电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法(GB/T 18387-2008)

  电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法(GB/T 18387-2008)

  本标准修改采用美国汽车工程师协会标准SAE J551-5 JAN2004（（电动车辆的电场和磁场强度的测量方法及执行电平》。本标准与SAE J551——5 JAN2004比较，主要技术差异及原因：

  ————第2章引用文件，本标准引用GB/T 4365代替SAE J551-1的术语定义，引用GB/T 14023代替SAE J551-2，技术内容相同，能代替；删除了仅作为参考的出版物”美国联邦47号规则————通信；15部分————无线电频率设备”和IEEE出版物”IEEE Std.291”。

  ————4.2传导发射限值，删除了非商业区限值250 V要求。统一限值，不划分商业和非商业区。

  ————本标准增加附录A”棒天线校准————等效电容替代法”。此部分为本标准前版内容，指导测量的准确性，与SAE J551-5 DECl997版中附录A相同。

  ————本标准将SAE J551-5 JAN2004中涉及测量方法的6，7，8章合并到本标准的第5章，对应章节5.4，5.5，5.6。

  本标准规定了电动车辆的发射电场和磁场强度的限值和测量方法，频率范围9 kHz～30 MHz，与GB 14023《车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法》频率范围30 MHz～1000 MHz相协调。

  本版标准代替前版GB/T 18387——2001《电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法 宽带9 kHz～30 MHz》，与前版标准相比，本版标准主要变化如下：

  ————第2章，增加引用文件GB 9254，ANSI C63.4，ANSI C63.12；

  ————第4章，辐射发射骚扰限值有重大变化（本版图1和图2与前版图1和图2对比）；增加了4.2车载充电器的传导发射限值（表3）；

  ————第5章，5.2中磁场测量距离由前版标准1m0.2 m变为本版标准3 m0.2 m；增加了5.3”传导发射测量场地的要求”；本版5.4，5.5对应前版6，7；增加5.6”车载充电器测量”；

  Limits and test method of magnetic and electric field strengh from electric vehicles,broadband,9 kHz to 30 MHz

  本标准规定了电动车辆在频率范围9kHz～30MHz的磁场和电场的辐射发射的限值和测量方法，以及在频率范围450 kHz～30 MHz的传导发射的限值和测量方法。

  本标准中的传导发射测量仅适用于车载电池充电系统，其开关频率应在9 kHz以上，能量通过金属导体传输。传导发射的技术方面的要求仅适用于通过交流电源线对电池充电过程期间。

  下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这一些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

  GB/T 4365 电工术语 电磁兼容[GB/T 4365——2003，IEC 60050（161）：1990十Amd.1：1997+Amd.2：1998，IDT]

  GB/T 6113 无线电干扰和抗扰度测量设备规范[GB/T 6113——1995，idt CISPR 16-l：1993]

  GB 9254 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法[GB 9254——1998，idt CISPR 22：1997]

  GB 14023 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法[GB/T 14023——2006，CISPR l2：2005，IDT]

  ANSI C63.4——1992 低压电子电气设备在9 kHz～40GHz的无线电噪声发射测量方法

  天线中的测试限值以dB（V/m/kHz）和dB（A/m/kHz）表示。理论上，只要天线有足够的敏感度，适当的修正系数，并且天线阻抗与测量接收机匹配，能够正常的使用任何天线。下列天线适用于本测试方法：

  a） 0.009 MHz～30 MHz 带有天线 m垂直单极子。平衡器由天线制造商推荐。

  市场供应的棒天线和环天线，能够正常的使用其已知的天线 m单极子棒天线及其相关匹配单元的校准程序可参考GB/T 6113。电缆损耗系数的定义见GB l4023——2006的”附录C 天线和馈线的维护与校准”。

  在测量的整个频段上，应保证匹配单元和测量接收机之间达到阻抗匹配，最大驻波比（SWR）为2:1。从天线到接收机的天线系统的任何衰减或放大都应得到修正。

  注；应格外的注意，保证输入电压不超过匹配单元的脉冲输入额定值或有几率发生的过载。当使用有源匹配单元时，这一点特别重要。

  ，ANCI C63.4规定了人工网络。人工网络的额定电流应大于车辆充电时的峰值电流，标称电压应与电源电压一致，与所使用频率兼容。人工网络在450 kHz～30 MHz的频率范围内应能满足阻抗要求。

  测试场地应符合开阔试验场地（OATS）的要求，或者符合吸波屏蔽室（ALSE）的要求，

  棒天线置于地面上，距车辆的最近部分为3 m0.1 m。

  注：环天线位于磁场的最大敏感度方向，此时与环天线平面垂直的轴线平行于磁场方向。在环天线的情况下，这类极化适用于轴线方向。严格地说，这类极化用于指示电场的方向；当环天线定位在磁场的最大耦合方向时，电场方向平行于环平面。

  人工网络与车辆连接的电缆的长度应为1.5 m0.05 m。

  人工网络应与车辆所处的接地平板使用铜带线搭接，铜带线应尽可能短，并且长宽比最大不能超过7。

  当使用多个人工网络（LISN）时，每个50 的端口都应端接测量仪器或50 的负载阻抗。

  注：如果车辆在无负载状态下运行会引起动力系统损害或降低辐射发射电平，那就能使用测功机。

  依据5.4.3和5.4.4的结果决定最大发射方向。这个决定是基于从车辆的4个侧面得到的最高电平。如果车辆的两个不同的侧面的最高电平大致相等，那么选择其中1个侧面作为最大辐射方向。

  天线的放置和定向为最大接收信号方向，即在5.4.5确定的侧面，车辆以16 km/h和64 km/h的稳定车速运行，重复5.4.3，测量最大发射。

  测量应在9 kHz～30 MHz的频率范围内进行。这个范围也可以分成至少11个频段，每个频率倍程为1个频段。每个频段既可以手动扫描也可以自动扫描，以确定随频率变化的辐射场强。表6给出了一种频段划分的示例。

  本标准未规定测量的特征频率点，选择测量频率点时应充分考虑其分布。每个倍频程至少测量两个频率点，并且连续两个频率点的比不超过1.6。

  注：如果车辆在无负载状态下运行会引起动力系统的损坏或导致降低辐射发射电子，那么应把车辆置于测功机上进行测量，按水平道路给车辆加载，以5.4.6规定的速度运行。

  按适当的带宽和天线系数将数据规范到dB（V/m/kHz）或dB（A/m/kHz）。

  带宽修正，对于峰值检波测量，可以通过一个修正系数将其他带宽与1kHz或1MHz带宽相关联。对1 kHz，修正系数为20 lg[带宽（kHz）/l kHz]；对1 MHz，修正系数为20 lg[带宽（kHz）/l MHz]。例如：120 kHz带宽的相关限值，修正系数为20 lg（120kHz/l kHz）＝42 dB。

  测量应在最大连续补充充电等级上进行。如果车辆设计有多个充电电源电压，在每个电压上均应对导线进行发射测量。在规定的频率范围，应进行扫频测量，同时记录数据。

  如果数字控制电路或开关电路使用的频率超出1.705 MHz时，应再进行充电系统的辐射发射测试，应按照GB 14023进行测量，在频率范围30 MHz～1 000 MHz执行窄带辐射发射限值。

  等效电容替代法采用模拟天线代替实际的棒天线辐射单元。模拟天线的主要元件是一个电容器，其电容量等于棒天线或单极子天线的固有电容。这个模拟天线由信号源馈给信号，从耦合器或天线的底部单元输出，采用如图A.1所示的试验布置进行测量，天线系数（AF）由公式（A.1）给出，其单位为dB（1/m）。

  （A.1）

  ————测得的信号发生器输出电平，单位为分贝（微伏）[dB（V）]；

  ————测得的耦合器输出电平，单位为分贝（微伏）[dB（V）]；

  注：有效高度、高度修正系数和特殊尺寸棒天线的固有电容的计算方法，见A.3。

  应采用下列两种方法中的一种来校准：网络分析仪法或者信号发生器和无线电噪声仪法。这两种方法采用同一模拟天线。制作模拟天线。应在足够数量的频率点上进行测量，以便在天线 MHz频率范围内，获得一条天线系数随频率变化的平滑曲线，两者取较小值。

  注：网络分析仪法优于无线电噪声仪和信号发生器法，因为前者在全频段有更低的测量不确定度。

  注：因为网络分析仪的通道阻抗非常接近50，而网络分析仪在校准中会修正任何误差。因此，用网络分析仪不需要衰减器，如果需要，也能够正常的使用衰减器，但这将使网络分析仪的校准变复杂。

  ————如图所示，设备和端接在T型连接器（A）上的50 终端负载连接，在射频RF端口（B）测量被接收的信号电压V

  ————保持信号发生器RF输出不变，将50终端负载转接到RF端口（B）上，再将接收机输入电缆转接到T型连接器（A），测量施加的信号电压V

  （对于1 m的棒天线 dB），即得到天线 终端负载应具有很小的驻波比（SWR）（小于1.05:1）。无线电噪声仪应校准并具有小的驻波比（小于2:1）。信号发生器的输出具有稳定的频率和幅值。

  A.2模拟天线的一些考虑注：用作模拟天线的电容器应安装在小金属盒内或金属支架上，引线 mm，并保持与金属盒或金属架的表面接近。建议的间距为5 mm～10 mm。天线系数校准测量装置中使用的T型连接器可以装在模拟天线盒内，提供与信号发生器匹配的电阻衰减器也可以装在模拟天线盒内。

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