某重型電動商用車電磁兼容輻射發射測試研究

中圖分類號：U469 收稿日期：2025-02-20 DOI： 10.19999/j.cnki.1004-0226.2025.05.012

Research on Electromagnetic Compatibility Radiation Emission Testing of a Heavy Duty Electric Commercial Vehicle

Zhang ZhonglingZhao Yanhua Xie Yaofeng Chen Mengjie CATARC Automotive Test Center（Wuhan）Co.，Ltd.，Wuhan 430056，China Abstract：Inthefieldofautomobiletesting，lectromagneticcompatibilityradiationemisiontestisanimportanttestit.Aiming

attheproblemofexceedingtheiitofeectromagneticcompatibilityradiationemissionofelectriccommercialvehices，asedonthe

actualtestofacertainmodelofeavdutyelectricommercialvehicles，tepaperdiscusssandaalyesthetroubleshootingpro

as wellaslocatetheemissionsoure.Itprovidesreferencefortheelectromagneticcompatibilityemisiontestofthewolevehicle. Keywords：Electromagneticcompatibility;Radiationemision;Electriccommercialvehicle;Sourcepositioningofemission

1前言

隨著汽車行業的不斷發展，汽車的電動化、智能化與網聯化趨勢也越來越明顯。隨之而來的是車載設備的不斷增多，進一步導致車輛的輻射發射復雜化。最早的電磁干擾研究可以追溯到19世紀70年代，自從法拉第發明電動機和發電機以來，電磁就一直在伴隨人類社會發展，而1881年希維賽德發表的《論干擾》一般被認為是電磁干擾研究的起源。現代電磁兼容（Electro-MagneticCompatibility，EMC）技術興起于20世紀80年代，是一種研究和解決電磁干擾的發生、傳播和抑制的技術。EMC可以分為電磁干擾（ElectromagneticInterfer-ence，EMI）和電磁抗擾度（Electromagnetic Susceptibility，EMS），根據傳播途徑又可進一步分為輻射發射（Radiat-edemission，RE）傳導發射（Conductedemission，CE）輻射抗擾度（Radiated Susceptibility，RS）和傳導騷擾抗擾度（Conducted Susceptibility，CS）四類。

電磁輻射發射測試是EMC領域中重要的組成部分。我國標準GB34660—20171和國際標準ECER10^[2] 等都對汽車整車的電磁輻射發射指標作出規定。輻射發射可分為寬帶輻射發射和窄帶輻射發射，汽車工業內一般認為由電氣或電子系統（如點火系統或電機）

發射為寬帶噪聲，而由微處理器系統或其他窄帶騷擾源產生的發射為窄帶噪聲。汽車作為一種常見的輻射源，產生的輻射發射可能對其他車載設備或者鄰近的車輛及電子設備造成影響，造成車輛系統或電子設備故障。為了防止這種不良影響，需要對汽車產生輻射發射的水平做出限制。

2國內外研究現狀

ECER10為聯合國歐洲經濟委員會（UNECE）制定的關于車輛電磁兼容性的標準，已經發布到第六版。而GB34660—2017是中國國家標準化管理委員會對道路車輛電磁兼容性要求和試驗方法做出的統一規定。GB34660—2017并未規定電動汽車及混動汽車在充電工況下的電磁兼容測試，而ECER10對該工況有充分的說明及測試規定。在整車輻射發射方面，兩項標準的窄帶輻射發射限值不同，GB34660—2017在 75～400MHz 頻段內采用了限值隨頻率的對數呈線性增加的計算方式。GB34660—2017參照CISPR122005，規定測試天線應對準車輛發動機中心，而ECER10規定測試天線應對準車輛中心。天線方向的不同是國內標準制定機構在參考國內外既有標準以及實際測試結果后做出的更貼近實際情況的改動。這表明國內標準雖然有一些技術點落后于國際標準，但已經在不停追趕，且在部分方向上取得更好的成果。

在理論層面，季國田等[3]分析對比了GB34660—2017與舊版標準的異同；申康等[4敘述了電磁兼容技術的現狀以及電磁兼容技術在相關領域的應用情況；張芷若等[5]梳理了國內外汽車電子與電磁兼容標準體系；Ramya6對電動汽車電磁干擾歷史進行了回顧，并分析了未來的前景與挑戰。

在技術層面，Zhao等7研究了整車和部分零部件的EMC測試問題；Liu等[8提出了一種將近場測量與電磁仿真相結合的整車EMC輻射性能預測方法；黃友林等[9]研究了整車輻射發射問題分析整改問題；李相榮[10]分析了汽車主要零部件的EMI性能。

輻射發射排查方法可分為以下四種：

a.遠場排查法：根據車載設備與供電情況，通過斷高壓和低壓供電，快速定位問題系統，再逐一對具體電器進行斷電，尋找問題器件。

b.近場排查法：使用電場探頭和磁場探頭在設備表面或內部近距離測量電磁場，定位輻射源。沿電纜、PCB或金屬外殼緩慢移動探頭，觀察頻譜分析儀上的信號變化。記錄輻射強度較高的區域，結合電路設計分析可能的干擾源。

c.時域分析法：使用時域測量設備（如示波器）捕捉瞬態干擾信號，重點測量高壓線束、電源線、信號線等可能產生瞬態干擾的部位。

d.屏蔽排查法：使用銅箔、導電布、屏蔽膠帶等材料覆蓋疑似輻射源，觀察輻射變化。

近場排查法測量結果受探頭位置影響，不直接反映遠場輻射；時域分析法得到的頻域信息有限；屏蔽排查法可能影響設備正常工作。遠場排查法符合ECER10和GB34660—2017標準測試要求，且直接反映汽車對外輻射情況，能夠更直觀地體現超限頻段與超限值大小，所以本文選用遠場排查法。

3測試條件

3.1測試標準及要求

測試標準為GB/T34660—2017《道路車輛電磁兼容性要求和試驗方法》， 10m 法測試限值如表1所示。

標準要求寬帶輻射發射測試時，長時工作的、能產生寬帶發射的全部設備應在最大負載狀態工作。在窄帶輻射發射測試時，全部電氣電子系統通電，內部振蕩器大于 或具有重復信號的長時工作設備開啟。測試天線應對準車輛發動機/電動機中心，測試距離為10m ，應測試天線水平極化和垂直極化的值。

3.2車輛狀態

車輛初始狀態，處于ON擋運行；開啟前后霧燈、近光燈、危險報警燈、制動燈；開啟組合儀表背光（最大亮度）；前雨刮開啟，以最大速度工作；多媒體開啟，使用FM模式，中等音量播放；空調工作，工作條件為LOW擋制冷風速最大。

3.3測試系統參數

測試場地為 10m 法半電波暗室。接收機采用Ramp;S公司生產的ESW44接收機，最大頻率范圍偏差為 ±0.1% 可測量頻率范圍為 1Hz～44GHz 。天線采用Ramp;S公司生產的HL562E，測量范圍為 30MHz～6GHz ，額定阻抗為 50Ω 。EMI測量頻率范圍為 30～1000MHz ，使用平均值檢波器，掃描時間為 5ms ，帶寬為 120kHz ，測量距離為 10m 。

4測試結果與排查過程

該車型寬帶噪聲測試結果滿足標準要求，而窄帶噪聲測試結果超過限值，故只討論窄帶噪聲排查過程

4.1窄帶噪聲測試結果

首先按照3.2節所示開啟車輛狀態，依照GB/T34660—2017標準要求的參數進行車輛左右兩側窄帶垂直極化電磁輻射發射測量（在一般測試中垂直極化數據要高于水平極化），測試結果如圖1、圖2所示。可以看出，車輛輻射發射曲線在 30～80MHz?100MHz?700MHz 等多個頻段超過限值線，并出現 40MHz 和 9MHz 的倍頻，同時還在 300～450MHz 等頻段出現較大波峰。這幾處均為需要重點關注的目標。

4.2間題定位過程

全部的排查過程較為繁瑣，下文只討論定位到輻射源前后的曲線對比，其中藍色曲線表示關閉目標設備前測試曲線，橙色曲線表示斷開目標設備后測試曲線。

先對車輛左側的窄帶曲線進行分析。車輛在ACC擋情況下，斷開高壓電路進行測量。如圖3所示，在關閉多媒體前后， 380～450MHz 頻段波峰消失，其余保持一致，可以判定該處與多媒體有關。

車輛處于ACC擋，關閉ATS控制器前后的曲線對比如圖4所示， 40MHz 倍頻消失，可以推斷 40MHz 倍頻與ATS控制器有關。

車輛處于ON擋，開啟高壓電路后，對該電路上通電的器件進行排查。首先關閉多合一控制器，如圖5所示，可以看出從 30～80MHz 頻段均有所下降，且降至限值線以下，由此推斷該頻段信號主要與多合一控制器有關。該多合一控制器控制氣泵、油泵、空調、電瓶充電接口、PTC加熱等功能。

車輛處于ON擋，其他設備保持不變，關閉行車記錄儀，結果如圖6所示。圖中 9MHz 倍頻的大量尖峰消失，可以判斷 9MHz 倍頻由行車記錄儀產生。

左側的全部超限情況已排查清楚，接下來轉向被測車輛右側。車輛處于ON擋，關閉空調控制器。由圖7可以看出， 300～800MHz 頻段兩個較大波峰消失，效果顯著。因此推斷上述兩處與空調控制器有關。

車輛處于ON擋，關閉微控制單元（MicroControllerUnit，MCU前后的曲線對比如圖8所示， 40～50MHz 超限頻段下降，且 60～70MHz 頻段的兩個波峰消失，由此判斷上述頻段輻射發射與MCU有關。

4.3排查后測試結果

在將第4.2節中定位的全部發射源關閉后，得到如圖9＼～圖12所示的輻射發射曲線，可以看出，左右兩側的EMI窄帶測試曲線已全部低于限值線，最小裕量如表2所示。

5結語

本文系統敘述了整車輻射發射的概念以及測試方法，并通過研究某型重型電動商用車的EMI測試超限問題，對排查手段與排查過程做出闡述。整車EMI測試排查定位是一個系統性問題，涉及車載部件的單獨作用以及互相作用，對該項目的排查也一直是汽車檢測行業的一項重點工作。本文通過遠場排查法的方式，成功定位到全部超限發射源，為該型車輛的研發工作解決實際問題，并為之后的EMC工作帶來一定的參考價值。

參考文獻：

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[2]ECE R1o O6： Uniform provisions concerning the approval of vehicleswithregardtoelectromagneticcompatibility，O6seriesofamendmentsto UN Requlation No.10[S].

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[4]申康，趙月梅，閆少明，等.電磁兼容技術的應用現狀及發展趨勢[J].北部灣大學學報，2024.39（4）：76-86.

[5]張芷若，張曉楠.國內外汽車電磁兼容標準淺析[J].中國汽車，2024（5）：21-24+31.

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表2排查后窄帶輻射發射最小裕量

[9]黃友林，武曉宇，付國良，等.整車輻射發射問題分析整改[J].汽車電器，2024（2）：80-81.

[10]李相榮.整車EMI輻射發射特性及問題改進[J].北京汽車，2023（2）：30-34.

作者簡介：

張中嶺，男，1998年生，助理工程師，研究方向為電磁兼容、車載通信和深度學習。