如何进行遵循ISO11451-2的辐射抗扰度测试？

广州虹科电子科技有限公司

2024/10/24 13:24
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ISO11451-2 是国际公认的EMC测试标准，旨在测试电子元件或系统的抗辐射电磁干扰能力。具体来说，即乘用车和商用车对车外辐射源引起的电气抗扰性。该标准涵盖具有多种类型的车辆（不限车辆的动力系统，例如火花点火发动机、柴油发动机和电动机），并重点评估窄带电磁场范围内的电磁骚扰。在测试前我们通常需要对测试前的电场进行标定或者说校准，校准后才能进行车辆试验。

今天德思特带您了解如何进行遵循ISO11451-2的辐射抗扰度测试，包括测试的校准流程和流程，以及德思特EMC测试测量仪器在该测试中发挥的重要作用。


一、校准流程


1、环境

ISO11451-2 标准规定，现场校准应在测试地点 (ALSE) 没有车辆的情况下进行。 

2、校准实验等级

试验信号电平(场强)应采用未调制正弦波（CW）定期进行标定，标定时记录每个试验频率下产生规定场强(使用场探头进行试验)所需的前向功率，在垂直极化和水平极化条件下标定场强。校准是需要标定测试在规定的频率范围内，当发射功率为多少时，按照一定的频率步进产生的电场强度能满足测试的严酷等级。场强一般是从20 V/m到100 V/m，具体取决于汽车的频率范围。OEM标准指定特定频率范围（雷达脉冲）⾼达 200 V/m和 300-600 V/m 的测试级别。频率步进和测试等级如下：






3、探头放置位置

场发生装置放置于规定位置，用于标定的各向同性场探头放置于参考点和参考线处。


✓ 在以下频率范围内标定应使用单个场探头，场探头位于参考点处在点上达到期望场强。：

● 0.01 MHz ~ 20 MHz或0.01 MH ~ 30 MHz

● 2 GHz ~ 18 GH

✓ 而在以下频率范围内使用4探头法标定，4个场探头的读数平均值作为标定值。场探头位于垂直参考线上，在线上达到期望场强。

● 20 MHz ~ 2 GH或30 MHz ~ 2 GHz


参考点和参考线分实验室参考点/线和车辆参考点/线。有时会遇到实验室参考点无法在试验区域获得期望场强，可使用车辆参考点。


（1）实验室参考点/线

位于试验区域中心。


①单探头位置

1) 车顶高度不超过3m时相对于屏蔽室地板的高度为(1

± 0.05)m;

2)  车顶高度超过3m时相对于屏蔽室地板的高度为(2

±0.05)m。


②4探头位置

1) 车顶高度不超过3m 时相对于屏室地板的高度为0.5m、0.8m、1m和2m;

2)车顶高度超过3m时相对于屏室地板的高度为1.2m、1.5m、1.8m和2.1m。


③实验室参考点举例




（2）车辆参考点/线

位于车辆的中心线(纵向对称面上)。


①单探头位置

1) 车顶高度不超过3m时相对于屏室地板的高度为(10.05)m

2) 车顶高度超过3m时相对于屏蔽室地板的高度为(2005)m。


②4探头位置

1)车顶高度不超过3m时相对于屏蔽室地板的高度为0.5m、0.8m、1m和12m；

2)车顶高度超过3m时相对于屏蔽室地板的高度为1.2m、1.5m

1.8m和2.1m。


③车辆参考点布置举例






二、试验流程

使用多个天线和射频(RF)源产生辐射电磁场进行试验，在试验频率范围内应能达到期望场强。下图是遵循ISO11451-2的试验布置。车辆应按试验计划的规定运行，按标定值向车辆施加试验信号。试验过程中可以在车内或车外放置一个场探头。在试验频率范围内施加垂直极化场和水平极化场进行测试。


下图中5是代表功率计，在测试时计算前向功率和反向功率。8是电场探头，标准要求电场探头为小尺寸、各向同性，并且探头的传输线应为光纤。


遵循ISO11451-2的试验布置



三、德思特解决方案

上方的描述，在做校准测试时，无论是以车辆参考点/线或者是实验室参考点/线都需要用到单个以及4个电场探头。而在正式试验中也会要求在车内或车外放置一个场探头。基于此标准，德思特推出以下解决方案。


方案如下图，德思特提供了探头安装支架，电场探头（频率为9kHz~12GHz；如果频段不够，可加上20M~18G的电场探头，此时需要分频段进行测试），以及电场探头的控制机箱（带触摸显示屏）。



探头安装架的杆有2.3mm高，每个探头架的位置可以调动，最多可以安装4个电场探头，方案里的电场探头使用的是光纤电缆供电以及各向同性的探头。测试时可根据电波暗室的高度，按标准调节支架的高度。电场探头的测试数据将回传到控制机箱中显示（或者EMC自动测试软件中显示）。




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