ChinaAutoRegs｜GB/T 33014.9-2020 英文版/English/翻译/道道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第9部分：便携式发射机法
Road vehicles—Component test methods for electrical/electronic disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy—Part 8:Immunity to magnetic fields
1 SCOPE
This part of GB/T 33014 specifies the component test methods for electrical/electronic disturbances from continuous narrowband radiated electromagnetic energy – portable transmitter simulation method.
This Part is applicable to the electrical/electronic components (ESA) for Categories M, N, O and L vehicles, regardless of the vehicle propulsion system, e.g. spark-ignition engine, diesel engine and electric motor.
2 NORMATIVE REFERENCES
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the editions cited apply. For undated references, the latest editions of the normative document (including any amendments) apply.
GB/T 33014.1 Road Vehicles – Component Test Methods for Electrical/Electronic Disturbances from Narrowband Radiated Electromagnetic Energy – Part 1: General (GB/T 33014.1-2016, ISO 11452-1: 2005, MOD)
GB/T 33014.2-2016 Road Vehicles – Component Test Methods for Electrical/Electronic Disturbances from Narrowband Radiated Electromagnetic Energy – Part 2: Absorber-Lined Shielded Enclosure (ISO 11452-2: 2004, MOD)
Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up to 300 GHz). International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP)
3 TERMS AND DEFINITIONS
For the purpose of this document, the terms and definitions given in GB/T 33014.1 apply.
4 试验条件
便携式发射机模拟法适用的频率范围为26 MHz~5.85GHz。在频率范围内用户应指 定试验的严 酷等级,选择试验严酷等级应考虑如下因素:
———附录 A 给出的典型便携式发射机的特性(频段、功率电平和调制);
———试验所用天线的特性。
注:附录 A 未给出便携式发射机的所有信息 ,作 为资料性附录仅供参考。
下列标准试验条件应符合 GB/T33014.1的规定。
———试验温度;
———试验电压;
———驻留时间;
———试验信号质量。
5 试验地点
试验应在电波暗室中进行。 通常在电波暗室内部的反射表面铺设吸波材料,地面可以铺设或不铺设吸波材料,但要保证在试验
区域内反射能量比直射能量至少低10dB。
6 试验仪器设备
6.1 概述
场发生装置应满足下列条件之一:
———具有一体化天线的商用便携式发射机;
———模拟的便携式发射机,应使用6.3.4中规定的天线和放大器。
为减少试验误差,被测装置(DUT)的工作状态通常通过光纤耦合器进行监测。
6.2 商用便携式发射机
具有一体化天线的商用便携式发射机为一种方便易得的场发生装置。
6.3 模拟的便携式发射机
6.3.1 概述
模拟的便携式发射机组成如下:
———射频信号发生器;
———射频功率监测设备和天线。
6.3.2 射频信号发生器
信号源应具有内部或外部调制功能。 功率放大器要覆盖试验的频率范围,可能需要多个射频放大器。
6.3.3 射频功率监测设备
当使用模拟的便携式发射机时,应使用通过式功 率计测量输入给天线的功率。 应测量并记录前向 功率和反向功率。
6.3.4 天线
模拟的便携式发射机的天线应为 B.2规定的无源天线。可使用的其他天线示例参见附录 B。 所有天线应调谐为小于4∶1 的最小电压驻波比。 天线的电压驻波比应与射频源的设计相匹配。
应记录天线试验频率范围内的下限频率、上限频率和中间频率的电压驻波比。
6.4 DUT 的执行器和监测设备
操纵 DUT 的执行器应尽量不影响 DUT 的电磁特性。
示例:在按钮上使用塑料块 、使 用气动执行器(供 气管路使用塑料管)等 。
监测 DUT 对电磁干扰响应的监测设备应使用光纤或高阻抗导线连接。 如使用其他类型的连接, 应尽量减小线间的相互作用,并记录导线的布置方向、长度和位置以确保试验结果的可复现性。
应避免监测设备同 DUT 之间的任何电连接可能引起的 DUT 误动作。
7 试验布置
7.1 接地平板
接地平板应采用至少0.5 mm 厚的紫铜、黄 铜或者镀锌钢板。 最小宽度为 1000 mm,最 小长度为2000 mm,或者比接地平板上所有装置的外边缘长出200 mm,取两者中尺寸较大的平板。
接地平板(试验台)的高度应位于地面上(900±100)mm 处,接地平板应与屏蔽室壳体 电气搭接,接 地带之间的距离不得大于300 mm,直流电阻不得超过2.5 mΩ。
7.2 电源和人工网络(AN)
每一个 DUT 的电源线都应经过电源和人工网络(AN)与供电电源相连。 通常供电电源负极接地,如果 DUT 使用的供电电源是正极接地,试 验布置需要进行相应调整。 电
源通过5μH/50Ω 的 AN(见 GB/T33014.2—2016的附录 A)连接到 DUT。所需 AN 的数量根据 DUT 在车辆上的安装情况确定:
———DUT 远端接地(车辆电源回线大于200 mm):要 用两个 AN,其 中一个接电源正极,另 一个接 电源回线(见 GB/T33014.2—2016的附录 B);
———DUT 近端接地(车辆电源回线 不大于 200 mm):使 用一个 AN 接电源正极 (见 GB/T33014.
2—2016的附录 B)。
AN 应直接安装在接地平板上,外壳应与接地平板搭接。 电源回线应与接地平板相连(在电源和 AN 之间)。 每个 AN 的测量端口应端接50Ω 的负载。
7.3 DUT 的位置
DUT 应放置在非导电、低相对介电常数(εr≤1.4)材 料上,位 于接地平板上方 (50±5)mm 的位置, DUT 的外壳不应与接 地 平 板 相 连 (模 拟 实 际 车 辆 结 构 的 除 外 )。DUT 表 面 距 离 接 地 平 板 边 缘 至 少 100 mm(见图1)。
7.4 试验线束的位置
DUT 和负载模拟器(或 RF 界面)之间试验线束的总长度不应超过1700 mm。线束类型应根据实 际系统的使用要求确定。
试验线束应放置在非导电、低相对介电常数(εr≤1.4)材料上,位于接地平板上方50mm±5mm 的 位置。试验线束与接地平板边缘平行的部分距离接地平板边缘至少为200 mm。
7.5 负载模拟器的位置
将负载模拟器直接放置在接地平板上。如负载模拟器为金属外壳,外壳与接地平板直接搭接。 DUT 引出的试验线束穿过与接地平板搭接的射频 (RF)边 界与负载模拟器连接时,负 载模拟器可
置于接地平板附近(外壳与接地平板搭接)或试验室外。
如负载模拟器放在接地平板上,负载模拟器的直流电源线应通过 AN 进行连接。
说明:
1 ———DUT(若 试验计划有要求则可就近接地);
2 ——— 试验线束;
3 ——— 负载模拟器(根 据 7.5进 行放置和接地);
4 ——— 电源(位 置可选);
5 ——— 人工网络(AN);
6 ——— 接地平板(搭 接到屏蔽室的壳体);
7 ——— 介电常数小(εr≤1.4)的 支撑物;
8 ——— 模拟的便携式发射机天线或商用发射机;
9 ——— 激励和监测系统;
10——— 高质量的双层屏蔽同轴电缆(50Ω);
11——— 穿墙连接器;
12——— 用于模拟便携式发射机的射频信号发生器 、放 大器 、定 向耦合器和功率计;
13——— 射频吸波材料;
14——— 偶极子的轴线或贴片平面;
15——— 绝缘支撑物;
16——— 同轴电缆。
a 视图 X:不 同极化时发射机的位置。
b 视图 A:发 射机 、DUT 的位置。
图 1 试验布置示例
尺寸单位为毫米
8 试验方法
8.1 概述
骚扰源和连接线束等的整体布局作为规范的试验条件,对规范试验条件的任何偏离,如线束长度与 标准试验线束长度存在偏差,要在试验前得到认可,并在试验报告中予以记录。
DUT 应在典型负载并按车辆实际条件运行。每个 DUT 应在最典型的条件下进行试验,即 至少在 待机模式和 DUT 所有功能处于工作的模式下进行试验。 这些运行条件应在试验计划中明确的定义, 以确保试验的复现性。
8.2 试验计划
在进行试验之前应制定试验计划,包括以下内容:
———试验布置;
———频率范围;
———DUT 的运行模式;
———DUT 的验收准则;
———试验严酷等级(参见附录 C);
———DUT 的监测条件;
———DUT 的暴露方法;
———模拟的便携式发射机天线或商用发射机的位置;
———试验报告的内容;
———其他特别说明及相对标准试验的差异。
8.3 试验方法
8.3.1 概述
试验参数为模拟的便携式发射机天线馈入点的净功率。附录 A 给出了典型的功率值。
注:净功率值可根据 GB/T33012.3—2016的 附录 B进行调整。
8.3.2 模拟的便携式发射机法
8.3.2.1 概述
试验分两个阶段进行:
———试验电平的标定;
———连接上线束和外围设备的 DUT 试验。
8.3.2.2 试验电平的标定
模拟的 便 携 式 发 射 机 的 天 线 放 置 位 置 应 距 离 DUT 的 任 何 部 位、接 地 平 板 和 实 验 室 的 壳 体 至 少 1 m,距离吸波材料至少0.5 m,应采用未调制的正弦波进行标定,标定时应调整净功率直 到得到预先规 定的试验电平。
记录标定时的净功率和前向功率。
注:标定时如果使用的是峰值包络功率计 ,则 在功率调整的过程中可以使用调制信号。
8.3.2.3 DUT 试验
在试验电平标定后,可以使用下面两种方法之一对 DUT 进行试验:
———保持发射机的功率输出,将发射机按照试验计划规定的不同位置靠近 DUT;
———先切断发射机的功率输出,将发射机按照试验计划规定 的不同位置分别靠近 DUT 时,再 恢复 发射机的功率输出。
DUT 试验应在试验计划规定的不同位置进行,8.3.4和8.3.5 规定了对 DUT 和线束进行耦合时的 天线位置。附录 A 规定了使用的连续波信号/调制信号。
DUT 试验时应使用试验电平标定过程中记录的前向功率。
为满足 GB/T33014.1中的峰值恒定原则,对调幅和脉冲调 制信号,应 进行功率电平调整。 功率调 整应按照试验电平标定时发射机相同位置条件进行。
注:由于模拟的便携式发射机天线接近 DUT 的位置不同 ,会 出现发射机净功率的变化 ,此 时不需要重新调整。
当射频功率开启,如需要试验人员改变天线 位置时,根 据ICNIRP 准则,应 注意尽可能地减少试验 人员暴露在场中。为避免试验人员的影响,推荐试验人员与发射机之间至少保持0.5 m 的距离。
试验应在试验天线适用的频率范围内进行———至少在各试验频段的上限、下限和中间频率进行,且 按照频率步长不大于 GB/T33014.1中的规定进行扫频。
应按照试验计划的规定,完成所有频段、调制、极化和发射机位置的试验。
8.3.3 商用便携式发射机法
在本方法中,DUT 连接线束和外围装置后直接进行试验。 试验时不应改变商用便携式发射机的特性(功率,调制)。当需要改变发射机的特性时,应在试验计
划中规定。
注:发射机的输出功率为额定功率。
按照试验计划,开启发射机后放置在规定的不同位置。完成试验计划中规定的所有试验。
8.3.4 对 DUT 进行耦合时天线位置
8.3.4.1 宽带天线试验
当天线与 DUT 之 间 的 距 离 为 50 mm 时,B.2 中 规 定 的 宽 带 天 线 可 用 试 验 面 积 为 100 mm× 100 mm,试验时天线需以100 mm 的步长移动。
DUT 的所有受试表面应分割为100 mm×100 mm 的正方形单元,天线距 DUT 的表面 50 mm,在 天线的两个正交方向,每一个单元的中心分别暴 露在天线的中心位置和振子位置 (共 4 次暴露)。 因电 场和磁场产生的位置不同且随着频率变化,需把每一个单元暴露在天线振子的中心。
试验步骤如下:
a) 天线与 DUT 线束平行(见图2),放置在第一个单元的中心,施加试验计划规定的严酷等级。
图 2 天线放置示意图1
b) 天线旋转90°(见图3)后重复步骤a)。
图 3 天线放置示意图2
c) 天线移动到下一个单元的中心,重复步骤 a)和 b),直 到所有单元在天线两个垂直的方向上都 被暴露。
d) 天线移回到第一个单元。把天线振子放置在试验单元的中心 (见 图 4),施 加试验计划规定的 严酷等级。
图 4 天线放置示意图3
e) 天线旋转90°(见图5)后重复步骤 d)。
图 5 天线放置示意图4
f) 重复步骤d)和e),直到所有单元都被暴露。对具有多个单元的 DUT,当对邻近单元按步骤d) 和e)进行试验时,一些单元将暴露在天线振子的位 置,会 导致某些单元的重复试验,此 时不需 要重复步骤 d)和e)。若对此有效暴露存在怀疑,应重复步骤 d)和e)。
g) 对试验计划中规定的每一个 DUT 表面重复步骤a)~f)。试验中要对 DUT 进行旋转,使 受试 表面与接地平板平行。应使用低介电常数的材料放置 DUT,使得受试表面朝向上面天线。
8.3.4.2 其他(非宽带)天线试验
对 DUT 的每一个表面,天线的中心距 DUT 的表面为50 mm(见图1)。单极子天线、偶极 子天线、
套筒天线的轴线或贴片天线的平面应平行于 DUT 的表面。
试验计划中应规定便携式发射机的放置位置———DUT 的特定位置或沿着 DUT 扫描。 天线平行 于 DUT 的表面,在天线的两个极化方向上沿着 DUT 的表面移动。
8.3.5 对线束进行耦合时天线的放置位置
8.3.5.1 使用宽带天线进行试验
天线的中心正对受试连接器且平行于线束 (见 图 6)。 天线的中心与 DUT 连接器的最外端对齐。
给 DUT 施加试验计划规定的试验信号。若 DUT 具有多个连接器或连接器宽度大于 100 mm,要 进行 多次试验。
天线中心应距离线束50 mm。
从 DUT 的连接器开始沿着线束移动便携式发射机进行试验,步长为100 mm,直到300 mm 处。
说明:
1——— 连接器插头(线 束端);
2——— 连接器插座(DUT 端)。
图 6 天线放置示意图5
8.3.5.2 使用其他天线的试验
天线的中心应距离线束为50 mm。天线的轴线应平行于线束。 对贴片天线,应 确保天线的极化方 向平行于线束。当天线的极化未知时,试验时应使用两种极化。
从 DUT 的连接器开始沿着线束移动便携式发射机进行试验,步长为100 mm,直到300 mm 处。
8.4 试验报告
按试验计划要求,试验报告应提交有关试验设 备、试 验场地、待 测系统、频 率、调 制方式、功 率电平、 DUT 的暴露方法、使用的便携式发射机、电压驻波比的值(商用发射机除外)、系统相互作用的详细 信息 以及与试验有关的其他任何信息。
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