一、電磁兼容性概況

近年，日益繁多的電子產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車，并逐漸形成了汽車電子技術(shù)。當(dāng)今的汽車，應(yīng)用電子技術(shù)的程度已成為提升汽車技術(shù)水平的重要標(biāo)志。汽車應(yīng)用電子產(chǎn)品涉及到共性問(wèn)題——汽車電磁兼容技術(shù)。

汽車電磁兼容技術(shù)關(guān)乎汽車特定電子系統(tǒng)及其周圍電子系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，關(guān)乎電子控制功能的運(yùn)行的安全可靠性。諸如電子控制汽車制動(dòng)系統(tǒng)、電子控制傳動(dòng)系統(tǒng)、電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。乃至影響汽車整車的安全可靠性。

因此對(duì)于現(xiàn)代汽車而言，汽車電磁兼容技術(shù)與汽車排放技術(shù)、汽車安全技術(shù)同為汽車共性技術(shù)。

二、電磁兼容性概念

1．電磁兼容性（EMC）英語(yǔ)：Electro-Magnetic Compatibility

縮寫(xiě)為：EMC

2．國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4365-2003定義：

設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。

3．電磁騷擾與電磁干擾

電磁騷擾：任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或者對(duì)生命或無(wú)生命物質(zhì)造成有損害影響的電磁現(xiàn)象。它產(chǎn)生影響，可能無(wú)影響結(jié)果。

電磁干擾：電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。它產(chǎn)生影響并有影響結(jié)果。

4．磁抗擾性與電磁敏感性

電磁抗擾性：裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾時(shí)不降低運(yùn)行性能的能力。

電磁敏感性：在存在電磁騷擾的情況下，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。敏感性就是缺乏抗擾性。

三、汽車電磁兼容性

ECE：歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)，簡(jiǎn)稱 ECE

EEC指令72/245/EEC(最新修訂為2004/104/EC)的定義：

車輛或零部件或獨(dú)立技術(shù)單元在其電磁環(huán)境中能令人滿意地工作，又不對(duì)該環(huán)境中任何事物造成不應(yīng)有的電磁騷擾的能力。即，在汽車及其周圍的空間中，在一定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行的時(shí)間），在可用的頻譜資源條件下，汽車本身及其周圍的用電設(shè)備可以共存不致引起降級(jí)。

1．電磁兼容特性

1.1 整車的EMC特性：電磁干擾（EMI）特性及磁抗擾（EMS）特性

車內(nèi)各種部件的相互干擾：傳導(dǎo)干擾及射干擾

外部環(huán)境對(duì)車輛的干擾：環(huán)境電磁場(chǎng)----高達(dá)200V/m，甚至500V/m、人體放電及自然的干擾----雷電。

1.2 電子電器部件EMC特性

 EMI特性（發(fā)生體）

傳統(tǒng)部件:雨刮器、冷卻風(fēng)扇電機(jī)、發(fā)電機(jī)

現(xiàn)代部件:中央門鎖控制器、電子燃油噴射控制器、各種電子模塊、各種電機(jī)、ECU等。

EMS特性（接收體）

各種電子模塊、ECU、安全氣囊控制器、電子燃油噴射控制器、信號(hào)線纜等。

2．汽車磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系

2.1 車輛外的輻射標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 14023—2000 （等同于 CISPR 12：1997）

車輛、機(jī)動(dòng)船和有火花塞點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置的無(wú)線電騷擾特性的限值和測(cè)量方法

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是由CISPR，即國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)確立的，其主要目的是對(duì)居住環(huán)境中使用廣播接收機(jī)（30MHz～1000MHz）提供保護(hù)。它主要包括寬帶發(fā)射和窄帶發(fā)射的限值和測(cè)量方法，其中對(duì)窄帶的限值要求更為嚴(yán)格。

對(duì)于窄帶輻射的要求，本標(biāo)準(zhǔn)弱于GB 18655-2002 的要求，所以，如果滿足了GB18655標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試車輛，也被認(rèn)為滿足本條款，不必再進(jìn)行測(cè)量。

2.2 車輛電氣電子器件對(duì)內(nèi)的輻射標(biāo)準(zhǔn)

GB 18655—2002 （等同于 IEC/CISPR 25：1995）

用于保護(hù)車載接收機(jī)的無(wú)線電騷擾特性的限值和測(cè)量方法。

由于車輛產(chǎn)生的電磁騷擾不但對(duì)車輛外界的無(wú)線電設(shè)備造成影響，而且也會(huì)對(duì)車輛內(nèi)部的各種電子部件造成不良影響，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要用于保護(hù)車載接收機(jī)免受汽車產(chǎn)生 的傳導(dǎo)和輻射騷擾，它分為兩部分，一部分是整車的測(cè)量方法和限值，另一部分是通過(guò)建立與整車無(wú)關(guān)的車載元件和模塊的測(cè)試方法，來(lái)為零部件的電磁輻射設(shè)定一個(gè)限值，用以保護(hù)車載接收裝置免受干擾。

它保護(hù)的接收機(jī) 類型包括聲音和電視接收機(jī)，地面移動(dòng)通訊，無(wú)線電話，業(yè)余愛(ài)好者和民用無(wú)線設(shè)備。由于這些設(shè)備的主要特點(diǎn)是電磁干擾對(duì)他們?cè)斐啥虝r(shí)間品質(zhì)變壞是可以接收的，不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果，因此，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是按照零部件干擾時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)分類，設(shè)定不同的限值范圍。這也符合無(wú)線電的一般要求。但是，對(duì)于汽車內(nèi)電子控制系統(tǒng)， 這樣的要求是不夠的，因?yàn)槠囯娮涌刂葡到y(tǒng)對(duì)于穩(wěn)定性要求很高，他們的正常工作關(guān)系到汽車的安全，所以安全性要求不論是短時(shí)間還是長(zhǎng)時(shí)間工作的器件，都不能造成重大的干擾。

試驗(yàn)需要對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行分類，騷擾源被分為三種類型：

 (a) 連續(xù)/長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間型和自動(dòng)短持續(xù)時(shí)間型寬帶設(shè)備

 (b) 手動(dòng)短持續(xù)時(shí)間型寬帶設(shè)備

 (c) 窄帶設(shè)備

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)包括整車測(cè)量和零部件/模塊的測(cè)量。

2.3 車輛電氣電子器件抗擾度標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 17619—1998

機(jī)動(dòng)車電子電器組件的電磁輻射抗擾性限值和測(cè)量方法

隨著汽車電子化程度的不斷提高，對(duì)于汽車的電磁兼容性能的要求越來(lái)越高，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)動(dòng)車電子電器組件(ESA)的電磁抗干擾性提出了技術(shù)要求，以增加車輛運(yùn)行的安全性、可靠性及電磁抗擾性。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在一定測(cè)試條件下的抗擾性電平的限值，在試驗(yàn)時(shí)使用這些限值進(jìn)行試驗(yàn)，要求電子電器組件能夠正常工作。

在試驗(yàn)過(guò)程中，被測(cè)ESA應(yīng)處于正常工作狀態(tài)。如果ESA包含多個(gè)單元，相互連接電纜應(yīng)同車上使用的連接線束一致。

測(cè)試試驗(yàn)應(yīng)在20～1000MHz頻率范圍內(nèi)進(jìn)行，為保證ESA滿足要求，試驗(yàn)應(yīng)在此頻率范圍內(nèi)的至少14個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行?？紤]到設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間，被測(cè)設(shè)備的承受時(shí)間應(yīng)足以使其在正常條件下產(chǎn)生響應(yīng)，且最短不得少于兩秒。

試驗(yàn)的波形信號(hào)為正弦波，并且幅值由一個(gè)1kHz的正弦信號(hào)調(diào)制。在20～1000MHz頻率范圍內(nèi)，ESA可以選用帶狀線方法，自由場(chǎng)方法，TEM小室方法或者大電流注入方法。所有方法都要求在具有屏蔽設(shè)施的場(chǎng)地進(jìn)行。

ECE R10《關(guān)于就電磁兼容性方面批準(zhǔn)車輛的統(tǒng)一規(guī)定》

四、 EMC試驗(yàn)項(xiàng)目

? EMI測(cè)試：輻射發(fā)射騷擾傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)發(fā)射騷擾

? EMS試驗(yàn)：輻射場(chǎng)抗擾性試驗(yàn)傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)抗擾性

靜電放電（ESD）

大電流注入（BCI）

橫電磁波（TEM）小室

帶狀線

 五、實(shí)驗(yàn)測(cè)試儀器和設(shè)備

? 測(cè)量?jī)x器：EMI接收機(jī)

具有峰值、準(zhǔn)峰值、均值檢波器，CISPR帶寬（120kHz）

? 天線：一般采用寬帶天線。

如：雙錐天線、對(duì)數(shù)周期天線或復(fù)合寬帶天線（30--1000MHz)

? 場(chǎng)地：開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)（OATS）

電波暗室（ALSE）

? 其它：功率放大器、監(jiān)測(cè)/監(jiān)視系統(tǒng)、信號(hào)源。

六、汽車EMC電器電子裝備表格

七、電磁干擾的現(xiàn)狀

根據(jù)國(guó)內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)車內(nèi)騷擾測(cè)量結(jié)果（2003年）的統(tǒng)計(jì)分析得出結(jié)論：

a.發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)頻段的表現(xiàn)都不理想；

b. 閃光繼電器、雨刮電機(jī)、暖風(fēng)電機(jī)的不合格頻段主要集中在VHF30MHz～172 MHz和LW頻段；

c. 在0.15～30 MHz頻段，閃光繼電器、雨刮電機(jī)、暖風(fēng)電機(jī)均符合部件傳導(dǎo)/輻射1級(jí)要求；

d. 傳導(dǎo)騷擾特性符合部件傳導(dǎo)1級(jí)限值要求，其輻射騷擾特性基本能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；

e. 閃光繼電器、雨刮電機(jī)、暖風(fēng)電機(jī)在30～172 MHz頻段存在明顯的傳導(dǎo)和輻射騷擾，現(xiàn)階段此類產(chǎn)品多數(shù)未考慮電磁騷擾抑制。

八、采取措施

由于屏蔽、濾波、合理接地合理布局等抑制干擾的措施都是很有效的，在工程實(shí)踐中被廣泛采用。但是隨著用電子系統(tǒng)的集成化、綜合化，以上措施的應(yīng)用往往會(huì)與成本、質(zhì)量、功能要求產(chǎn)生矛盾，必須權(quán)衡利弊研究出最合理的措施來(lái)滿足電磁兼容性要求。

1．電氣零部件的設(shè)計(jì)及其騷擾特性

對(duì)電機(jī)的設(shè)計(jì)中，可采用對(duì)稱力磁繞阻，將電機(jī)繞阻不是接到電樞的一邊，而是對(duì)稱的布置到電樞的兩邊。這樣可以使線端的騷擾電壓降低為原騷擾電壓的1/2~1/10，還有電刷接觸部分的處理、對(duì)于電機(jī)負(fù)載工況的研究、采取一定的方式削弱繼電器的瞬時(shí)脈沖等，最終可以在一定程度上提高這些部件的電磁騷擾的品質(zhì)。

2． 整車設(shè)計(jì)及其騷擾特性

3．在整車設(shè)計(jì)中應(yīng)該根據(jù)需要選擇適當(dāng)級(jí)別的零部件產(chǎn)品。另一方面，要對(duì)于整車內(nèi)部防止電磁騷擾的設(shè)計(jì)必須加以考慮，比如說(shuō)線束布置、接受天線的選擇和安裝等，并充分考慮各種零部件之間以及整車與零部件之間的匹配。

4．屏蔽技術(shù)對(duì)于車內(nèi)電磁騷擾的抑制

5．濾波技術(shù)對(duì)于車內(nèi)電磁騷擾的抑制

6．接地技術(shù)對(duì)于車內(nèi)電磁騷擾的抑制