路径: 主页 > GB/T > 第1页 > GB/T 33014.3-2016 | 标准编号 | GB/T 33014.3-2016 (GB/T33014.3-2016) | | 中文名称 | 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3部分:横电磁波(TEM)小室法 | | 英文名称 | Road vehicles -- Component test methods for electrical/electronic disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy -- Part 3: Transverse electromagnetic (TEM) cell | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | T36 | | 国际标准分类 | 43.040.10 | | 字数估计 | 14,149 | | 发布日期 | 2016-10-13 | | 实施日期 | 2017-11-01 | | 标准依据 | 国家标准公告2016年第17号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 33014.3-2016
ICS 43.040.10
T36
中华人民共和国国家标准
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3部分:横电磁波(TEM)小室法
2016-10-13发布
2017-11-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
GB/T 33014《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》包括以下几部分:
---第1部分:一般规定;
---第2部分:电波暗室法;
---第3部分:横电磁波(TEM)小室法;
---第4部分:大电流注入(BCI)法;
---第5部分:带状线法;
---第7部分:射频(RF)功率直接注入法;
---第8部分:磁场抗扰法;
---第9部分:便携式发射机模拟法;
---第10部分:扩展音频范围的传导抗扰法;
---第11部分:混响室法。
本部分为GB/T 33014的第3部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分使用重新起草法修改采用ISO 11452-3:2001《道路车辆 窄带辐射电磁能引发的电骚扰的
零部件试验方法 第3部分:横电磁波(TEM)小室》。
本部分与ISO 11452-3:2001的技术性差异及原因如下:
---按GB/T 1.1-2009规定对第1章进行规范编写;
---引用标准ISO 11452-1改为修改采用ISO 11452-1的GB/T 33014.1;
---原国际标准附录C中的人工网络采用CISPR25,本部分改为与其等效的GB/T 33014.2。同
时在规范性引用文件中增加GB/T 33014.2;
---为实现和第1部分理解及表示方法的一致,将表C.1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ对应改为L1、L2等,
将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等理解为状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等;
---原国际标准中式(B.2)有误,本部分做了修正。
本部分还进行了下列编辑性修改:
---删除了原国际标准的前言、引言和参考文献。
本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本部分由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。
本部分起草单位:中国汽车技术研究中心、上海汽车集团乘用车公司、苏州泰思特电子科技有限公
司、中国电子技术标准化研究所、深圳市航盛电子股份有限公司、上海汽车商用车技术中心、上海大众汽
车有限公司、长春汽车检测中心、华测检测技术股份有限公司、博世汽车部件(苏州)有限公司、大众汽车
(中国)投资有限公司。
本部分主要起草人:许秀香、丁一夫、马方驰、孙成明、崔强、汪锡斌、陈彦雷、刘新亮、林艳萍、刘欣、
邓湘鸿、李运红、缪伟嘉、路斌。
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3部分:横电磁波(TEM)小室法
1 范围
GB/T 33014的本部分规定了电气/电子部件对连续窄带辐射电骚扰的抗扰试验方法---横电磁
波(TEM)小室法。
本部分适用于 M、N、O、L类车辆(不限定车辆动力系统,例如火花点火发动机、柴油发动机、电动
机)用电气/电子部件。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 33014.1 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1部分:一
般规定(GB/T 33014.1-2016,ISO 11452-1:2005,MOD)
GB/T 33014.2 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2部分:电
波暗室法(GB/T 33014.2-2016,ISO 11452-2:2004,MOD)
3 术语和定义
GB/T 33014.1界定的术语和定义适用于本文件。
4 试验条件
横电磁波(TEM)小室法适用频率范围为0.01MHz~200MHz,TEM小室频率范围上限为其尺寸
的函数,推荐的小室尺寸参见附录A,小室频率范围的计算和测量参见附录B。
用户应指定频率范围内的试验严酷等级,推荐的试验严酷等级参见附录D。
下列标准试验条件应符合GB/T 33014.1的规定:
---试验温度;
---试验电压;
---调制方式;
---驻留时间;
---频率步长;
---试验严酷等级的定义;
---试验信号质量。
5 试验仪器设备
5.1 TEM小室
TEM小室是特性阻抗为50Ω的矩形同轴线(见图1),被测装置(DUT)曝露于TEM的均匀场中。
TEM 小室作为实验室测量系统,如果DUT不占用过多的测试空间(见5.3),则系统产生的试验
场强值和理论值的偏差在2dB内。
说明:
1---外导体(屏蔽体);
2---隔板(内导体);
3---通道门;
4---连接器面板(可选);
5---同轴连接器;
6---绝缘支架;
7---DUT;
8---输入/输出引线。
图1 TEM小室
5.2 仪器
图2所示为TEM小室试验布置示例。TEM 小室试验区域可能产生大于推荐频率上限的高频谐
振,应安装低通滤波器(参见附录C)避免谐振。低通滤波器频率为TEM小室截止频率1.5倍以上时其
衰减至少应达到60dB(例如:200MHz的TEM小室,300MHz以上频率时滤波器衰减60dB)。
说明:
1 ---信号发生器;
2 ---宽带放大器;
3 ---低通滤波器;
4 ---双定向耦合器(去耦系数最小为30dB);
5 ---射频功率计;
6 ---外围设备;
7 ---DUT;
8 ---绝缘支架;
9 ---低通滤波器/连接器面板;
10---耦合器;
11---大功率负载(50Ω);
12---控制器;
13---TEM小室。
aPreflect(反射功率);
bPforward(前向功率);
cPoutput(输出功率)。
图2 TEM小室配置示例
5.3 试验布置
5.3.1 概述
为保持 TEM 小室的场均匀性和复现测量结果,DUT应不大于小室内部高度b 的六分之一。
DUT应位于小室中心并置于绝缘支架(εr≤1.4)上。
可用两种方式布置DUT和线束,一种方式为DUT及线束都曝露,另一种方式为DUT曝露。
5.3.2 DUT和线束曝露(主场耦合到线束)
绝缘支架的高度为小室高度b的六分之一(见图3)。为复现试验结果,每次重复测量时,DUT及
其线束或印刷电路板均应放置在TEM小室内相同的位置。射频场除了直接耦合到DUT外,也会在非
屏蔽线束或印刷电路板上产生共模电场耦合和差模磁场耦合,其耦合程度取决于线束或电路板的倾斜
角度和宽度。
说明:
1---DUT;
2---绝缘支架;
3---印刷电路板(非接地平面)或非屏蔽线束;
4---连接器;
5---同轴连接器;
6---连接器面板;
7---TEM小室壁;
8---电缆;
9---隔板;
b---TEM小室高度(参见附录A)。
图3 主场耦合到线束的试验布置示例(侧视图)
连接器面板应连接到TEM小室上,并尽可能靠近印刷电路板。从小室壁连接器穿入的电源线和
信号线直接连接到DUT,连接线可以使用长度适合的印刷电路板以方便DUT布置在TEM 小室允许
的工作区域,也可以使用固定在刚性支架上的线束(见图3和图4)。如导线和DUT在TEM小室内位
置固定,测量结果会有较好的复现性。
说明:
1---DUT;
2---绝缘支架;
3---印刷电路板或线束;
4---连接器;
5---同轴连接器;
6---连接器面板;
7---TEM小室壁;
8---电缆。
注:RF滤波器可连接到连接器面板的同轴连接器上,或直接连接到TEM小室壁的连接器上。
图4 主场耦合到线束的试验布置示例(俯视图)
5.3.3 DUT曝露(主场耦合到DUT)
绝缘支架的高度为50mm(见图5)。为复现测量结果,每次测量时,DUT应放置在小室内相同的
位置。
说明:
1---DUT;
2---绝缘支架;
3---屏蔽线束;
4---连接器;
5---同轴连接器;
6---连接器面板;
7---TEM小室壁;
8---电缆;
9---隔板;
b---TEM小室高度(参见附录A)。
图5 主场耦合到DUT的试验布置示例(侧视图)
连接器面板应连接到TEM小室上。应对电源线和信号线的布置和特性进行选择,以减少辐射场
对这些导线的耦合,应将这些导线固定在TEM小室的底板上,并在小室壁连接器和DUT之间进行屏
蔽。可以通过在TEM小室的底板上使用金属导电胶带缠绕导线来实现。
屏蔽应与小室底板进行电气连接,但不得与DUT外壳连接。
6 试验
6.1 试验计划
在进行试验之前应制定试验计划,包括以下内容:
---频率范围;
---调制方式;
---试验布置;
---DUT工作模式;
---DUT验收准则;
---规定试验严酷等级;
---试验信号质量;
---净功率或输出功率测量的使用;
---DUT监测条件;
---DUT的方向;
---试验报告内容;
---其他特别说明及相对标准试验的差异。
每个DUT应在典型条件下进行试验,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。
6.2 试验方法
测量净功率或输出功率(见图2),再用式(1)计算电场:
|E|=
Z×P
(1)
式中:
|E|---电场绝对值,单位为伏每米(V/m);
Z ---小室的特性阻抗,单位为欧姆(Ω)(通常是50Ω);
P ---净功率(P=Pforward-Preflected)或输出功率Poutput,单位为瓦(W);
d ---小室地板和隔板之间的距离(图A.1中b的1/2),单位为米(m)。
可使用电小尺寸的场测量装置验证均匀场区域计算出来的标定曲线。
试验时要满足以下条件:
---印刷电路板上导线的设计应能承受负载电流。
---在整个试验过程中,TEM小室的门应关闭。
---应屏蔽未使用的连接器,避免辐射。
---尽可能使用车辆的实际负载、传感器和执行器。
---DUT不应与TEM小室底板连接(模拟车辆实际装配的情况除外)。
---不得产生地环路。
6.3 试验报告
按照试验计划要求,试验报告应提交有关试验使用设备、待测系统、频率、功率电平、系统相互作用
的详细信息以及与试验有关的其他信息。
附 录 A
(资料性附录)
TEM小室尺寸
典型的TEM小室尺寸如图 A.1及表 A.1所示。
单位为毫米
a) 通过隔板的水平剖面图
b) 垂直剖面图
说明:
1---允许的工作区域(0.33w;0.60l);
2---通道门;
3---绝缘支架。
图A.1 TEM小室
表A.1 典型的TEM小室尺寸
上限频率
MHz
小室形状参数
w/b l/w
TEM小室高度,b
隔板宽度,s
100 1.00 1.00 1.20 1.00
200a
1.69 0.66 0.56 0.70
1.00 1.00 0.60 0.50
300 1.67 1.00 0.30 0.36
500 1.50 1.00 0.20 0.23
a 为汽车零部件试验的典型参数。
附 录 B
(资料性附录)
TEM小室频率范围的计算和测量
B.1 概述
通过仪器(如网络分析仪)测量 TEM 小室及其试验布置的适用频率范围可以按以下两种方法
之一。
B.2 方法1
确认两个输入端(空的TEM小室)在整个适用频率范围内符合式(B.1)要求:
r=
Preflected
Pforward ≤
0.15或电压驻波比(VSWR)=
1+r
1-r≤
1.35 (B.1)
式中:
r ---反射系数;
Preflected---反射功率;
Pforward ---前向功率。
B.3 方法2
DUT试验之前,确定已经安装布置DUT(没有电气连接)的TEM 小室的谐振频率。在适用频率
范围内TEM小室传输损耗αtloss可以按式(B.2)计算:
αtloss= 10×log
Pforward
Poutput
êê
úú ≤1dB (B.2)
式中:
αtloss ---TEM小室传输损耗;
Pforward---前向功率;
Poutput---TEM小室输出功率。
不满足要求[式(B.1)或式(B.2)]的频点测量结果应忽略,在试验报告中应注明。
注1:TEM小室阻抗不等于50Ω时r不等于零,导致TEM小室场强沿纵轴方向发生变化。可以在整个适用频率
范围内测量空的TEM小室内的场强变化。TEM 小室纵轴方向上相对场强不均匀性(ΔE)可以由式(B.3)
计算:
ΔE =
Emax-Emin
E0 ≈
2r (B.3)
通常情况下,r=0.15时,ΔE 为0.3。
式中:
E0 ---均匀场强(没有任何反射);
Emax---非均匀场强的最大值;
Emin---非均匀场强的最小值。
注2:不允许在TEM小室谐振频率点测量,因此时没有均匀场,也没有TEM模式(例如耦合方式不是辐射耦合而
是传输线耦合)。
附 录 C
(资料性附录)
外围设备的安装和低通滤波器的设计
C.1 连接器面板
如图3所示,连接器和同轴连接器之间的连接器面板内的导线应使用50Ω同轴电缆,连接到连接
器面板上同轴连接器的低通滤波器至TEM小室壁上连接器的射频阻抗为50Ω。
C.2 外围设备和低通滤波器
外围设备(如传感器、电源和执行器)应连接到连接器面板的滤波器上。
所有电源线和信号线应通过连接器面板上的低通滤波器(见图C.1)连接到外围设备、面板上的部
件或车辆。可减小外部连接的影响,如外部导线不同的类型和长度的影响,不同的线阻抗(如果可能,外
围设备应使用原有的传感器和负载)的影响,以及无用射频(RF)信号传入传出TEM小室的影响。
说明:
1---DUT端口;
2---电源端口。
图C.1 低通滤波器的最小衰减与频率响应曲线及电原理图(人工网络)
图C.1所示为低通滤波器从1MHz到800MHz的最小衰减。如果线束的有用射频信号在TEM
小室的适用频率范围以内,低通滤波器的设计应满足在DUT的RF带宽之外的最小衰减要求。
低通滤波器的阻抗(DUT的一侧)应不改变DUT的输入和输出的电气参数。在TEM小室适用频
率范围上,低通滤波器的阻抗应为50Ω。
注:TEM小室输入和连接器面板之间的传递函数测量应基于50Ω阻抗。
C.3 低通滤波器的设计规则
C.3.1 总则
低通滤波器最小衰减和频率响应如图C.1所示。DUT应通过TEM 小室壁上的优质低通滤波器
进行连接,其目的为:
---限制对周围空间的射频发射;
---实现TEM小室射频与小室外的外围设备或传感器的隔离;
---在最小谐振下确定印刷电路板的输出射频负载;
---实现TEM小室隔板和电路板与外部负载的去耦;
---在适用频率范围内确保射频滤波器不会影响DUT和其外部负载。
连接器面板和TEM小室输入之间的良好传输特性可以保证以上要求。例如:如果使用射频滤波
器,连接器短路和开路时传递函数是相同的。如果不使用射频滤波器,传递函数测量结果相差达
30dB。
低通滤波器的设计很大程度上取决于滤波元件的布置,很难定义低通滤波器的电路原理图,应确定
滤波器如下三个频率范围。
C.3.2 下限截止频率
TEM小室抗扰试验通常从1MHz开始,无需规定DC到1MHz的衰减。
C.3.3 适用频率范围
TEM小室适用的频率范围内RF滤波器的必要衰减aD 可用式(C.1)计算:
aD ≥10×log
PRF,max
PE,max×αC,TEM×nmax ≈-
33dB (C.1)
式中:
PRF,max......
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