GB/T 33014.11-2023英文版/外文版 道路车辆 电气/电子部件对窄

GB/T 33014.11-2023英文版/外文版 道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第11部分：混响室法 GB/T 33014.11-2023英文版/外文版 Road vehicles-Component test methods for electrical/electronic disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy-Part 11: Reverberation chamber GBT 33014.11-2023英文版/外文版 GB 33014.11-2023英文版/外文版 前 言 本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。  本文件是GB/T 33014《道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法》的第11部 分。GB/T 33014已发布了以下部分：  ——第1部分：一般规定  ——第2部分：电波暗室法  ——第3部分：横电磁波(TEM)小室法  ——第4部分：大电流注入(BCI) 法  ——第5部分：带状线法  ——第7部分：射频功率直接注入法  ——第8部分：磁场抗扰法  ——第9部分：便携式发射机模拟法  ——第10部分：扩展音频范围的传导抗扰法  ——第11部分：混响室法 1 范围 本文件规定了车辆电气/电子部件对连续窄带辐射电磁骚扰的抗扰试验方法——混响室法(也称混 波室法)。  本文件规定了在混响室内对被测装置（DUT）与线束（实车线束或标准测试线束）施加电磁干扰的 试验方法，测试时被测装置的辅助设备既可以布置于混响室内也可以布置于混响室外，测试使用调谐模 式进行。  本文件适用于M、N、O、L类车辆（不限定车辆动力系统，例如火花点火发动机、柴油发动机、电动 机）用电气/电子部件。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；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 33014.1 道路车辆 电气电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第1部分：一般规定 （GB/T 33014.1-2016, ISO 11452-1:2005,MOD） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 天线特征系数 antenna characterization factor; ACF 天线特性中获得的平均接收功率与前向功率之比。 注：见B.5。 混响室特征系数 chamber characterization factor; CCF 在DUT和其辅助设备存在的情况下，调谐器旋转一周时归一化平均接收功率。 注：见C.3。 混响室加载系数 chamber loading factor; CLF 天线特征系数与混响室特征系数之比。 注1：见C.4  注2：用于试验布置（例如，DUT及辅助设备）引起的混响室额外加载系数。 最低可用频率 lowest usable frequency; LUF 注：根据附录B，混响室的特征决定了LUF。 最大加载系数 maximum chamber loading factor; MLF 可以保证场均匀性的混响室最大加载系数，其具体试验程序见B.7。 混响室 reverberation chamber 边界条件通过一个或多个步进旋转调谐器改变，具有高品质因数（Q值）的屏蔽室（腔）。 注：混响室可产生统计上的均匀电磁场。 辅助设备 support equipment DUT执行EMC测试所需的相关设备，包括（不限于）负载模拟器、线束、电源（或电池）、 DUT监控 设备（例如：光纤接口模块、电视摄像机等）。 测试桌 test bench 由聚苯乙烯材料构成，其高度至少为最低试验频率对应波长的四分之一。 注：通常使用1m高的测试桌。 调谐器 tuner 在混响室内旋转或移动以改变其电磁场边界条件的大型金属反射器。  注：随着调谐器的旋转或移动，电磁场中的零点和最大值会改变位置，从而确保被测设备（DUT）暴露在统计上均匀 的场中。 工作空间 working volume 包含测试桌、DUT、线束、测试桌上的辅助设备、接收天线的区域。 4 试验条件 本标准中的试验方法适用的频率范围是从LUF（见B.6）到18GHz。 用户应指定频率范围内的试验严酷等级，推荐的典型试验严酷等级参见附录A。 下列标准试验条件应符合GB/T 33014.1的规定：  ——试验温度；  ——试验电压；  ——调制方式；  ——驻留时间；  ——试验信号质量。 5 试验场地   概述 试验应在混响室内进行。   混响室 测试DUT的混响室体积应足够大，其工作空间可容纳测试桌、辅助设备和接收天线。  注3：混响室尺寸将影响最低可用频率（LUF）。  工作空间形状通常是长方体，但不是必须要求。 混响室应至少包含一个机械调谐器，以搅动室内的电磁场。基于混响室尺寸和工作空间，机械调谐 器的尺寸应尽可能大。此外，每个调谐器的形状应保证其旋转一周过程中，混响室内场的分布不具有重 复性。  注4：调谐器的数量、大小和形状将影响最低可用频率（LUF）。  混响室建成后，应依据附录B进行腔体确认，场均匀性满足表B.2的要求，并确认混响室的LUF。在 任何重大修改后，应再次进行腔体确认。调谐器的变更应被视为一项重大修改。 6 试验设备和仪器   各向同性电场监测探头 电场监测探头应能测量三个正交轴上的电场强度。   射频信号源 射频信号源应能覆盖规定的频率范围和调制方式。   发射和接收天线 应使用能够分别满足发射和接收频率要求的线性极化天线。天线效率应至少为75%（对数周期天线 和喇叭天线通常满足此要求）。允许使用多个天线覆盖混响室的整个频率范围。   放大器 放大器用于放大射频信号，向发射天线提供必要的功率以产生指定的场强。   频谱分析仪 频谱分析仪应能覆盖规定的频率范围。在有和没有DUT状态下，使用频谱分析仪与接收天线对混响 室的场地特征进行确认和测试。   定向耦合器 定向耦合器应能覆盖规定的频率范围。应能承受功率放大器的射频输出而不损坏。定向耦合器与功 率计一起用于测量传送到发射天线的前向功率。   功率计 功率计应能覆盖规定的频率范围。功率计与定向耦合器一起用于测量传送到发射天线的前向功率。   计算机控制 计算机控制系统应具备以下功能：在DUT试验前，根据附录B要求，具备使用专用软件、计算机及射 频测试设备对混响室性能进行确认的功能；该系统软件应存储腔体确认信息，以便在测试期间调用；在 DUT试验期间，控制射频测试设备和调谐器按8章所述进行测试。   DUT 的执行器和监测设备 DUT应按试验计划通过执行器运行，执行器尽量不影响DUT的电磁特性，如在按钮上使用塑料块、使 用气动执行器（供气管路使用塑料管）等。  可使用光纤或高阻引线连接DUT与监测设备；如使用其他类型引线，应尽量减小它的相互作用，并 记录导线的布置方向、长度和位置以确保试验结果的可复现性。  应避免监控设备与DUT的任何电气连接可能导致DUT出现故障。 7 试验布置   概述 混响室的总体布局如图1所示。 在最低可用频率处，工作空间至少应距混响室内任一表面、场发射天线或调谐器组件λ/4距离。DUT 和线束应位于混响室工作空间内。 DUT、测试桌和辅助设备的体积不应超过混响室总体积的8%。 所有不必要的射频吸收材料应从腔体内移除（如木桌、地毯、额外设备等）。  放置在混响室中的设备（DUT、线束、辅助设备、接地平板）可能导致腔体超出最大已验证的加载 范围。在采集数据之前，应按照附录C进行检查，以确定DUT和/或辅助设备是否对混响室腔体产生过加 载。   接地平板和 DUT 接地 如果DUT外壳未与车辆金属结构接地，则DUT和线束应放置在：  ——测试桌上（无接地平板），或  ——与测试桌上的接地平板绝缘。 如果DUT的外壳与车辆的金属结构接地，则DUT外壳应在试验期间接地（通过接地平面或通过放置在 测试桌上的接地平板）。DUT外壳的接地状态应模拟实际的车辆配置。 测试桌的接地平板（如使用）应由铜、黄铜或镀锌钢制成。接地平板的最小尺寸取决于被测系统的 尺寸，应可完整放置线束和DUT系统组件。接地平板（不包括接地连接）应放置在混响室的工作空间内， 且至少与任何墙壁和调谐器保持最低可用频率对应的λ/4距离。接地平板应使用接地带连接至混响室腔 体，其直流电阻应不超过2.5 mΩ。此外，接地带间的边缘距离应不大于0.3 m。  注：使用接地平面作为接地平板是目前正在研究的另一种方法。   电源和人工网络（AN） 当需要直流电源来保持电池电压时，直流电源应位于混响室外部。所有进入混响室的电源线应经过 滤波。用于保持蓄电池电压的直流电源线，可在混响室滤波器至蓄电池连接点间进行屏蔽。混响室内的 直流电源引线应沿墙壁和混响室地板布线，以尽量减少引线的场耦合。  如果不使用接地平板，则不应使用AN。DUT的电源线应直接连接至蓄电池端子。 如果使用接地平板，则每个电源线应通过AN连接到电源。应通过5 μH/50 Ω AN向DUT供电（见附录D 示意图）。所需的AN数量取决于车辆中预期的DUT安装方式。  ——对于远端接地的 DUT（车辆电源回线超过 200 mm），需要两个 AN：一个用于正极电源线， 另一个用于电源回线。电源负极端子应连接至回流线 AN 电源（输入）侧的接地平板。  ——对于近端接地的 DUT（车辆电源回线 200 mm 或更短），正极电源线只需要一个 AN。DUT 电 源回线不应超过 200 mm，并直接连接到接地板。电源负极端子应连接至 AN 外壳接地附近的 接地平板。  AN应直接安装在地平面上。一个或多个AN的外壳应连接到地平面。  每个AN的测量端口应接50 Ω负载。   DUT 和线束的位置 除非试验计划中另有规定，应使用1700+300 mm长度的线束。线束类型应根据实际系统的使用确定（屏 蔽、非屏蔽、双绞线等）。线束的长度应记录在试验报告中。  线束应布置成“U形”，以便使DUT和负载模拟器之间的线束直线长度为(1500±75) mm。线束弯角应+45 为(900)°  如果使用接地平板，则DUT和线束应放置在(50±5) mm非导电、低介电常数材料（相对介电常数，εr≤1,4）上。   负载模拟器的位置 如使用接地平板，最好将负载模拟器直接放置在接地平板上。如果负载模拟器为金属外壳，外壳与 接地平板直接搭接。  如果DUT的测试线束通过射频边界连接到接地平板。负载模拟器可位于接地平板附近(负载模拟器 外壳连接到接地平板的情况下)或测试室外部。  如负载模拟器放在接地平板上，负载模拟器的直流电源线应通过AN进行连接。   发射天线位置 发射天线的位置应在混响室确认及测试中保持不变。发射天线不应直接指向工作空间。如可能，发 射天线应指向混响室某一个壁角（发射天线的位置见图1），也可指向调谐器。发射天线应由非导电支 架支撑（例如：非导电三脚架或聚苯乙烯夹具），至少与任何墙壁和壁角保持最低可用频率对应的λ/4距 离。   接收天线位置 接收天线（Rx）可放置在混响室工作空间的任意位置，应放置在聚苯乙烯支撑架上。接收天线应避 免指向发射天线和工作空间的中心。 8 试验方法   试验计划 在进行试验之前，应制定试验计划，其中应包括以下内容：  ——试验布置；  ——频率范围；  ——测试频点或步长；  ——DUT 工作模式；  ——DUT 验收准则；  ——试验严酷等级；  ——DUT 监测条件；  ——试验报告内容；  ——其他特别说明及相对标准试验的差异。 每个DUT应在最典型的条件下进行试验，即至少在待机模式和DUT所有执行器均被激活的模式下进 行试验。   测试步骤 8.2.1 DUT 布置 按第7章的规定，将DUT、线束和相关设备安装在混响室的工作空间内。 8.2.2 确定混响室的加载效应 在正式测试之前，根据附录C确定每个测试频率下混响室的加载效应，包括计算混响室加载因子FCLF 和混响室可维持的最小脉冲宽度Tp,min。  为了确定加载效应，场强可低于实际试验场强。 8.2.3 确定混响室前向功率要求 使用公式（1），计算达到所需场强时，每个测试频点所需输入到发射天线的前向功率值PForw,Test：  式中： ETest——所需的场强值，单位为伏每米（V/m）；  FCLF——附录C中的混响室加载系数；  GRC——附录B中空载确认时得到的腔体增益。  混响室依据附录B进行腔体确认时，频率点之间允许使用插值。 8.2.4 频率步长和调谐器驻留时间 频率步长和调谐器驻留时间应考虑DUT响应时间、DUT敏感带宽和监控设备响应时间。频率步长和调 谐器驻留时间应记录在试验报告中。  最小频率步长可参考GB/T 33014.1。 调谐器在每个测试频点的驻留时间应至少为2秒，不包括测试设备的响应时间和旋转调谐器完全停 止所需的时间。每个测试频点可增加额外的驻留时间，以保证DUT处于恰当的工作模式能正常运行及低 频调制时对“关断时间”的要求。  8.2.5 脉冲测试信号要求 混响室加载状态决定了在其进行脉冲调制测试所能实现的最小脉冲宽度。 测试频率范围内，如果超过10%测试频点的脉冲调制宽度小于附录C中规定的最小脉冲宽度Tp,min，则 应增加吸波材料或增加脉冲宽度。如增加了吸波材料，应根据附录C重新测量和计算加载效应，直到使 用最少的吸波材料使时间常数满足要求。  8.2.6 DUT 试验 计算每个测试频点满足测试场强要求所需的前向功率值PForw,Test。 用于测试的调谐器的步数应至少为附录B中用于混响室确认的调谐器步数。调谐器应在每个频率点 等步进角旋转一周。确保DUT在测试场强中暴露适当的驻留时间。 应使用腔体确认时对应的接收天线，监控并记录接收功率PRec,Test的最大值和平均值（即PRec,Test,max和 PRec,Test,avg），以确保产生所需的场强。使用PRec,Test,avg确保测试时的混响室加载状态与加载系数确认时相 比没有改变。PRec,Test,avg差异大于3dB时应予以解决。  监控发射天线的前向功率PForw,Test，在调谐器旋转过程中，记录平均值PForw,Test,avg。当调谐器旋转一周 PForw,Test变化大于3dB时，应记录在试验报告中。 按照测试计划中的规定对载波进行调制。除非另有规定，应依据GB/T 33014.1采用峰值恒定原则。 监控DUT工作的任何偏差。  使用适当的天线和调制方式，逐步提高测试频率至频率上限。   试验报告 按照试验计划的要求，试验报告应提交有关试验设备、试验场地、试验布置、待测系统、频率、功 率、系统相互作用的详细信息以及与试验有关的其他任何信息。  在与DUT有关的要求之外，试验报告还应包括每个试验频率的以下参数：  ——用于监控混响室场强的接收天线的最大和平均接收功率曲线，PRec,Test,max 和 PRec,Test,avg；  ——发送到发射天线的前向功率平均值曲线，PForw,Test,avg；  ——在数据采集周期中，是否前向功率 PForw,Test 变化超过 3dB；  ——混响室加载系数 FCLF 和最大加载系数 FMLF；  ——调谐器步数。 在试验报告中应记录与试验计划的所有偏差。