本文是学习GB-T 18387-2017 电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了车辆的电场、磁场辐射发射强度的限值和试验方法,试验频率范围为150
kHz~
本标准适用于纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车等类型的电动车辆。
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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 6113.101 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范
第1-1部分:无线电骚扰和抗扰
度测量设备 测量设备
GB/T 6113.104 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范
第1-4部分:无线电骚扰和抗扰
度测量设备 辐射骚扰测量用天线和试验场地
GB 14023—2011 车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性
用于保护车外接收机的限值和测量方法
GB/T 29259 道路车辆 电磁兼容术语
GB/T 29259 界定的术语和定义适用于本文件。
电场强度发射限值见表1和图1,磁场强度发射限值见表2和图2。限值推导的方法参见附录
A。
表 1 电场强度的发射限值
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GB/T 18387—2017
表 2 磁场强度的发射限值
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style="width:9.44661in;height:4.33994in" />
频率//MIIz
图 1 电场强度发射限值
style="width:9.43323in;height:4.2867in" />
频率f/MTIz
图 2 磁场强度发射限值
GB/T 18387—2017
测试场地为装有吸波材料的屏蔽室(ALSE), 可以选择户外试验场地(OTS)
进行试验,场地应符合
GB 14023—2011 的要求。
测量仪器应满足 GB/T6113.101 的要求。测量仪器的本底噪声应至少低于限值6
dB。
注:使用无源天线时,为实现6 dB
本底噪声的要求,可以在天线和扫描接收机之间加上一个前置放大器,注意放大
器和接收机的过载特性。推荐使用带有有源匹配单元的天线,无需额外的前置放大器。
扫描接收机带宽、步长和驻留时间参数设置见表3。
表 3 扫描接收机参数
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天线应满足 GB/T6113.104 的要求。下列天线适用于本标准:
a) 电场天线:1 m 长的单极天线,垂直地面安装,配有天线匹配单元;
b) 磁场天线:直径60 cm 静电屏蔽环天线。
注:可以使用已知天线校正因子的单极天线和环天线产品。天线和接收机之间的衰减/增益宜进行适当的校正。
1m 单极天线的匹配单元应根据GB/T6113.104
进行校准。应注意输入电压不超过匹配单元的额
定脉冲输入或可能发生的过载。
测试场地配备的测功机应能保证所有驱动轮转速一致,转鼓最大速度应满足最大试验车速的要求。
并且其能够提供典型持续的道路负载扭矩。测功机的转鼓应为金属材质,轴承支撑结构应和暗室地板
接地。
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匹配单元应安装在地平面上,以使接地电感最小。如果使用户外试验场地(OTS),
制造商推荐的 地网应放置于地面上并连接到长度至少为2 m
的接地棒以确保电感最小。不允许使用通过天线电缆
在接收机端接地的浮动地网。
单极天线置于地面上,距车辆的最近部分3 m±0.03
m。如图3所示,测量时天线的四个位置
如下:
——车前和车后位置,并位于车辆的中心线上;
——车辆左、右两侧位置,并位于前、后轴之间中线上。
style="width:6.16668in;height:4.80018in" />
图 3 天线相对于车辆的位置
环天线中心距地面1.3 m±0.05m, 距车辆的最近部分3 m±0.03
m。环天线支架应能实现环天线
的两个极化方向。用垂直于环平面的磁场矢量方向来表示极化方向(也是环天线最大响应的方向),如
图4所示,环天线的方向为:
——径向:环天线的最大磁场响应方向是垂直指向车辆的方向;
— 横向:环天线的最大磁场响应方向是水平的并垂直于径向方向。
天线与车辆的相对位置为:
——车前和车后位置,并位于车辆的中心线上;
— 车辆左、右两侧位置,并位于前、后轴之间中线上。
GB/T 18387—2017
style="width:6.4933in;height:5.19992in" />
a) 环天线径向方向
style="width:6.74in;height:5.35986in" />
b) 环天线横向方向
图 4 径 向 和 横 向 环 天 线
的 方 向 和 位 置
车 辆 运 行 模 式 见 表 4 。 所 有 的 运 行 模 式 中 电 驱 动 系 统 应
处 于 驱 动 模 式 。 与 运 行 模 式 的 偏 离 应 在 试
验报告中详细记录。
表 4 车 辆 运 行 模 式
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GB/T 18387—2017
试验前可进行初步观察,具体方法参见附录 B。 试验步骤为:
a) 道路负荷按照车辆满载情况设置,车速为40 km/h 的稳定条件运行车辆;
b) 按照7.2的要求布置单极天线,记录电场测量数据;
c) 按照7.3的要求布置环天线,记录磁场的两个方向的测量数据;
d) 依据步骤 b)和步骤
c)相对于限值的最大测量结果,确定最大发射方向。如果车辆的两个不同
的侧面的最高电平大致相等,那么可以选择其中一个侧面作为最大辐射方向;
e) 按照表4中的运行模式运行车辆;
f) 在车辆最大发射侧面进行电场峰值扫描和磁场峰值扫描。
试验报告应记录仪器设置、车辆最大发射侧面测量结果、车辆运行模式等。
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(资料性附录)
限值推导
A.1 电场限值资料
宽带峰值脉冲的电场强度的推荐限值最初定义为10 m 测量距离的限值,20 MHz
时带宽归 一 化
1kHz, 限值为12 dB(μV/m) 并和频率成反比。基础性研究见式(A. 1)。
式 中 :
f— 频率,单位为千赫兹(kHz)。
style="width:3.06674in;height:0.6124in" />
…… ………………… (A.1)
将 式(A.1) 从相对于14 kHz 的计算方式转变为相对于拐点频率20 MHz
的计算方式,限值见式
(A.2)。
式 中 :
style="width:3.07335in;height:0.62678in" />
… … … … … … … … … …(A.2)
f—— 频率,单位为兆赫兹(MHz)。
A.2 带宽归 一 化去除
基础性研究设定了接收电压和带宽固定比例关系,而汽车发射限值不使用归一化带宽,使用该比例
关系去除归一化,同时保留原来的峰值电压限值。为了与目前的GB14023—2011
在30 MHz 时带宽归
一 化 1 kHz 所对应的12.4 dB(μV/m)
的峰值宽带限值保持一致,对限值进行小的改动,并去除归一化,
限值见式(A.3) 和 式(A.4)。
style="width:4.07997in;height:0.66in" /> …… ………………… (A.3)
style="width:2.80667in;height:0.60654in" /> …… ………………… (A.4)
式 中 :
f— 频率,单位为兆赫兹(MHz)。
A.3 电场峰值限值
由于电场和磁场的近场测量时,与距离立方成反比的场分量占主导,所以使用三阶换算方法。近场
的边界距离条件见式(A.5)。
style="width:2.4201in;height:0.66in" /> … … … … … … … … … …(A.5)
近场频率范围见表 A. 1, 限值换算如下:
style="width:2.78669in;height:0.60654in" />
style="width:2.25994in;height:0.35332in" />GB/T 18387—2017
表 A. 1 近场条件
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10 m(基础性研究) |
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3 m(本标准) |
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a) f>15.92 MHz 时的限值换算
对于3 m 和 1 0 m 的测量距离均是远场,限值的换算与距离成反比,见式(A.6)
、 式 (A.7) 和
式(A.8)。
style="width:2.71998in;height:0.58674in" /> … … … … … … … …(A.6)
Lm=67.98-20lg(f)(15.92\<f\<20MHz) … … … … … … … …(A.7)
Lm=41.96(20≤f\<30 MHz) … … … … … … … …(A.8)
b) 4.77MHz≤f≤15.92 MHz 时的限值换算
限值从10 m 到近场边界进行换算时与距离成反比,从近场边界到3 m
进行换算时与测试距离的
立方成反比,见式(A.9) 和式(A. 10)。
style="width:5.66667in;height:0.6732in" /> …………… …… (A.9)
style="width:2.87999in;height:0.37334in" /> … ……… ………… (A.10)
c) f≤4.77 MHz 时限值换算
由 于 3 m 和 1 0 m
的测量距离均位于近场区,因此限值的换算与距离的立方成比例,见式(A. 11)
和
式(A. 12)。
style="width:2.73996in;height:0.60654in" /> … … … … … … … … … …(A. 11)
style="width:2.75333in;height:0.37334in" /> … … … … … … … … … …(A. 12)
A.4 磁场峰值限值
推荐的磁场强度限值都是通过与电场强度限值与自由空间波阻抗计算得出,见式(A.
13) 和
式(A. 14)。
… … … … … … … … … …(A. 13)
… … … … … … … … … …(A. 14)
注:实际电场强度和磁场强度之间的换算关系不是自由空间波阻抗。限值选择这种换算关系是因为地面波或低角
度天波干扰信号保护通常适用于这种换算关系。
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(资料性附录)
初步观察
在测功机上进行发射测量之前,可以在路面上操作电动汽车,通过微弱的中波信号频道(如果车辆
可收听长波的信号,则可使用长波信号)的收听来初步主观观察电动汽车的电磁辐射与操作模式之间的
关系。初步观察可以使用车辆的内置天线和收音机,也可使用安装于车顶的单极天线和无线电接收机
组成的临时接收系统。使用临时接收系统则应注意天线与车体的接地,无线电接收机宜使用独立电池
运行。初步观察应在白天进行,在整个波段内至少选听三个微弱信号频道。
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