随着汽车工业和电子技术的迅速发展，越来越多的新技术在汽车上得到了广泛的应用，这就对汽车的可靠性、安全性和舒适性提出了更高的要求。文中阐明了汽车电磁兼容性的研究意义、电磁干扰源及国际国内电磁兼容法规，介绍了电磁兼容的主要测试技术，并通过试验验证了测试方法的有效性。

随着汽车工业和电子技术的迅速发展，越来越多的新技术在汽车上得到了广泛应用，尤其是微电子技术更加有力地促进了汽车工业向高附加值的方向发展。而这些新技术的应用，也对整个汽车系统的可靠性提出了更高的要求，即各个电子装置和电子控制系统必须互相适应，汽车应用电子产品也就涉及到了一个共性的问题——汽车的电磁兼容性。

汽车电磁兼容性及其研究意义

电磁兼容性（Electron Magnetic Compatibility，简称“EMC”）是指电子设备在其存在的电磁环境中，既不干扰其周围的用电设备的正常工作，又具有一定抵抗环境电磁干扰且能正常工作的能力。由定义可以看出，EMC包括两个方面的含义，即设备或系统产生的电磁发射，不致影响其它设备或系统的功能；而本设备或系统的抗干扰能力，又足以使该设备或系统的功能不受其他干扰的影响。这就又引出了另外两个概念——电磁干扰（Electron Magnetic Interference，简称“EMI”）和电磁敏感度（Electron Magnetic Susceptibility，简称“EMS”）。

汽车EMC的研究有着极其重要的意义，它关乎汽车特定电子系统及其周围电子系统运行的安全可靠性，关乎电子控制功能（诸如电子控制汽车制动系统、电子控制传动系统和电子控制转向系统）的运行，甚至汽车整车的安全可靠性。例如，汽车的电子制动防抱死系统（ABS）在行驶过程中如果受到干扰失灵，或者是安全气囊受到干扰触发，就可能对人身造成很大的伤害。

汽车电磁干扰源

由于汽车行驶环境不断变化，汽车电子设备的工作环境中的电磁能量构成也就非常复杂和多变。其电磁干扰源可分为3种。

（1）车内电磁干扰

车内电磁干扰是由于汽车上使用的电子产品中含有许多导线、线圈和带有触点的电器，它们具有容性或感性特征，而任何一个电感和电容的闭合回路都会形成振荡回路，在工作时便会产生内部的相互干扰。
车内电磁干扰源可进一步分为3类：

（1）频谱范围10kHz～1000MHz的由高压点火装置产生的宽带干扰；

（2）频谱范围10kHz～500MHz的由直流电动机和离散输出级产生的宽带干扰；

（3）频谱范围基频～4000MHz的车载数字计算机（各种电子控制单元ECU和车载办公数字设备）产生的窄带干扰。

（2）车体静电干扰

车体静电干扰与汽车的外部环境都有关。由于汽车行驶时车体与空气高速摩擦，在车体上形成不均匀分布的静电。静电放电会在车体上形成干扰电流，同时产生高频辐射，对汽车电子设备形成电磁干扰。

（3）车外电磁干扰

车外电磁干扰是汽车行驶中经历各种外部电磁环境时所受的干扰，由自然现象和社会环境等因素引起。这类干扰存在于特定的空间或是特定的时间，行驶中相距较近的其他汽车也会产生车外电磁干扰。它随作用距离增大而减小，只有当其本身能量非常大，才能对相距较远的汽车电子设备产生影响，而车体静电干扰和车内电磁干扰，因为干扰作用距离近，干扰时间长，干扰强度相对较大。

国内外汽车电磁兼容法规

为了确保汽车的电磁兼容性，汽车电气系统、分系统和电子电器设备的电磁干扰和电磁敏感度的技术参数都必须符合有关的国际或国标标准。

目前，在汽车及车载电子设备EMC测试领域，其标准主要有以下几类：汽车电磁兼容国际标准，如ISO、CISPR等；欧洲汽车电磁兼容标准；美国汽车工程学会（SAE）电磁兼容标准等。大众、通用、福特、丰田及菲亚特等国际大型汽车生产厂商，均有自己的EMC测试标准和规范。

汽车整车测试标准有IS011451和CISPR12，其中标准IS011451分为IS01 1451.1-2000《道路车辆.用窄带发射的电磁能量进行电子干扰.车辆试验方法.第1部分：总则和定义》、IS011451.2-2000《道路车辆.用窄带发射的电磁能量进行电子干扰.车辆试验方法.第2部分：终止车辆辐射源》；而标准CISPR12：1997被国内等同采用，对应的国标为GBl4023-2000《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》。

汽车零部件测试标准有IS011452和CISPR25，其中标准ISO11452分为IS011452.1-2000《道路车辆.用窄带发射的电磁能量进行电子干扰.部件试验方法.第l部分：总则和定义》、IS011452.2-2000《道路车辆.用窄带发射的电磁能量进行电子干扰.部件试验方法.第2部分：吸收电磁室》；而标准CISPR25：1995被国内等同采用，对应的国标为GB18655-2002《用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法》。

电磁兼容测试技术

汽车EMC分为整车骚扰、整车的抗扰、电气部件的骚扰、电子部件和电子控制系统的电磁抗扰。所以汽车EMC测试分为EMI测试和EMS测试。EMI测试如辐射发射骚扰、传导耦合，瞬态发射骚扰；EMS测试如射频电磁场辐射抗扰度试验、传导耦合／瞬态抗扰性、静电放电（ESD）、大电流注入（BCI）、横电磁波（TEM）小室及带状线等试验。

根据常用传导骚扰测试标准CISPR16及FN55022的要求，辐射发射测试主要需要以下设备：EMI自动测试控制系统（电脑及其界面单元）；EMI测试接收机；各式天线（主动、被动棒状天线、大小形状环路天线、功率双锥天线、对数螺旋天线和扬声器天线）及天线控制单元等；半电波暗室或开阔场。表1列出了目前国际和国内对整车和零部件的EMI和EMS测试项目及对应标准。

1. 辐射发射测试方法

根据常用传导骚扰测试标准CISPR16及FN55022的要求，辐射发射测试主要需要以下设备：EMI自动测试控制系统（电脑及其界面单元）；EMI测试接收机；各式天线（主动、被动棒状天线、大小形状环路天线、功率双锥天线、对数螺旋天线、扬声器天线）及天线控制单元等；半电波暗室或开阔场。图1 所示为辐射发射测试布置，图2所示为辐射发射测试实验室，图3所示为自动测试控制系统设备。

2. 传导骚扰测试方法

与辐射骚扰测试相比，传导骚扰测试需要较少的仪器。很重要的条件是需要一个（2×2）m2以上的参考地平面，并超出EUT边界至少0.5m。传导骚扰测试通常在屏蔽室内进行。图4所示为电源端口传导骚扰测试配置。

3. 射频辐射电磁场的抗扰度测试

射频辐射电磁场对设备的干扰往往是由设备操作、维修和安全检查人员在使用移动电话时所产生的，无线电台、电视发射台、移动无线电发射机和各种工业电磁辐射源（以上属有意发射），以及电焊机、晶闸管整流器、荧光灯工作时产生的寄生辐射（以上属无意发射），也都会产生射频辐射干扰。测试的目的是为了评价电气和电子设备的抗射频辐射电磁场干扰的能力。测试仪器包括信号发生器、功率放大器、天线和场强测试探头。

4. 传导抗扰度测试

测试是为了评价电气和电子设备对由射频场感应所引起的传导抗扰度。注：对没有传导电缆（如电源线、信号线或地线）的设备，不需要进行此项测试。

测试设备：射频信号发生器（带宽150～230MHz，有调幅功能，能自动或手动扫描，扫描点上的驻留时间可设定，信号的幅度可自动控制）；功率放大器；低通和高通滤波器（用于避免信号谐波对被测设备产生干扰）；固定衰减器（衰减量固定为6dB）。图5所示为传导抗扰度测试配置。

测试验证

某空调本体厂家通过给风量电机增加电感、电容的方式对样件进行电磁整改，整改过的样品试验工作电压24V。通过电磁兼容性试验验证是否符合GB/T 18655-2010中辐射发射水平，检测仪器量具设备如表2所示，试验在陕西重型汽车有限公司EMC实验室进行，采用辐射发射测试方法，图6所示为现场被测样件连接照片。

该实验的测试结果如图7和图8所示，可以看出，基本通过GB 18655-2010中等级3要求。

结语

由于汽车经济性、安全性和舒适性方面要求的不断提高，汽车电子产品正朝着日趋增多的方向发展。日益增加的电子产品以及汽车流动性的特点，使得汽车电磁兼容问题变得更为突出和复杂。因此，必须重视汽车电磁兼容性的研究，完善相关标准法规，在电器系统设计时采取电磁兼容性设计的方法和标准，应该充分掌握汽车电磁兼容性各种测试方法，在产品上市前进行充分验证，提升产品的竞争力，为用户创造更大价值。