汽車組件的EMI抗擾性測試

測試過程中，通常需要使測試信號在整個頻率范圍內(nèi)掃描變化或步進(jìn)變化，測試的速度是很重要，因為EUT必須對每個測試頻率都有相應(yīng)的反映。測試的最小滯留時間一般為2秒，如果EUT的時間常數(shù)較大，滯留時間可能更長。如果采用軟件控制的測試信號發(fā)生器，那通常是采用步進(jìn)方式，而不是掃描過整個頻率范圍，因此還要定義頻率步進(jìn)的步長。滯留時間和頻率步長二者共同決定了執(zhí)行單次掃描所需花費(fèi)的時間，因而也決定了整個測試所需的時間。

2.2幅度控制

不論采用哪種測試方法，對施加在EUT上的測試信號幅度都必須小心控制。幅度控制的方法按照原理不同通?？煞譃閮深悾活惤虚]環(huán)控制法，一類叫開環(huán)控制法。在帶狀線測試和TEM單元測試時，可以通過已知的凈輸入功率和傳輸線的參數(shù)來運(yùn)算得到施加的場。除了這兩種方法以外，都需要利用閉環(huán)法來實現(xiàn)幅度控制。在輻射干擾測試中，干擾信號的單位采用伏特/米(volts/meter)，在電流注入測試中，單位采用微安(milliamps)，在直接功率注入測試中，單位采用瓦特(watts)。

2.3閉環(huán)法

采用閉環(huán)控制法時，一個場強(qiáng)儀或電流監(jiān)控探針一直監(jiān)測著施加在EUT上的激勵，據(jù)此將功率調(diào)整到目標(biāo)值。該方法有一個弊端，在微波暗室中進(jìn)行輻射干擾測試時這一問題尤其明顯。那就是EUT的介入打亂了干擾激勵的電磁場，從而找不到一個能夠正確反映出得到的場強(qiáng)，并對所有類型EUT普遍適用的位置來放置場強(qiáng)儀。當(dāng)測試頻率使得EUT尺寸與波長可以相比擬時，在某些位置上場的分布可能會出現(xiàn)大幅下降。如果場強(qiáng)儀剛好放置在這一位置上，那么據(jù)此場強(qiáng)儀的讀數(shù)來維持需要的電磁場強(qiáng)度時，勢必會在EUT附近的位置上造成嚴(yán)重的過測(over-testing)。

BCI測試中也存在類似問題，當(dāng)EUT的共模輸入阻抗與測試信號諧振時，要維持需要的電流就會造成過測(over-testing)。實際上，在這樣的環(huán)境下，許多時候放大器都無法提供維持規(guī)定電平所需的功率，而一旦放大器過載，還會造成更多的測試問題。

2.4開環(huán)法

采用開環(huán)法（也叫做置換法）就能避開上述問題。采用開環(huán)法時，首先將一個既定強(qiáng)度的信號送入測試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)設(shè)置。在每個頻率上，放大器的輸出功率都受一個輔助功率計的監(jiān)控，當(dāng)放大器輸出電平達(dá)到目標(biāo)值時，對其進(jìn)行記錄。最后，在真實測試時，再將這個預(yù)校準(zhǔn)的功率記錄進(jìn)行的重放?？偟膩碚f，由于對施加在EUT上的場或電流(volts per meter或milliamps)的測量并不在測試的要求內(nèi)，因此開環(huán)法并不測量它們，只是對其進(jìn)行監(jiān)控，以確認(rèn)系統(tǒng)工作正常。但由于上節(jié)所談到的原因，我們也不可能看到真正正確的測量值。

在輻射干擾測試中，校準(zhǔn)設(shè)置過程要求在EUT于微波暗室中將一臺場強(qiáng)儀放置在一準(zhǔn)確位置上。而在傳導(dǎo)干擾測試中，校準(zhǔn)設(shè)備是一個具有特定阻抗值的負(fù)載，我們在其兩端測量輸出功率或電流。

開環(huán)法所用到的功率參數(shù)包括凈功率，或者輸入變換器的前向功率和變換器反射回來的反向功率之差。假設(shè)在沒有其它重大損耗時，這個差值就等于實際送入EUT的功率。因此，在采用定向耦合器時，必須在每個頻率上測量兩個功率。這時，可以利用一臺功率計分別對耦合器的前向輸出和反向輸出順序測量，也可以利用兩臺功率計同時測量。

凈功率用于說明變換器的電壓駐波比(VSWR)，當(dāng)導(dǎo)入EUT時VSWR會發(fā)生變化。但當(dāng)EUT與測試裝置匹配時，要保持凈功率所需的前向功率相對于校準(zhǔn)所需的功率可能有較大變化。為避免過測，保持所需凈功率而增大的前向功率不能超過2dB，即使2dB還不能滿足要求，也不應(yīng)繼續(xù)增大，而只能將此記錄在測試報告中。

2.5調(diào)制頻率和調(diào)制深度

所有的RF抗擾性測試都需要在每個頻率上對EUT施加CW(未調(diào)連續(xù)波)和已調(diào)AM信號，而EUT的響應(yīng)通常更易受被調(diào)干擾影響。一般情況下，測試標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的調(diào)變信號都是調(diào)制深度為80%，頻率為1kHz的正弦波。但也有個別的車輛廠商可能會有不同的要求。定義調(diào)制參數(shù)的目的是為AM和CW測試規(guī)定一個恒定的峰值電平。這一點與商用(IEC 61000-4系列)RF抗擾性測試不同。在商用RF抗擾性測試中，調(diào)制信號的峰值功率比未調(diào)信號高5.3dB。而在峰值電平恒定的測試中調(diào)制深度為80%的已調(diào)信號功率只有未調(diào)信號功率的0.407倍。

ISO 11452中清楚地定義了這種信號的施加過程：

1.在每一頻率上，線性或?qū)?shù)增大信號強(qiáng)度直到信號強(qiáng)度達(dá)到測試要求(對開環(huán)法指凈功率滿足要求，對閉環(huán)法則指測試信號的電平滿足要求)，根據(jù)+2dB標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測前向功率；

2.按要求施加已調(diào)信號，并使測試信號保持時間等于EUT最小響應(yīng)時間；

3.在進(jìn)行下一個頻率的測試前，應(yīng)緩慢降低測試信號強(qiáng)度。

2.6監(jiān)測EUT

在施加干擾信號時，必須監(jiān)測EUT的響應(yīng)，并與其應(yīng)達(dá)到的性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，以確定被測件是否通過測試。由于每個EUT有不同的功能和滿足的性能標(biāo)準(zhǔn)也不相同，因此在此不可能對這些監(jiān)控方法進(jìn)行概括。但如果測試軟件能夠自動完成部份或全部監(jiān)測工作，那么整個測試就會更簡單、更可靠。在這過程中可能只需簡單地測量和記錄每個頻率點上的輸出電壓，也可能涉及一些能夠在測試發(fā)現(xiàn)錯誤時給出標(biāo)記的特殊EUT軟件。

2.7報告測試結(jié)果

在測試完成，EUT的響應(yīng)也觀測完畢后，測試工程師的工作還只完成了一半。工程師們還必須按照車輛廠商所規(guī)定的格式制作測試報告。一個組件廠商可能為多個車輛廠商提供產(chǎn)品，因此對同一組測試結(jié)果，組件廠商可能需要提交多種格式的測試報告。

有些軟件包中包含可選的報告生成模塊，能夠為不同的車輛廠商定制的各自標(biāo)準(zhǔn)報告模板。所有測試實驗室的經(jīng)理都清楚為為客戶提供測試報告是一項最困難的任務(wù)，盡管大家都很享受測試過程，卻很少有人喜歡撰寫測試報告。有了自動報告生成軟件模塊，不但測試工程師們免去了負(fù)責(zé)撰寫測試報告的苦差，同時也能更快實現(xiàn)滿足客戶的要求。

雖然汽車產(chǎn)業(yè)中的組件EMC測試中含有許多可變參數(shù)，但仍可以高效地完成針對不同車輛廠商的覆蓋很寬頻率范圍的測試。