直接注入法

BCI法对驱动能力要求过高,而且在测试过程中与相关设备的隔离也不好,直接注入法的目的就是克服BCI法的这两个缺点。具体做法是将测试设备直接连接到EUT电缆上,通过一个宽带人工网络(Broadband Artificial Network,BAN)将RF功率注入EUT电缆,而不干扰EUT与其传感器和负载的接口(见图3),该BAN在测试频率范围内对EUT呈现的RF阻抗可以控制。BAN在流向辅助设备的方向至少能够提供500W的阻塞阻抗。干扰信号通过一个隔直电容,直接耦合到被测线上。ISO 11452-7和SAE J1113/3中描述了该方法。

汽车部件EMI测试的测试参数

在车辆部件EMI测试中,根据不同车辆厂商所提出的不同要求,除了引入干扰信号的基本方法有所不同以外,还有许多参数也会有所不同。但不论RF干扰怎样产生,这些参数都是相关的。

频率范围

受测试方法本身及其所用换能器(transducer)的限制,上述的每一种方法都只适用于一个既定的频率范围。表2列出了本文中讨论的各种方法在相应标准中公布的适用频率范围。测试过程中,通常需要使测试信号在整个频率范围内扫描变化或步进变化,监测此时EUT与其应有功能和性能的差异来得到测试结果。每次测试的最小滞留时间一般为2秒,如果EUT的时间常数较大,滞留时间可能更长。如果采用软件控制的测试信号发生器,那么测试信号通常不是扫描过整个频率范围,而是采用步进方式,因此还要定义频率步进的步长。滞留时间和频率步长二者共同决定了执行单次扫描所需花费的时间,从而也决定了整个测试所需的时间。

幅度控制

不论采用哪种测试方法,对施加在EUT上的测试信号幅度都必须小心控制。幅度控制的方法按照原理不同通常可分为两类,一类叫闭环控制法,一类叫开环控制法。在带状线测试和TEM单元测试时,可以通过已知的净输入功率和传输线的参数来计算得到的场。但除了这两种方法以外,都需要利用闭环法来实现幅度控制。在辐射干扰测试中,干扰信号的单位采用伏特/米(volts/meter),在电流注入测试中,单位采用微安(milliamps),在直接功率注入测试中,单位采用瓦特(watts)。

闭环法

汽车部件的几种电磁干扰EMI测试方法解析

表2:不同测试方法在不同标准中的适用频率范围。

采用闭环控制法时,一个场强仪或电流监控探头一直监测着施加在EUT上的激励,据此将功率调整到目标值。该方法存在一个问题,那就是EUT的介入打乱了我们用作干扰激励的电磁场,因此找不到一个能够正确反映出我们得到的场强,并对所有类型EUT普遍适用的位置来放置场强仪,在微波暗室中进行辐射干扰测试时这一问题尤其明显。当测试频率使得EUT尺寸与波长可以相比拟时,在某些位置上场的分布可能会出现大幅下降。如果场强仪刚好放置在一个这样的位置上,那么当我们根据场强仪的读数来维持需要的电磁场强度时,势必会在EUT附近的位置上造成严重的过测(over-testing)。BCI测试中也存在类似问题,当EUT的共模输入阻抗与测试信号谐振时,要维持需要的电流就会造成过测(over-testing)。实际上,在这样的环境下,许多时候放大器都无法提供维持规定电平所需的功率,而一旦放大器过载,还会造成更多的测试问题。