汽车电子电磁兼容实验室建设方案

电磁兼容实验室建设方案实验条件:首先，建成EMC实验室的房间或地方必须洁净，没有无关物品，完全专用于EMC测量。

只要条件许可，绝对需要一个由金属制成并可靠连接大地的地参考平面；如果条件不允许(如房间不在第一层)，至少应该接保护地系统。

实验室内的所有金属物体必须可靠接地或予以清除。

电源系统必须“净化”(在电源进入EMC实验室之前的某处正确接入线滤波器)。

实验项目:1)(CE)传导发射测试---需要一台频谱分析仪(或EMI接收器)、电缆和LISN(线阻抗稳定网络，手工制作或外购)，如果可能的话，还应该有一个屏蔽房间(最起码有一个屏蔽帐篷)和一张距地面80cm的绝缘桌。

2)(RE)辐射发射测试---需要同样的频谱分析仪或EMI接收器、一副天线、电缆和OATS(开放区域测试场地或(半)电波暗室)；为测量干扰功率而制作或外购的吸收钳。

3)（H/F）谐波测试(与闪烁测试)---如果要进行完全兼容测试，则需要专用设备(专用谐波分析仪)；但如果仅为评估的话，一台便携式谐波分析仪甚至一台能进行FFT评估的示波器就足够了。

4)ESD(静电释放)抗扰度测试---只有ESD枪才能可靠评估该项测试的结果。

5)(RI)辐射电磁场抗扰度测试---需要与辐射发射测试类似的设备，此外还需要信号发生器、放大器、衰减器、场强仪，可能还需要一台计算机。

6)(CI)传导骚扰抗扰度测试---需要的设备与1)和5)类似，另外再加上CND(异种耦合解耦网络)，但不需要天线。

7)电快速瞬变(EFT/Burst)抗扰度测试。

8)浪涌抗扰度测试(Surge)。

9)电源频率磁场抗扰度测试(MS)。

10)电压骤降、短时中断与电压变化抗扰度测试。

(V-dips)从7)到10)的最后四项测试需要专用设备，这些设备可从多个厂商买到。

实验内容:1)传导发射的测试多年来，电子产品制造商遇到的最困难的问题可能就是在传导发射方面，因此本文首先就此进行讨论。

传导发射的测试装置如图1所示。

汽车电子接口CAN的电磁兼容设计方案Controller Area Network简称为CAN，多用于汽车以及工业控制，用于数据的传输控制。

在应用的过程中通讯电缆容易耦合外部的干扰对信号传输造成一定的影响，单板内部的干扰也可能通过电缆形成对外辐射。

本方案从EMC原理上，通过接口的原理图、PCB、结构及电缆方面进行相关的抑制干扰和抗敏感度设计，从设计层次解决EMC问题。

一、原理图设计方案二、PCB设计方案1. CAN接口分地设计方案特点：（1）为了抑制内部单板高频噪声通过接口向外传导辐射，也为了增强单板对外部干扰的抗扰能力。

在CAN接口处增加防护和滤波隔离器件，并以隔离器件位置大小为界，划分出接口地；（2）隔离带中可以选择性的增加电容作为两者地之间的连接，电容取值建议为1000pF；信号线串联共模电感滤波，且共模电感要求置于隔离带内；为了防止外部强干扰通过端口耦合进内部PCB，引起内部器件性能下降，在靠近端口处信号线上增加防护器件TVS管，具体布局如图示。

方案分析：（1）当接口与单板存在相容性较差或不相容的电路时，需要在接口与单板之间进行“分地”处理，即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线。

“分地”，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合；（2） CAN接口信号传输速率较高，内部PCB板高频噪声很容易由公共地线通过接口向外传导辐射，因此将公共地分割且通过电容相接，可以阻断共模干扰的传播路径。

2 CAN接口电路布局方案特点：（1）防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐，信号线上的防护器件TVS管与滤波电容要下接至接口地；按照信号流向摆放器件，走线时要尽量避免走线曲折的情况；（2）共模电感及跨接电容要置于隔离带中。

方案分析：（1）接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件；（2）隔离带下面投影层要做掏空处理，禁止走线。

三、结构和线缆设计方案EDP软件介绍电磁兼容设计平台(EDP)，依据最专业的EMC专家方案知识库，快速输出符合产品设计要求的指导性的EMC解决方案。

车辆电磁兼容EMC方案设计1电磁兼容设计本车集中了N个无线信道，电磁兼容是系统实现的关键。

为了确保系统电磁兼容性满足“车上任一电台满功率发射时，整车系统应能正常工作；车上所有电台满功率发射时，其他设备应能正常工作；车上电源系统工作时，车上所有通信设备应能正常工作”的要求，应重点从以下几方面进行了论证和设计：1)底盘电系统电磁兼容性设计2)车顶天线集合电磁兼容性设计3)车厢电磁屏蔽设计4)车内通信设备电磁兼容性设计5)车内接地系统电磁兼容性设计6)车内电源系统电磁兼容性设计7)防雷设计下面就这七方面的设计分别进行阐述。

1.1底盘电系统电磁兼容性设计汽车电磁干扰源主要有辐射干扰、传导干扰。

辐射干扰有发电机或电动机电刷、开关触点产生的电弧和电火花；电感性装置产生的感应电动势等。

电弧和电火花是产生高频电磁波的干扰源；感应电动势与原电路电流同向叠加，产生电磁脉冲干扰。

传导干扰有开关触点、感性器件通断产生的浪涌；汽车电气配线、电路网络及搭铁阻抗产生的互耦电压等。

由于汽车线缆间经常存在电压和电流梯度、多点搭铁产生电位差，致使导线间产生电感或电容式耦合，瞬变电压高达200V。

这两种干扰源还可能相互作用，所有这些干扰都可能会对通信系统中的某一设备产生危害。

针对上述各种干扰，越野汽车底盘设计了下述方案以对抗电磁干扰：电气系统为24V体制，采用柴油发动机，取消了汽油发动机所需的点火系统，从而避免了发动机高压线圈产生的强烈电磁干扰。

●采用内部模块的电子开关取代了继电器，实现了整车无触点化，模块内采用自修复过载保护，取代了传统的保险丝；模块外设有故障指示灯，便于操作员检修和维护。

整车无触点化，开关电流降为毫安级，大大降低了开关对敏感设备的电磁干扰。

●控制信号采用屏蔽双绞线，具有较强的抗电磁干扰能力。

●采用符合电磁兼容标准的电气设备，合理布线，增加了必要的滤波装置，提高了系统的电磁兼容性。

1.2车顶天线集合电磁兼容性设计1.2.1天线集合的基本概念保证整车系统电磁兼容性必不可少的措施是天线集合的EMC设计，这里采用“天线集合”的提法是因为这些天线之间并没有直接的电气上的联系，它们只是物理位置上集中在一个较狭窄的空间内。

EMC实验室建设规划方案SICOLAB浅谈汽车EMC实验室规划与建设种，整车级别实验室除了增加了整车转毅系统外，剩下只有规模大小的区别。

这两种实验室都包括测试环境和测试系统两部分，测试环境即汽车EMC 测试所必须的半电波暗室，简称暗室。

测试系统分为EM工测试系统和EMS测试系统，即电磁骚扰测试和电磁抗扰度测试。

1、EMC测试环境规划测试环境一半电波暗室一般情况下由暗室，控制室、功放室组成。

暗室是内部铺设了吸波材料的屏蔽室，屏蔽室的功能是避免室外的电磁波进入实验室内部，同时阻断实验室内部电磁波传到室外；吸波材料的功能是吸收实验室内被测件发射出的电磁波，避免产生反射造成的测试结果错误；控制室用来放置全兼容接收机、信号发生器和监测计算机等设备，用来完成对测试过程和结果的监控；功放室内放置功率放大器。

功率放大器本身具有很强的辐射，对人有损害，所以单独放置。

本身电波暗室就是模拟空旷无电磁干扰的空旷场所，所以EMC实验室建议建设在相对安静无振动和强电磁环境中。

同时专门为汽车零部件或整车建设的EMC实验室必须考虑排烟的问题。

针对汽车零部件EMC实验室建议在暗室墙壁上多留出一个波导管，作用是提供光电传输通道或者给压缩空气管路的引入提供方便，该波导管将在日后实验中会发挥巨大作用控制室建议安装电话滤波器和信号滤波器，因为控制室也是一个屏蔽室，这两个滤波器的安装可以解决与外界沟通的问题。

2、EMC测试系统规划EMC测试系统的选择直接会影响到所能完成的测试标准和该实验室测试能力，所以有目的的调研与选择显得格外重要。

汽车EMC标准包括国际、地区、汽车工业协会等标准化组织制定的相关标准。

汽车EMC标准从20世纪60年代至今，已经经历了50左右的发展，各个标准组织的标准基本都包括了整车和零部件测试标准，而且各个标准之间都形成了相互对应，相互参考的关系，也就是除了在标准的严苛程度上的区别外，在试验内容和试验方法上有趋同的趋势。

汽车电子设备电磁兼容性改进技术方案
汽车电子设备工作在行驶环境不断变化的汽车上，环境中电磁能量构成的复杂性和多变性，意味着系统所受到的电磁干扰来源比较广泛。

按照电磁干扰的来源分类，可分为车外电磁干扰、车体静电干扰和车内电磁干扰。

车外电磁干扰车外电磁干扰是汽车行驶中经历各种外部电磁环境时所受的干扰。

这类干扰存在于特定的空间或是特定的时间。

如高压输电线、高压变电站和大功率无线电发射站的电磁干扰，以及雷电、太阳黑子辐射电磁干扰，等等。

环境中其它临近的电子设备工作时也会产生干扰，例如行驶中相距较近的汽车。

车体静电干扰车体静电干扰与汽车和外部环境都有关。

由于汽车行驶时车体与空气高速摩擦，在车体上形成不均匀分布的静电。

静电放电会在车体上形成干扰电流，同时产生高频辐射，对汽车电子设备形成电磁干扰。

车内电磁干扰车内电磁干扰是汽车电子设备工作时内部的相互干扰，包括电子元器件产生的电子噪声，电机运行中换向电刷产生的电磁干扰以及各种开关工作时的放电干扰，最严重的是汽车点火系统产生的高频辐射，其干扰能量最大。

电磁干扰的途径及原理电磁干扰按干扰途径分类，主要分为传导干扰、感应干扰和辐射干扰，对应的干扰原理如下。

传导干扰传导干扰主要通过电路的共用导体传播，典型的结构是共电源线和共地线，图1是典型传导干扰电路示意图。

R为电源线上电阻，Z为地线上电阻，U为支路电压，I为支路电流。

由于各设备工作电压为
因此任意一个设备电流变化都会导致其它设备电压变化，产生干扰。

要降低设备间的相互影响，需要减小R、Z和I值。

武汉力德恒业科技发展有限公司汽车电磁兼容标准分类❝❝电磁兼容测试项目❝行业案例汽车电磁兼容标准分为国际标准地区国家标准 汽车电磁兼容标准分为国际标准、地区、国家标准和企业标准。

现国际上制定电磁兼容方面的标准化组织有国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际电工委员会无线电干扰特别委员会（CISPR）。

地区标准主要是欧洲ECE法规和EEC指令。

国家性标准协会有美国国家标准协会（ANSI），令国家性标准协会有美国国家标准协会）美国联邦通讯委员会（FCC），美国汽车工程协会（SAE）德国邮电部（FTZ）德国电气工程师协（SAE），德国邮电部（FTZ），德国电气工程师协会（VDE），英国标准协会（BSI），上述标准协会的作用是与国际标准协调，并且制定各国家自己的标准。

国际上各大型汽车公司都有自己的企业电磁兼容标准，如美国福特公司、通用公司，德国大众、宝马、梅塞德斯奔驰公司法国的标致雪铁龙公司等梅塞德斯-奔驰公司，法国的标致-雪铁龙公司等，其企业标准比国际上通用的标准要严格很多，例如通常国际标准对于汽车抗扰度的要求通常为24V/m，通常国际标准对于汽车抗扰度的要求通常为24V/m而一些汽车公司则规定为100V/m—200V/m。

ISO11451《道路车辆窄带辐射电磁能量所产生❝ISO 11451 《道路车辆—窄带辐射电磁能量所产生的电气干扰—整车测试法》。

该标准为抗窄带电磁辐射源产生的电磁干扰的整车测试方法。

ISO辐射源产生的电磁干扰的整车测试方法ISO 11451包括4部分。

分别为：ISO114511《第1部分❝ISO11451-1《第1部分概述和定义》❝ISO11451-2《第2部分车外辐射源》ISO114513《第3部分❝ISO11451-3《第3部分车内内部发射机仿真》❝ISO11451-4《第4部分：大量电流注入（BCI）》ISO11452——❝《道路车辆窄带辐射电磁能量所产生的电气干扰零部件测试法》，该标准为抗窄带电磁辐射源产生的电磁干扰零部件测试方法。

组建电磁兼容实验室的方法
产品必须符合EMC(电磁兼容)要求，欧洲规定：销售违反电磁兼容法令(89/336/EEC)的产品将面临高额罚款，因此，商家越来越重视产品的电磁兼容性问题，为了降低成本，要根据公司需求和规模的不同，组建一个EMC
实验室，本文介绍建设公司内部EMC测试设备的优点、缺点和方法。

 组建一个电磁兼容实验室的最小需求取决于公司的需要和财务状况。

通常，公司将力求节省经费(在设备和人力资源两方面)，并尽量降低风险。

但有一点必须明白，世界上不会有“低成本、低风险和低EMC技术”这样的好事。

工程师必须掌握高度的技巧，才可能设计出具有相当性能的低成本设备。

精度越低的产品，其风险也会越高。

 在组建一个公司内部EMC实验室时，无论其规模大小如何，都必须遵从一些最起码的指导原则。

首先，建成EMC实验室的房间或地方必须洁净，没有无关物品，完全专用于EMC测量。

只要条件许可，绝对需要一个由金属制成并可靠连接大地的地参考平面；如果条件不允许(如房间不在第一层)，至少应该接保护地系统。

实验室内的所有金属物体必须可靠接地或予以清除。

电源系统必须“净化”(在电源进入EMC实验室之前的某处正确接入线滤波器)。

 EMC测试设备的配置
 1) 传导发射测试---需要一台频谱分析仪(或EMI接收器)、电缆和LISN(线阻抗稳定网络，手工制作或外购)，如果可能的话，还应该有一个屏蔽房间(最起码有一个屏蔽帐篷)和一张距地面80cm的绝缘桌。

 2) 辐射发射测试---需要同样的频谱分析仪或EMI接收器、一副天线、电缆和OATS(开放区域测试场地或(半)电波暗室)；为测量干扰功率而制作或外。

汽车电子系统中的电磁兼容性设计汽车电子系统的发展已经成为现代汽车行业的重要组成部分。

然而，随着各种电子设备的增加和多样化，汽车电子系统面临着电磁兼容性设计方面的挑战。

电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility, EMC）是指在不产生或接收无意的电磁干扰的情况下，不同电子设备能够正常运行的能力。

在汽车电子系统中，电磁兼容性的设计尤为重要，因为它关系到车辆的性能、安全性和可靠性。

本文将探讨汽车电子系统中的电磁兼容性设计原则和方法。

首先，汽车电子系统中的电磁兼容性设计需要从三个方面进行考虑：电源系统、传输线和辐射干扰。

电源系统是汽车电子设备的能源来源，稳定的电源对于整个系统的电磁兼容性至关重要。

为了解决电源系统中的潜在电磁兼容性问题，可以采取以下措施：使用滤波器来减小电源上的高频噪声、控制电源上的电压波动范围、增加电源线的绝缘层厚度等。

在传输线方面，由于传输线内部存在着电流和电磁场相互作用，容易产生电磁辐射和干扰。

为了降低传输线产生干扰的可能性，可以采取以下策略：首先，合理设计传输线的走向和布局，最大程度地减少电磁场的产生和辐射；其次，使用屏蔽材料和屏蔽线路，降低传输线上的辐射干扰；最后，采用差模信号传输线，可以减少与环境中其他电磁场的相互干扰。

辐射干扰是汽车电子系统中常见的电磁兼容性问题之一。

汽车电子设备在工作状态下会产生电磁辐射，如果该辐射干扰到其他设备，可能导致其正常运行受到干扰或受损。

为了降低辐射干扰的影响，可以采用以下方法：首先，在设计过程中使用低辐射干扰的元器件和材料，例如采用吸收材料来减少辐射干扰的传播；其次，进行适当的电磁屏蔽设计，采用金属罩或金属屏蔽壳等措施来减少辐射的传播范围；最后，通过合理的线路布局和电磁场耦合控制，可以有效地降低辐射干扰。

此外，汽车电子系统中的电磁兼容性设计还需要考虑电磁兼容性测试和验证。

在研发阶段，需要对汽车电子设备进行电磁兼容性测试，以确保其符合相关标准和规定。