）以上50m 5mm电源应通过一个（5卩HT50Q ）人工网络（AN） 加到被测 ESA。9. 3. 3 场发生装置类型、位置和方向9. 3. 3. 1 场发生装置类型9. 3. 3. 1. 1 应选择适当类型的场发生装置，使参考点（见 9.3.3.4 ）在相 应频率上获得符合要求的场强。9. 3. 3. 1. 2 场发生装置可以是天线或面天线。9. 3. 3. 1. 3场发生装置的结构和方向应使产生的场为

18、极化场：从 20MH1000M Hz水平极化或垂直极化。9. 3. 3. 2 测试高度和距离9. 3. 3. 2. 1 高度大线的相位中心应位于被测 ESA放置的接地平板之上至少150mr 10mm大 线的任何发射部分到试验室地面的距离不应小于 250mm。9. 3. 3. 2. 2 距离9. 3. 3. 2. 2. 1将场发生装置放置在离ESA尽可能跟实际情况接近处，可以 最好地接近实际情况。大多数情况下，这一距离在 1m 5m之内。9. 3. 3. 2. 2. 2 如果试验是在一个屏蔽室内进行，场发生装置的辐射部分距 辐射吸波材料不应小于0.5m，距屏蔽室墙壁不应小于1.5m。在发射天线和

19、被测 ESA之间不应放有吸波材料。9. 3. 3. 3 天线相对于被测ESA的位置9. 3. 3. 3. 1 场发生装置的辐射部分距接地平板边缘不应小于 0.5m。9. 3. 3. 3. 2 场发生装置的相位中心应在一平面上，该平面a） 垂直于接地平板；b） 平分接地平板的边缘和连接线束主要部分中点；c ）垂直于接地平板边缘和连接线束主要部分。场发生装置应平行该平面放置（见附录 D的图D1和图D2）9. 3. 3. 3. 3放置在接地平板或被测ESA之上的任何场发生装置应伸出被测 ESA9. 3. 3. 4参考点参考点的场强应按如下的方法建立和定义。9. 3. 3. 4. 1参考点应距天线相位

20、中心水平距离至少 1m或距面天线辐射部分 的垂直方向的距离至少1m9. 3. 3. 4. 2 在一个平面上，该平面a） 垂直于接地平板；b） 垂直连接线束主要部分布线所沿的接地平板的边缘；c） 平分接地平板的边缘及连接线束主要部分中点；d） 与沿着离天线最近的接地平板的边缘布线的线束的主要部分的中心点重 合。9. 3. 3. 4. 3 位于接地平板以上150mn 10mm9. 3. 4产生所需场强9. 3. 4. 1应用“替代法”建立试验场。9. 3. 4. 2替代法：在每个要求的试验频率，向场发生装置输入一定等级的功 率以使在参考点（在被测ESA不存在的情况下，按9.334定义的参考点）产生

21、 所需场强。应测量并记录下该预定功率等级或与确定场强所需预定功率相关的其 它参数。这些参数将用于ESA测试，除非试验室或设备发生变化时，才有必要重 复这一程序。9. 3. 4. 3在标定过程中，附加设备距离参考点至少 1m9. 3. 4. 4场强测量设备：用替代法标定场强时，用适当的小型场强测量仪确 定场强大小。9. 3. 4. 5场强测量设备的相位中心应位于参考点上。9. 3. 4. 6将包括一个附加接地平板的被测 ESA放入试验室中，并且按9.3.3 的要求放置。如果要用到第二块接地平板，那么它应该距台架接地平板5mn之内， 并且与台架接地平板电气搭接。然后在第7章中规定的每个频率点上，施

22、加给场 发生装置9.3.4.2中确定的所要求的预定功率。9. 3. 4. 7在9.3.4.2中为确定场强选择的参数，在 ESA测试过程中应该使用 同样参数来确定场强。9. 3. 5等场强线9. 3. 5. 1用替代法标定场强时（被测ESA放入试验场地以前），在一条平行 于离天线最近的接地平板的边缘且通过参考点的直线上，在参考点两侧 0.5m 0.05m位置处，场强不应低于额定值的 50%。9. 4 TEM小室方法9. 4. 1试验方法TEM小室在内部导体（芯板）和外壳（接地平板）之间产生均匀场强，用来 测试ESA的抗扰性（见图C1）。9. 4. 2 TEM小室内场强标定9. 4. 2. 1 T

23、EM小室内电场强度应用下面等式确定：式中：e电场强度，v/mP输入小室的功率，WZ小室的阻抗（50Q）;d 上板和平板（芯板）之间的距离，m。9. 4. 2. 2应选择适当的场强传感器放入 TEM、室的上半部分。在TEM小室的 这部分，传感器对试验场仅有很小的影响，传感器测定的场强大小即为TEM、室 场强。9. 4. 3 TEM小室的尺寸为维持TEM小室内均匀场强并获得可重复性试验结果， 被测ESA的高度不应 大于小室顶板到芯板高度的1/3。在附录C中，图C2和表C1给出了 TEM小室 的推荐尺寸。9. 4. 4 电源线、信号线和控制线TEM、室应与一个同轴插座板连接，并且尽可能近的连接于带适

24、当管脚的插 头连接器上。 从小室壁上的插头连接器出来的电源线和信号线应直接与被测 ESA 连接。外部零部件如：传感器、电源和控制元件可以连于a） 已屏蔽的外部设备；b） TEMb室附近的车辆；c） 直接与屏蔽的接线板连接。如果车辆或外部设备不在同一或邻近的屏蔽室内， 那么一定要使用屏蔽电缆将TEM小室与外部设备或车辆连接。9. 5 大电流注入方法。9. 5. 1 试验方法 这是利用电流注入探头通过将电流直接感应到连接线束进行抗扰性试验的一种方法。 该注入探头由一个耦合钳组成， 被测系统的电缆从耦合钳中穿过。 然 后通过改变感应信号的频率进行抗扰性试验。被测ESA可以按9.3.2.1放置在接地平

25、板之上，或者根据车辆实际安装要求 放置于车内。9. 5. 2 试验前大电流注入探头的标定 注入探头应安装在一个标定架上、在扫描全频率范围时，监测本标准第 4 章中规定的电流所需要的功率。 这种方法标定了试验前大电流注入系统预定功率 和电流的关系。当用标定时所用电缆连接被测 ESA时，正是这个预定功率将施加 到注入探头里。应注意，监测到的用于注入探头的功率为预定功率。9. 5. 3被测ESA的安装对于按9.3.2.1安装在接地平板上的ESA连接线束的所有电缆应尽可能按 实际情况端接并且最好带真实负载和激励器。对于安装在车上或接地平板上的 ESA应使连接每个接线端子的连接线束中所有的导线依次穿过电

26、流注入探头， 并且电流注入探头距被测系统电控单元（ECU、设备组件或有源传感器的每个 接线端子的距离为 150mm10mm。9. 5. 4 电源线、信号线和控制线对于按9.3.2.1安装在接地平板上的被测ESA连接线束应连于人工网络（AN和主电控单元（EUC之间。该线束应平行于接地平板的边缘并距其至少200mm该线束应包括连接汽车蓄电池到 ECU的电源馈给线，如果汽车上用到的 话，还应包括电源返回线。从ECU到AN的距离应为1.0m土 0.1m或者为ECI和蓄电池之间在车上使用线 束长度。如果已知线束使用长度，那么选择两者中较短者。如果使用车辆线束， 那么在其长度上存在的任何支线应沿接地平板走

27、线，并且应和接地平板边缘垂 直，否则被测ESA在该长度上的导线应在人工网络处断开。附录 A（标准的附录）带状线试验单位：mm1 一脾截室 2电爛飆東：3 SE测物怵；斗一端接电阻；5何号发生6/7町替换的电柜；ft -电粽】0虑被器-外鄙戦畚t li 购渡器F 12禍最1K视养；诣一光电棒换器 141巧一无阳辐射的外Ktm 辦性戒防帼射外迎I 光见转赖器18-艶嫌支戯座；一蛊俾机图A1 150 mm带状线试验布置JL2 500 mmS 800 mm*740 mmA )50 mm1500 200i被测物体；2电缆线束；3外部设备；4一端長屯阳f绝缘支承座图A2 150 mm带状线尺J*I接址半板

28、，2主保护妄和传感器电坂或澈励益电缆$ 3木质梅架$d-澈励板；5绝缘装置，6-被测樹体图A3 800 mm带状线试验布国BOG/J允许地丄作但威SD0 / 31o莒 TA图A4 800 mm带状线尺寸附录 B（标准的附录）大电流注入试验单住r HLTU1戢测ESAj vRF 探头迭用RF注人探头；4人工网络r E屏裁味泄液网皓斤一电He汀一磁谢取儿槛口棋拟和监规设釦 l信导发生器匚叶宽带放大雒.it Ktn定向解合祥；11FT功率电平测试陆备或需奴设备：IE额谱分析仪或等敦讹备（选用）图Bl BC1试験配貝示例附录C（标准的附录）TEM小室试验mm1外导休屛Ah 2 内导体（芯板卄3 绝缘体

29、I 4一输入如5绝缄体4门7接线板；*披测物体电源：9一瑞接电ffU0Q（匹圧负载）；2 绝缘支架一被涓FSA（ft大斉腹为小室底板酬芯扳W7离的1/3）图Cl TEM小室试验布登单捡e mm0亠丄 .1仏 eiv Q.矩矗TEM小室设甘垂直新面视囹圈U? TEM小室尺寸表C1具有特定上限频率的小室的结构尺寸上限频率MHz小室形状系数W/b小室形状系数L/W平板间距bcm芯板Scm2001.690.6656702001.001 60501500m（ii75mm长的凤检妊東 在地平尬上力50mm5mm ttMW体的*MA 100DXKBKHIi 电4# AN的接僦盒耀射I元愿再M地平板边It至少500mm帯疽按细平版的试台梨挟 址Y板与II天歿攻时敕周期 阵列单兀的量近距寓 1000mm *S0mm500mm.500min.ISOCmin.图DI ri（t【场卜:SA抗扰性试验布哥僧逋平血视團）後人議豎厂揍软机天級阳适的夭0歼 配单元（flf的地方单位:mm搖宓平板第肴点和仪滾主要部分 所左平聞 計T!盐。1000 100100 10天域ISOCmin.5 OOmin.250min.图D2 H山场HSA航扰忤试脸布百（主观图）