谈汽车功能安全与电磁兼容

・评论・

谈汽车功能安全与电磁兼容

Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ

ｏｎ

ＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＳａｆｅｔｙａｎｄＥＭＣｆｏｒＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ

近些年，我国汽车工业飞速发展，产销量跃居世界第一；汽车整车质量也有质的进步，单位时间内的故障率明显降低。现

关，主要因车辆所处电磁环境引起。电磁环境现象有多种，表１列举了一些常见现象。

表１电磁环境现象类型谐波，谐间波

低频传导现象

信号电压电压波动电压暂降和中断

低频辐射现象高频传导现象

磁场直接耦合

连续感应电压或电流磁场

高频辐射现象

电场电磁场连续波瞬态

静电放电现象

（ＥＳＤ）

电源频率变化低频感应电压沿电源线的传导沿信号／控制线的传导电场单向瞬变振荡瞬变

在，人们开始追求多功能、

高性能的汽车，为了迎合市场需求，汽车厂商在汽车上应用大量电气设备、

特约评论员徐立

电子器件、可编程电子器

件（Ｅ／Ｅ／ＰＥｏ由此所带来的汽车安全问题可称之为汽车的功能安全问题，其中大多问题与电磁兼容（ＥＭＣ）有关，例如脚踩刹车导致车辆不断加速；使用定速巡航系统时，车辆突然加速或突然减速；使用自动泊车系统时，车辆突然失去控制，等等。

人和车辆雷电

空中电磁脉冲

１

汽车的功能安全与电磁兼容

汽车功能存在三种状态：正常运行、故障、失效。正常

电磁环境对设备或系统的电磁骚扰是客观存在的，但是为了确保汽车功能的正常运行，即保证汽车是功能安全的，必须提高汽车各种功能（包括安全功能）的抗电磁环境骚扰的能力。

Ｉｆ

９

矗

１

运行就是设定的功能令人满意地正确行使；故障就是功能单元执行设定功能的能力降低或出现异常；失效就是功能单元执行设定功能的能力终止。

ＩＥＣ

６１５０８将功能安全定义为：与受控设备（ＥＵＣ）和

２汽车功能安全风险评估中的ＥＭＣ规划

汽车功能安全风险评估就是如何预先评估潜在的危害和风险，并采取适当的措施来减小这些风险；是汽车设计中一大难点。电磁环境对由Ｅ／Ｅ／ＰＥ组成的汽车功能构成潜在的风险和危害，即存在着汽车功能安全的重大风险。如何进行评估分析并预防是现代汽车面临的重大问题。

功能安全问题的出现具有偶发性和继发性，完全消除功能安全问题是不可能的。因此提出安全完整性概念：在规定的条件下和规定的时间内，安全相关系统成功实现所要求的安全功能的概率。

安全完整性概率是一种离散的、不规则的，将其划分为四个等级，并区分低要求平均风险和高要求连续操作风险两种情况，按单位时间出现风险的概率，从１０—１到１０—９进行划分，可将安全完整性分为四个等级，用以规定含有Ｅ／Ｅ／ＰＥ的整车安全功能的安全程度，见表２。

ＥＵＣ控制系统相关的组成部分的整体安全，它取决于Ｅ／Ｅ／ＰＥ安全相关系统、其他技术的安全相关系统和外部风险对降低设施功能的正确行使。汽车功能安全可以理解为车辆某项功能的正确实施不因各种相关因素的影响而出现故障或失效，相关因素可以是物理的、化学的、环境的……汽车的某项功能早期多以机械的方式实现；现在，汽车功能，特别是汽车安全功能往往借助Ｅ／Ｅ／ＰＥ来实现，即以计算机技术为基础的电子装置，如机电一体化、光机电液一体化等方式来实现。而Ｅ／Ｅ／ＰＥ受电磁环境的影响直接关乎到汽车功能安全性问题。

就汽车而言，电磁兼容，是车辆或零部件或独立技术单元在其电磁环境中能令人满意地工作，又不对该环境中任何事物造成不应有的电磁骚扰的能力。也就是说，在汽车及其周围的空间中，在一定的时间内（运行的时间），在可用的频谱资源条件下，汽车本身及其周围的用电设备可以共存不致引起降级。

本文前面提到的汽车功能安全问题与电磁兼容有

在分析和评估汽车功能安全时，引入一个概念——

安全生命周期。安全生命周期为确保汽车功能安全运行

徐立教授级高工中国汽车技术研究中心

２０１２年第６期安全与电磁兼容

・ＣＯＭＭＥＮＴＳ・

表２安全完整性等级分类

安全完整性

等级

４３２１

免于来自车内其它部件的电磁发射，也就是考虑到系统

低要求时的平均

危险失效概率（ｘ）

１０－５≤ｘ≤１０＿４ｌＯ＿４≤ｚ≤１０－３１０－３≤ｚ≤１０－２１０－２≤ｇ≤１０—１

高要求或连续操作危险失效概率（，，）

１０－９≤’，≤１０－８ｌＯ＿８≤１，≤ｌｏ－７１０－７≤’，≤ｌＯ。６１０－６≤’，≤１０‘５

内部的电磁兼容情况。

・零部件规范：是由零部件生产商为自己的产品建立的，包含与ＥＭＣ标准相关的电磁性能规范。

其次，对汽车功能进行ＥＭＣ试验验证和确认，其过程见图２。

安全要求规范

调认

～

一

系统验收

的全部活动。它始于概念阶段并终止于安全相关系统不能再使用的整个时问段内，贯穿于管理、开发、生产、经营、服务、报废的全过程，包括开发阶段的需求规划、设计、实施、集成、验证、确认和配置，也包括后续的产品支持服务。

就电磁兼容性而言，解决汽车功能安全问题的首要工作是建立ＥＭＣ安全规划，即为达到系统的电磁兼容性而统筹考虑和研究项目的电磁兼容性部分的工程方法。所有与之相关的活动应纳入ＥＭＣ安全规划中。

在制定ＥＭＣ安全规划时，应确保汽车功能不因其电磁环境（包括自身的电磁骚扰）变得不安全；同时确保汽车内部任一系统或者系统一部分的电磁发射不会干扰汽

１系统设计

｜设备集成ｌ

ｌ设备要型・．璺蔓…一Ｉ设备试验ｌ

蚓型

图２功能安全的验证和确认过程（Ｖ型法）

４常用的措施与技术

前面提到，应在汽车整个生命周期内采取必要的措

施与技术，实现预期的汽车功能安全完整性等级。

Ａ．在新项目执行过程中，应获得有关设计的必要背景信息。包括评估合理的可预见的生命周期；评估合理的可预见的整个生命周期内的最恶劣电磁环境；估计合理的可预见的整个生命周期内的最严酷环境（包括：机械、

ｌＩ

１０

车任一功能的正常运行，确保任何电磁骚扰不会导致安全风险。因此，应在汽车生命周期内采取适当的电磁措施，确保汽车功能安全的完整性。

ｔ１

３

汽车功能安全的ＥＭＣ解决方案

首先制定ＥＭＣ规范。ＥＭＣ规范一般分为三个层次，

气候、化学、生物等）；估计合理的可预见的整个生命周期

内要实现的功能特性。比如，在车内或车辆周边，手机发射是可预计到的重要电磁影响，８５０－９５０

２２００

ＭＨｚ、１８００～

整车的安全要求规范（ＳＲＳ）；系统或子系统设备要求规

范（ＥＲＳ）；零部件规范。它们之间的关联见图１。

安全要求规范是基于最大生命周期的电磁环境

ＭＨｚ的电磁发射必须纳入到设计的背景信息中。从

而在设计、开发阶段，可以采用屏蔽／滤波壳体，为该频段干扰提供至少４０ｄＢ的

设计安全相关系统和戚系统内电磁纾缓措箍，

对每套设备建立包含电磁特性的设备要求规范

考虑来自同一系统其他部件的电磁发射

抑制措施。

Ｂ．在设计、开发阶段，需要考虑的措施与技术包括设计系统架构，充分降低由于电磁干扰导致危险失效的概率；避免使用对电磁敏感的器件、电路设计、机械和软件技术；通过选择配件和零部件，借助设计电路、软件和机械，以降低由于电磁干扰产生危险失效的概

实现其他设备的Ｉ通过适当的选择产品规范，在设备要求规范中设备要求规范｛实现电磁规范，如需要，加上电磁纾缓措施

重复直到实现符合

设备要求规范

产品规范

包括电磁特性数据

在任何层面（安全相关系统、设备或产品）上

应用或修改电磁纾缓措施（如需要）

ｌ苎塑墨竺亘三壁兰堕奎堡至亘三三ｊｉｉｉｉ三］

图１

ＳＲＳ、ＥＲＳ与零部件规范之间关联

率；在电磁骚扰和恶劣物理环境下，应采用分析和测试的方法来确定零部件、独立技术单元、电路、机械和软件的电

・ＳＲＳ：对于安全要求规范中的电磁性能，应满足使

用期内整车能抵御最恶劣的电磁环境。

・ＥＲＳ：为在整车中的每一台设备建立ＥＲＳ，每一台设备的ＥＲＳ是基于使用期内该设备可能面对最恶劣电磁环境中的电磁性能规范，ＥＲＳ还应包括保护某些设备

磁和物理特性；设计接地、搭接、布线、电缆敷设和印制

电路板，以提高电磁特性；使用计算机辅助设计工具减少电磁耦合路径；使用电磁抑制技术，包括屏蔽、滤波、过电压保护、过电流保护、静电放电抑制、电源质量改善和电流隔离等；

（下转第５９页）

ＳＡＦＥＴＹ＆ＥＭＣＮｏ．６２０１２

・测试与测量・

１０米法半电波暗室，分别对标准信号发射器进行多次测量，可得到信号源各发射频点在３米法平均值Ｅ３，和

２０

ｄＢ／１０倍的反比因子归一化到１０米法，与真实１０米

法测试结果的差值。从图３可以看出，垂直和水平极化方向上测量结果的偏差均控制在±１．５ｄＢ的范围以内。这样的偏差是测试允许的，对３米法测量系统的修正达到了

ｌｏ米法平均值Ｅ１０，（厂为信号源频率）。则信号源各发射

频点对应的修正系数可定义为：

呼＝１０一（￡３，一Ｅ１ｑ）

（５）

预期效果。

因为标准信号发射器发射频点有间隔，不能覆盖所有频点，所以可按线性插入法算出各频点间隔之间的修正系数：

５

结语

使用３米法在半电波暗室中测量电磁骚扰时，用反

ａ：ｄ口一！！旦二写掣』＜ｆ＜Ａ

Ｊ２－－Ｊｌ

（６）

比因子将测量结果归一化产生的偏差是很多实验室不容易注意的问题。建议相关的电磁兼容测试人员根据上述方法找到适合于所用场地的修正系数，以确保测试数据

则最终３米法暗室测量系统的修正公式为：Ｅ３ｊ修正值＝Ｅ３，测量值＋ａ修正系数

（７）

的有效性，为预测试和研发过程中电磁兼容性设计提供更可靠的参考数据。

参考文献

【１】ＣＩＳＰＲ

ｇＹ

ＳｕｂｃｏｍｍｉｔｔｅｅＩ．ＣＩＳＰＲ２２：２００６Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏ—

实践中采用了这样的办法，在不同实验室对不同被测设备交叉测试验证，均得到了不错的效果。图３表示，验证测试所得３米法的测试结果加上修正系数ａ，再用

ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ—－Ｒａｄｉｏｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ—－Ｌｉｍｉｔｓ

篓Ｐ掣铽审桫

一１５．

・

Ｊ

ａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｏｆ

ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ【Ｓ】．２００６．

９２５４—２００８

［２】全国无线电干扰标准化技术委员会１分会．ＧＢ

信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法【ｓ］．北京：中国标准出版社，２００８．［３１

ＳａｎｊａｙａＭａｎｉｋｔａｌａ．ＥＭＩ溯源，：从麦克斯韦到ｃＩｓＰＲ【Ｊ】．电子工程专辑．２００４．７：１１．

［４１汤世贤．微波测量【Ｍ］．北京：国防工业出版社，１９８３．

‘一ｊ

ｓ

ｌ一水平擞化……４

～＼

＂

ｄＢ¨、ｈｎ

５９

ｌ

［５］叶德培．量不确定度［Ｍ］．北京：１５１防工业出版社，１９９６．ｔ、、

图３

３米法测试结果修正后与１０米法测试结果的偏差

编辑：安皓Ｅ—ｍａｉｌ：ａｎｈａｏ＠ｃｅｓｉ．ｃｎ

（上接第１０页）

使用针对严酷物理环境的技术，以及采取措施帮助器件、装置、设备在合理的可预见的生命周期内维持足够的电磁特性；使用两层或多层抑制措施，而不依赖于一层；利用以往案例研究结果和经验。比如，在机动车辆的电磁设计时，应考虑电子电气组件的安装位置。安装在发动机舱中的组件应比安装在车厢中的电磁严酷等级高，即需承受更加严格的ＥＭＣ试验。同时采用的电磁抑制措施还应考虑环境因素，如暴露于路上溅起的水、盐，油、制动液等侵害，还要承受极端的震荡、温度和高低温的变化。另外，共模电流是传导和辐射电磁发射和抗干扰以及电缆间串扰等问题的主要来源。电磁设计时，提供适当的共模电流路径，可以很好地降低电磁发射和提高电磁抗扰度。

ｃ．在项目实施和集成过程中，根据其电磁规范采购材料、器件和功能单元；根据其电磁规范，使用适当的材料、器件和功能单元产品按设计进行组装；根据电磁设计进行安装。

Ｄ．在安装和调试方面，应考虑要使用的程序和材料；对组成系统的设备进行物理位置的限制；对电源、控制和信号线的类型、长度和走向进行限制；采用端接电缆

屏蔽的方法；保证电源质量；采用必要的屏蔽、滤波、过电压和过电流保护、电源调节、静电放电保护、接地和连接要求。

Ｅ．在运行与维护方面，应有全面的用户说明，包括维持足够的电磁特性所需的运行程序；与电磁特性相关的维护程序；维持ＥＭＣ特性的拆卸／重新装配技术；定期测试关键器件的电磁特性；定期更换对性能降低或者随时间磨损敏感的关键器件。

Ｆ．在硬件和软件的修改和升级方面，应评估修改和升级对安全功能的电磁特性以及可能受影响的其他功能安全；确保对于相关系统和可能受影响的任何其他安全相关系统修改和升级不会使电磁特性降到低于可接受水平。

最后需要说明，影响汽车功能安全的因素有多种，ＥＭＣ虽然仅仅是解决汽车功能安全的一个部分，如果解决不好将是汽车安全的一个短板。通过实践，如果整车设计考虑了ＥＭＣ问题，则整车安全完整性等级至少提高一个级别。这对提高汽车功能安全的有效性是非常有意义的。

编辑：安皓Ｅ—ｍａｉｌ：ａｎｈａｏ＠ｃｅｓｉ』－ｎ

２０１２年第６期安全与电磁兼容

・评论・

谈汽车功能安全与电磁兼容

Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ

ｏｎ

ＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＳａｆｅｔｙａｎｄＥＭＣｆｏｒＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ

近些年，我国汽车工业飞速发展，产销量跃居世界第一；汽车整车质量也有质的进步，单位时间内的故障率明显降低。现

关，主要因车辆所处电磁环境引起。电磁环境现象有多种，表１列举了一些常见现象。

表１电磁环境现象类型谐波，谐间波

低频传导现象

信号电压电压波动电压暂降和中断

低频辐射现象高频传导现象

磁场直接耦合

连续感应电压或电流磁场

高频辐射现象

电场电磁场连续波瞬态

静电放电现象

（ＥＳＤ）

电源频率变化低频感应电压沿电源线的传导沿信号／控制线的传导电场单向瞬变振荡瞬变

在，人们开始追求多功能、

高性能的汽车，为了迎合市场需求，汽车厂商在汽车上应用大量电气设备、

特约评论员徐立

电子器件、可编程电子器

件（Ｅ／Ｅ／ＰＥｏ由此所带来的汽车安全问题可称之为汽车的功能安全问题，其中大多问题与电磁兼容（ＥＭＣ）有关，例如脚踩刹车导致车辆不断加速；使用定速巡航系统时，车辆突然加速或突然减速；使用自动泊车系统时，车辆突然失去控制，等等。

人和车辆雷电

空中电磁脉冲

１

汽车的功能安全与电磁兼容

汽车功能存在三种状态：正常运行、故障、失效。正常

电磁环境对设备或系统的电磁骚扰是客观存在的，但是为了确保汽车功能的正常运行，即保证汽车是功能安全的，必须提高汽车各种功能（包括安全功能）的抗电磁环境骚扰的能力。

Ｉｆ

９

矗

１

运行就是设定的功能令人满意地正确行使；故障就是功能单元执行设定功能的能力降低或出现异常；失效就是功能单元执行设定功能的能力终止。

ＩＥＣ

６１５０８将功能安全定义为：与受控设备（ＥＵＣ）和

２汽车功能安全风险评估中的ＥＭＣ规划

汽车功能安全风险评估就是如何预先评估潜在的危害和风险，并采取适当的措施来减小这些风险；是汽车设计中一大难点。电磁环境对由Ｅ／Ｅ／ＰＥ组成的汽车功能构成潜在的风险和危害，即存在着汽车功能安全的重大风险。如何进行评估分析并预防是现代汽车面临的重大问题。

功能安全问题的出现具有偶发性和继发性，完全消除功能安全问题是不可能的。因此提出安全完整性概念：在规定的条件下和规定的时间内，安全相关系统成功实现所要求的安全功能的概率。

安全完整性概率是一种离散的、不规则的，将其划分为四个等级，并区分低要求平均风险和高要求连续操作风险两种情况，按单位时间出现风险的概率，从１０—１到１０—９进行划分，可将安全完整性分为四个等级，用以规定含有Ｅ／Ｅ／ＰＥ的整车安全功能的安全程度，见表２。

ＥＵＣ控制系统相关的组成部分的整体安全，它取决于Ｅ／Ｅ／ＰＥ安全相关系统、其他技术的安全相关系统和外部风险对降低设施功能的正确行使。汽车功能安全可以理解为车辆某项功能的正确实施不因各种相关因素的影响而出现故障或失效，相关因素可以是物理的、化学的、环境的……汽车的某项功能早期多以机械的方式实现；现在，汽车功能，特别是汽车安全功能往往借助Ｅ／Ｅ／ＰＥ来实现，即以计算机技术为基础的电子装置，如机电一体化、光机电液一体化等方式来实现。而Ｅ／Ｅ／ＰＥ受电磁环境的影响直接关乎到汽车功能安全性问题。

就汽车而言，电磁兼容，是车辆或零部件或独立技术单元在其电磁环境中能令人满意地工作，又不对该环境中任何事物造成不应有的电磁骚扰的能力。也就是说，在汽车及其周围的空间中，在一定的时间内（运行的时间），在可用的频谱资源条件下，汽车本身及其周围的用电设备可以共存不致引起降级。

本文前面提到的汽车功能安全问题与电磁兼容有

在分析和评估汽车功能安全时，引入一个概念——

安全生命周期。安全生命周期为确保汽车功能安全运行

徐立教授级高工中国汽车技术研究中心

２０１２年第６期安全与电磁兼容

・ＣＯＭＭＥＮＴＳ・

表２安全完整性等级分类

安全完整性

等级

４３２１

免于来自车内其它部件的电磁发射，也就是考虑到系统

低要求时的平均

危险失效概率（ｘ）

１０－５≤ｘ≤１０＿４ｌＯ＿４≤ｚ≤１０－３１０－３≤ｚ≤１０－２１０－２≤ｇ≤１０—１

高要求或连续操作危险失效概率（，，）

１０－９≤’，≤１０－８ｌＯ＿８≤１，≤ｌｏ－７１０－７≤’，≤ｌＯ。６１０－６≤’，≤１０‘５

内部的电磁兼容情况。

・零部件规范：是由零部件生产商为自己的产品建立的，包含与ＥＭＣ标准相关的电磁性能规范。

其次，对汽车功能进行ＥＭＣ试验验证和确认，其过程见图２。

安全要求规范

调认

～

一

系统验收

的全部活动。它始于概念阶段并终止于安全相关系统不能再使用的整个时问段内，贯穿于管理、开发、生产、经营、服务、报废的全过程，包括开发阶段的需求规划、设计、实施、集成、验证、确认和配置，也包括后续的产品支持服务。

就电磁兼容性而言，解决汽车功能安全问题的首要工作是建立ＥＭＣ安全规划，即为达到系统的电磁兼容性而统筹考虑和研究项目的电磁兼容性部分的工程方法。所有与之相关的活动应纳入ＥＭＣ安全规划中。

在制定ＥＭＣ安全规划时，应确保汽车功能不因其电磁环境（包括自身的电磁骚扰）变得不安全；同时确保汽车内部任一系统或者系统一部分的电磁发射不会干扰汽

１系统设计

｜设备集成ｌ

ｌ设备要型・．璺蔓…一Ｉ设备试验ｌ

蚓型

图２功能安全的验证和确认过程（Ｖ型法）

４常用的措施与技术

前面提到，应在汽车整个生命周期内采取必要的措

施与技术，实现预期的汽车功能安全完整性等级。

Ａ．在新项目执行过程中，应获得有关设计的必要背景信息。包括评估合理的可预见的生命周期；评估合理的可预见的整个生命周期内的最恶劣电磁环境；估计合理的可预见的整个生命周期内的最严酷环境（包括：机械、

ｌＩ

１０

车任一功能的正常运行，确保任何电磁骚扰不会导致安全风险。因此，应在汽车生命周期内采取适当的电磁措施，确保汽车功能安全的完整性。

ｔ１

３

汽车功能安全的ＥＭＣ解决方案

首先制定ＥＭＣ规范。ＥＭＣ规范一般分为三个层次，

气候、化学、生物等）；估计合理的可预见的整个生命周期

内要实现的功能特性。比如，在车内或车辆周边，手机发射是可预计到的重要电磁影响，８５０－９５０

２２００

ＭＨｚ、１８００～

整车的安全要求规范（ＳＲＳ）；系统或子系统设备要求规

范（ＥＲＳ）；零部件规范。它们之间的关联见图１。

安全要求规范是基于最大生命周期的电磁环境

ＭＨｚ的电磁发射必须纳入到设计的背景信息中。从

而在设计、开发阶段，可以采用屏蔽／滤波壳体，为该频段干扰提供至少４０ｄＢ的

设计安全相关系统和戚系统内电磁纾缓措箍，

对每套设备建立包含电磁特性的设备要求规范

考虑来自同一系统其他部件的电磁发射

抑制措施。

Ｂ．在设计、开发阶段，需要考虑的措施与技术包括设计系统架构，充分降低由于电磁干扰导致危险失效的概率；避免使用对电磁敏感的器件、电路设计、机械和软件技术；通过选择配件和零部件，借助设计电路、软件和机械，以降低由于电磁干扰产生危险失效的概

实现其他设备的Ｉ通过适当的选择产品规范，在设备要求规范中设备要求规范｛实现电磁规范，如需要，加上电磁纾缓措施

重复直到实现符合

设备要求规范

产品规范

包括电磁特性数据

在任何层面（安全相关系统、设备或产品）上

应用或修改电磁纾缓措施（如需要）

ｌ苎塑墨竺亘三壁兰堕奎堡至亘三三ｊｉｉｉｉ三］

图１

ＳＲＳ、ＥＲＳ与零部件规范之间关联

率；在电磁骚扰和恶劣物理环境下，应采用分析和测试的方法来确定零部件、独立技术单元、电路、机械和软件的电

・ＳＲＳ：对于安全要求规范中的电磁性能，应满足使

用期内整车能抵御最恶劣的电磁环境。

・ＥＲＳ：为在整车中的每一台设备建立ＥＲＳ，每一台设备的ＥＲＳ是基于使用期内该设备可能面对最恶劣电磁环境中的电磁性能规范，ＥＲＳ还应包括保护某些设备

磁和物理特性；设计接地、搭接、布线、电缆敷设和印制

电路板，以提高电磁特性；使用计算机辅助设计工具减少电磁耦合路径；使用电磁抑制技术，包括屏蔽、滤波、过电压保护、过电流保护、静电放电抑制、电源质量改善和电流隔离等；

（下转第５９页）

ＳＡＦＥＴＹ＆ＥＭＣＮｏ．６２０１２

・测试与测量・

１０米法半电波暗室，分别对标准信号发射器进行多次测量，可得到信号源各发射频点在３米法平均值Ｅ３，和

２０

ｄＢ／１０倍的反比因子归一化到１０米法，与真实１０米

法测试结果的差值。从图３可以看出，垂直和水平极化方向上测量结果的偏差均控制在±１．５ｄＢ的范围以内。这样的偏差是测试允许的，对３米法测量系统的修正达到了

ｌｏ米法平均值Ｅ１０，（厂为信号源频率）。则信号源各发射

频点对应的修正系数可定义为：

呼＝１０一（￡３，一Ｅ１ｑ）

（５）

预期效果。

因为标准信号发射器发射频点有间隔，不能覆盖所有频点，所以可按线性插入法算出各频点间隔之间的修正系数：

５

结语

使用３米法在半电波暗室中测量电磁骚扰时，用反

ａ：ｄ口一！！旦二写掣』＜ｆ＜Ａ

Ｊ２－－Ｊｌ

（６）

比因子将测量结果归一化产生的偏差是很多实验室不容易注意的问题。建议相关的电磁兼容测试人员根据上述方法找到适合于所用场地的修正系数，以确保测试数据

则最终３米法暗室测量系统的修正公式为：Ｅ３ｊ修正值＝Ｅ３，测量值＋ａ修正系数

（７）

的有效性，为预测试和研发过程中电磁兼容性设计提供更可靠的参考数据。

参考文献

【１】ＣＩＳＰＲ

ｇＹ

ＳｕｂｃｏｍｍｉｔｔｅｅＩ．ＣＩＳＰＲ２２：２００６Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏ—

实践中采用了这样的办法，在不同实验室对不同被测设备交叉测试验证，均得到了不错的效果。图３表示，验证测试所得３米法的测试结果加上修正系数ａ，再用

ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ—－Ｒａｄｉｏｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ—－Ｌｉｍｉｔｓ

篓Ｐ掣铽审桫

一１５．

・

Ｊ

ａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｏｆ

ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ【Ｓ】．２００６．

９２５４—２００８

［２】全国无线电干扰标准化技术委员会１分会．ＧＢ

信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法【ｓ］．北京：中国标准出版社，２００８．［３１

ＳａｎｊａｙａＭａｎｉｋｔａｌａ．ＥＭＩ溯源，：从麦克斯韦到ｃＩｓＰＲ【Ｊ】．电子工程专辑．２００４．７：１１．

［４１汤世贤．微波测量【Ｍ］．北京：国防工业出版社，１９８３．

‘一ｊ

ｓ

ｌ一水平擞化……４

～＼

＂

ｄＢ¨、ｈｎ

５９

ｌ

［５］叶德培．量不确定度［Ｍ］．北京：１５１防工业出版社，１９９６．ｔ、、

图３

３米法测试结果修正后与１０米法测试结果的偏差

编辑：安皓Ｅ—ｍａｉｌ：ａｎｈａｏ＠ｃｅｓｉ．ｃｎ

（上接第１０页）

使用针对严酷物理环境的技术，以及采取措施帮助器件、装置、设备在合理的可预见的生命周期内维持足够的电磁特性；使用两层或多层抑制措施，而不依赖于一层；利用以往案例研究结果和经验。比如，在机动车辆的电磁设计时，应考虑电子电气组件的安装位置。安装在发动机舱中的组件应比安装在车厢中的电磁严酷等级高，即需承受更加严格的ＥＭＣ试验。同时采用的电磁抑制措施还应考虑环境因素，如暴露于路上溅起的水、盐，油、制动液等侵害，还要承受极端的震荡、温度和高低温的变化。另外，共模电流是传导和辐射电磁发射和抗干扰以及电缆间串扰等问题的主要来源。电磁设计时，提供适当的共模电流路径，可以很好地降低电磁发射和提高电磁抗扰度。

ｃ．在项目实施和集成过程中，根据其电磁规范采购材料、器件和功能单元；根据其电磁规范，使用适当的材料、器件和功能单元产品按设计进行组装；根据电磁设计进行安装。

Ｄ．在安装和调试方面，应考虑要使用的程序和材料；对组成系统的设备进行物理位置的限制；对电源、控制和信号线的类型、长度和走向进行限制；采用端接电缆

屏蔽的方法；保证电源质量；采用必要的屏蔽、滤波、过电压和过电流保护、电源调节、静电放电保护、接地和连接要求。

Ｅ．在运行与维护方面，应有全面的用户说明，包括维持足够的电磁特性所需的运行程序；与电磁特性相关的维护程序；维持ＥＭＣ特性的拆卸／重新装配技术；定期测试关键器件的电磁特性；定期更换对性能降低或者随时间磨损敏感的关键器件。

Ｆ．在硬件和软件的修改和升级方面，应评估修改和升级对安全功能的电磁特性以及可能受影响的其他功能安全；确保对于相关系统和可能受影响的任何其他安全相关系统修改和升级不会使电磁特性降到低于可接受水平。

最后需要说明，影响汽车功能安全的因素有多种，ＥＭＣ虽然仅仅是解决汽车功能安全的一个部分，如果解决不好将是汽车安全的一个短板。通过实践，如果整车设计考虑了ＥＭＣ问题，则整车安全完整性等级至少提高一个级别。这对提高汽车功能安全的有效性是非常有意义的。

编辑：安皓Ｅ—ｍａｉｌ：ａｎｈａｏ＠ｃｅｓｉ』－ｎ

２０１２年第６期安全与电磁兼容