汽車CE認(rèn)證電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的分類及趨勢(shì)

　　1 汽車CE認(rèn)證EMC標(biāo)準(zhǔn)化組織
　　汽車CE認(rèn)證EMC標(biāo)準(zhǔn)分為國際標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)、國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在國際上制定CE認(rèn)證EMC方面的標(biāo)準(zhǔn)化組織有國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、國際電工委員會(huì)(IEC)、國際電工委員會(huì)無線電干擾特別委員會(huì)(CISPR)。
　　地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)主要是歐洲ECE法規(guī)和EEC指令。國家性標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)有美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)，美國聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)，美國汽車工程協(xié)會(huì)(SAE)，德國郵電部(FTZ)，德國電氣工程師協(xié)會(huì)(VDE)，英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(BSI)，日本民間干擾控制委員會(huì)(VCCI)，上述標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的作用是和國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)，并且制定各國家自己的標(biāo)準(zhǔn)。
　　國際上各大型汽車公司都有自己的企業(yè)CE認(rèn)證EMC標(biāo)準(zhǔn)，如美國福特公司、通用公司，德國大眾、寶馬,意大利的FIAT公司和法國的PSA集團(tuán)等，其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比國際上通用的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格很多。
　　2 CE認(rèn)證EMC標(biāo)準(zhǔn)分類及趨勢(shì)變化
　　盡管汽車CE認(rèn)證EMC的標(biāo)準(zhǔn)種類繁多，但按照測(cè)量方法，可歸結(jié)為傳導(dǎo)發(fā)射、傳導(dǎo)抗擾度、輻射發(fā)射和輻射抗擾度四個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)。
　　2.1 傳導(dǎo)發(fā)射
　　傳導(dǎo)發(fā)射又分為瞬態(tài)發(fā)射和連續(xù)發(fā)射：瞬態(tài)發(fā)射是指被測(cè)設(shè)備在接通或切斷瞬間通過電源線所產(chǎn)生的干擾信號(hào);連續(xù)發(fā)射是被測(cè)設(shè)備持續(xù)對(duì)電源線所產(chǎn)生的干擾。多數(shù)瞬態(tài)傳導(dǎo)發(fā)射的測(cè)量基本上是采用ISO 7637-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量方法，但各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的限值有所不同，如福特公司規(guī)定的限值為-150V/+100V，而FIAT公司規(guī)定的限值為-60V/+60V。對(duì)于連續(xù)型傳導(dǎo)發(fā)射的測(cè)量，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)在近年來修訂后基本上采用等同于CISPR25的測(cè)量方法。對(duì)于連續(xù)傳導(dǎo)發(fā)射，CISPR25第三版在其第二版基礎(chǔ)上增加了點(diǎn)火系統(tǒng)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方法，該方法最早只是在大眾企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中涵蓋，從這點(diǎn)可以看出國際標(biāo)準(zhǔn)也在借鑒其它標(biāo)準(zhǔn)中合理的實(shí)驗(yàn)方法。
　　2.2 傳導(dǎo)抗擾度
　　傳導(dǎo)抗擾度測(cè)量分為電源線傳導(dǎo)抗擾度和信號(hào)線傳導(dǎo)抗擾度。
　　2.2.1 電源線的抗擾度
　　在電源線的抗擾度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)中，部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和ISO7637-2相比存在較大差異，如福特傳導(dǎo)抗擾度標(biāo)準(zhǔn)共分為6大類19種波形，而ISO7637-2則分為5大類8種波形，克萊斯勒的分為7類13種波形。ISO的電源線傳導(dǎo)抗擾度標(biāo)準(zhǔn)是模擬車輛運(yùn)行中可能出現(xiàn)的感性負(fù)載切斷、開關(guān)的接通瞬間、電壓跌落和拋負(fù)載的四大類干擾現(xiàn)象，而福特電源線抗擾度標(biāo)準(zhǔn)除在感性負(fù)載切斷和電壓跌落類似和ISO7637外，其余四類干擾現(xiàn)象均不同和ISO7637-2，如模擬車輛充電時(shí)的連續(xù)干擾、交流地電壓偏移、供電電壓的短時(shí)中斷和電壓過載的干擾現(xiàn)象，福特標(biāo)準(zhǔn)在電源線傳導(dǎo)抗擾度方面提出更加廣泛和嚴(yán)格的規(guī)則。
　　2.2.2 信號(hào)線傳導(dǎo)抗擾度
　　2006版的ISO7637-3標(biāo)準(zhǔn)在1995版標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大的變更，增加了直接電容器耦合(DCC)方法和感性耦合鉗(ICC)方法，亦即增加了慢速脈沖(ISO7637-2中的脈沖1和脈沖2)的規(guī)則，該項(xiàng)規(guī)則在2002版的大眾標(biāo)準(zhǔn)中就已經(jīng)體現(xiàn)，增加該規(guī)則的目的是要在測(cè)量中覆蓋所有可能出現(xiàn)在線路中的電磁干擾現(xiàn)象，以保證車輛電子系統(tǒng)的可靠性。
　　2.3 輻射發(fā)射
　　對(duì)于輻射發(fā)射測(cè)量，無論是EEC指令還是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在測(cè)量方法上都是參照CISPR12及CISPR25，這也是汽車CE認(rèn)證EMC標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)趨勢(shì)。
　　2.3.1 整車輻射發(fā)射
　　現(xiàn)在EEC指令的整車寬帶輻射發(fā)射測(cè)量的限值等同于CISPR12，整車窄帶輻射發(fā)射測(cè)量的限值不同和CISPR12，總體上比CISPR12更加嚴(yán)格。CISPR12第6版增加了均值限值線，即在點(diǎn)火鑰匙處于“on”，且發(fā)動(dòng)機(jī)沒有起動(dòng)的情況下采用均值檢波方式測(cè)量車輛的窄帶干擾信號(hào)，而峰值和準(zhǔn)峰值檢波方式是在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下使用。即窄帶測(cè)量采用均值檢波，寬帶測(cè)量采用峰值和準(zhǔn)峰值檢波方式，這也是窄帶測(cè)量從6dB法轉(zhuǎn)變到均值檢波法所發(fā)生的重大變化。
　　窄帶測(cè)量采用均值檢波器有以下幾個(gè)方面的的優(yōu)勢(shì)：
　　·能夠抑制騷擾信號(hào)中的脈沖干擾成分，更加有效的測(cè)量窄帶信號(hào)成分;
　　·抑制幅度調(diào)制成分，測(cè)量出幅度調(diào)制信號(hào)中的載波電平;
　　·對(duì)于間歇的、不穩(wěn)定的和漂移的窄帶信號(hào)可以檢測(cè)出來。
　　2.3.2 零部件輻射發(fā)射
　　對(duì)于零部件輻射發(fā)射測(cè)量，EEC所采用的標(biāo)準(zhǔn)限值和CISPR25相比要寬松很多，頻率范圍也不同。EEC頻率范圍是30M-1GHz，而CISPR25頻率范圍為150 kHz～2500 MHz。國外企業(yè)如VOLKWAGEN、BMW、GM、FORD和PSA等都在CISPR25標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)驗(yàn)方法和樣件布置上基本相同，但在測(cè)量頻段、限值和檢波方式都各有所不同。各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是依據(jù)其公司生產(chǎn)車輛所使用車載接收機(jī)的特點(diǎn)和使用頻率來制定頻段范圍和限值大小，同時(shí)由于各款車型所銷售的國家及用途的不同，所要保護(hù)的頻段范圍不同，一般情況只保護(hù)該車型所涉及的頻段。
　　CISPR25的第三版和第二版相比變化較大：第二版的頻率范圍為150 kHz～1000 MHz，而第三版已經(jīng)將頻率范圍的上限提高到2.5GHz，擴(kuò)充的頻段包括DAB、GPS、GSM、3G和Bluetooth，同時(shí)子頻段范圍也作了較大的調(diào)整。在測(cè)量限值的規(guī)定上也有較大的變化，原限值分寬帶和窄帶限值，檢波方式為峰值和準(zhǔn)峰值;現(xiàn)限值分為峰值/準(zhǔn)峰值限值和均值限值，檢波方式為峰值、準(zhǔn)峰值和均值。
　　現(xiàn)在愈來愈多的乘用車上使用窗式天線，窗式天線需要使用放大器，因而天線信號(hào)的本底噪聲將隨之增加，為了排除接收機(jī)本底噪聲和天線本底噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾，第三版增加了有源天線本底噪聲測(cè)量方法。
　　2.4 輻射抗擾度
　　2.4.1 整車輻射抗擾度
　　多數(shù)輻射抗擾度標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法都等效于ISO 11451，如EEC指令和大眾的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的整車抗擾度就分別等效于ISO 11451-2, ISO 11451-3, ISO 11451-4，但EEC指令和大眾標(biāo)準(zhǔn)所采用的抗擾度等級(jí)則相差很大，如EEC采用的場(chǎng)強(qiáng)為30V/m，大眾標(biāo)準(zhǔn)采用的場(chǎng)強(qiáng)為150 V/m。EEC指令從2004年版本開始，將抗擾度的頻率上限提高到2GHz，大眾標(biāo)準(zhǔn)則提高到3GHz，同時(shí)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都依據(jù)ISO 11451-1增加了脈沖調(diào)制的規(guī)則，脈沖調(diào)整的頻率為217Hz，但占空比EEC指令為12.5%(等同于ISO)，大眾標(biāo)準(zhǔn)占空比為50%。增加脈沖調(diào)制規(guī)則，也是為了涵蓋類似雷達(dá)波的這種電磁干擾源。
　　2.4.2 零部件輻射抗擾度
　　零部件輻射抗擾度的標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)趨勢(shì)雷同于整車，EEC指令和大眾標(biāo)準(zhǔn)的抗擾度頻率上限也分別提高到2GHz和3GHz，也增加了脈沖調(diào)制。
　　3 結(jié)論
　　3.1 適應(yīng)新技術(shù)的趨勢(shì)
　　·CISPR25頻率范圍由150 kHz～1000 MHz提高到150 kHz～2.5GHz，以適應(yīng)DVB、GPS、GSM、3G和Bluetooth技術(shù)在汽車上的使用。
　　·有源天線的使用，其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性受到一定程度的質(zhì)疑。有源天線的放大特點(diǎn)、非線性、失真和信噪比都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生干擾，因此在標(biāo)準(zhǔn)中增加了有源天線本底噪聲測(cè)量方法。
　　3.2 涵蓋所有電磁現(xiàn)象
　　·輻射抗擾度增加脈沖調(diào)制功能
　　·信號(hào)線傳導(dǎo)抗擾度增加慢速脈沖
　　3.3 測(cè)量方法愈趨合理
　　·窄帶測(cè)量從6dB法轉(zhuǎn)變到均值檢波法。
　　·CISPR/D分會(huì)正在進(jìn)行對(duì)有源天線的進(jìn)一步分析工作。