电磁兼容搞不好，汽车跑偏救不了

人类需要适应周围的环境，汽车也需要。

随着全球人均汽车保有量的逐年增高，消费者对汽车的要求已不仅仅定位在“代步工具”，车辆的功能是否可靠、安全是否有保证、用户体验是否良好等已成为了消费者关注的主要问题。如何从电磁兼容的角度全面提升车辆的功能性、安全性，是目前汽车行业面临得现实问题。

一、车辆电磁安全面临严峻挑战

1、复杂电磁环境下的车辆故障日益增多

复杂电磁环境下汽车故障案例

随着环境中发电厂、广播发射塔、移动通信基础设施等日渐增多，各种无线信号相互叠加、耦合，使得实际电磁环境变得日趋复杂，车辆在复杂电磁环境中由于电磁兼容问题引发的故障也越来越多，如收音机杂音、遥控钥匙失灵、电子手刹故障、电驱动系统异常等等，不仅使得客户抱怨显著增多，更是对行车安全造成了严重的威胁。

2、智能网联汽车的发展面临电磁安全的挑战

此外，随着智能化、网联化的发展，车辆将搭载更多的传感器、控制器和执行器，车载电子电器系统变得更加复杂，在实际环境中也更容易出现电磁兼容问题导致的功能误判、功能失效等情况，这会严重制约智能网联车辆的发展。

因此，进行复杂电磁环境下的车辆测试显得尤为重要。

二、如何进行复杂电磁环境车辆测试

1、实际道路测试

针对复杂电磁环境下的车辆测试，目前企业主要采取道路测试的方式评估车辆电磁兼容风险，就是把被测车辆运送到需要测试的地点进行实地测试。相比于试验室测试，这种方式简单直接，但也存在一些弊端，主要体现在：

· 部分地区的电磁环境恶劣，长时间测试可能会影响人员身体健康；

· 车辆运输耗时耗力，提高企业成本；

· 不利于研发车型的保密；

在这样的情况下，建立试验室内基于复杂电磁环境的车辆测试方法就具有重要意义。

2、试验室测试

关于整车辐射抗扰测试，目前国际上主要有ISO 11451-2：2015、ECE R10，国内主要有GB 34660-2017、GBT 33012.2-2016对测试要求和方法进行了规定。按照上述标准构造的试验室测试环境无法体现复杂电磁环境多种无线信号共存、信号强度随时间变化等特点，使得部分在试验室开展过辐射抗扰度测试且表现良好的车辆，在实际道路行驶过程中却出现故障。

三、试验室内测试关键技术

类似于收音机可以对声音进行录制和播放，车辆复杂电磁环境适应性测试是利用采集和回放系统，将复杂电磁环境信号进行记录及试验室内复杂电磁环境复现。

1、复杂电磁环境的采集

复杂电磁环境采集系统主要功能为：接收电磁信号-处理电磁信号-存储电磁信号。系统由以下几部分组成：用于接收电磁信号的TS-EMF天线、用于处理电磁信号的信号&频谱分析仪、用于存储电磁信号的数据记录仪、以及用于系统控制的PC

复杂电磁环境采集系统

有了采集系统，接下来应该对哪些地方进行电磁信号采集呢？这就涉及到电磁场景选择的问题。

通常情况下，车辆可能在多种电磁场景中行驶，因此对单一电磁场景进行采集不具备实际代表性。通过建立多个城市多个地点的电磁场景数据库，可更全面地覆盖车辆实际行驶场景。电磁场景可包含居民区、商业区、闹市区、充电站、隧道、大功率广播电台等等。考虑到智能网联车辆的测试需求，可对环境中10kHz~6GHz频段内强度较高的电磁信号进行采集。

电磁场景示例

电磁信号采集频段示例

2、复杂电磁环境的复现

复杂电磁环境回放系统主要由以下几部分组成：用于电磁信号记录的数据记录仪、用于电磁信号产生的矢量信号源、用于电磁信号功率放大的功率放大器、用于电磁信号发射的天线系统、用于仪器设备控制的上位机。采集得到的电磁信号原始数据存储在IQ数据记录仪中，播放的数据文件通过矢量信号源-功率放大器-天线的路径，可实现试验室内复杂电磁环境的呈现。

复杂电磁环境回放系统

3、场强如何选择？如何定义测试方向？

事实上，在进行电磁场景数据采集时都会进行场强测试。因此，试验室复现的场强可以有多种选择，无论是电磁场景实际场强或是现有标准中规定的场强亦或是加入容裕度的场强均合理，企业可结合研发需求或产品目标进行自定义。考虑到复杂电磁环境信号对车辆的作用是多方向的，在天线位置固定的情况下，通过车辆随转台旋转的方式模拟电磁信号对车辆不同方向的影响。

四、应用范围

车辆复杂电磁环境适应性测试技术提供了一种试验室内复杂电磁环境构建的方法，具有较广的应用范围，列举如下：

· 试验室内车辆功能验证及故障诊断；

· 智能网联车辆电磁兼容可靠性测试；

· 混响室内车辆电磁抗扰测试；

五、结语

作为整车最重要的性能之一，电磁兼容性能现已受到了国内外主机厂的普遍重视。随着智能交通的发展和车辆电动化、智能化、网联化的发展，车辆与实际电磁环境之间的“共存”将变得愈发重要。车辆复杂电磁环境适应性测试技术可以提供一种测试评价方法，在试验室阶段对车辆电磁兼容品质进行考核。从长远看，对汽车产业的发展具有积极的促进作用。

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