使用混响室针对针汽车零部件的EMC测试-混响室混响时间特点

混响室作为一种电波暗室测试方法的替代方案，已经被IEC/TC77B 与CISPR/A纳入到EMC的基础标准中，成为IEC 61000-4-21。采用混响室进行测试的应用也越来越多，已经被很多标准所采纳，比如：

IEC 61000-4-21

RTCA DO-160

MIL461的替代测试方法（200 MHz~40 GHz）

汽车电子领域：ISO 11452-11, SAEJ1113/ 27, GMW 3100gs, GM9114p, es-xw7t-1a278-ac（>400MHz）等

EMC相关的产品类测试标准是基于IEC 61000-4-21基础标准而制定的。混响室的出现，既可以用于EMC领域的相关测试，也可以用于非EMC领域的研究。即使是EMC领域的测试，在实际应用中既有根据标准相关EMC标准进行的测试，也有不根据国际标准而是根据自己特殊需要采用混响室进行的特殊测试。

针对汽车零部件的EMC测试标准当中既有使用电波暗室进行测试的国际标准ISO11452-2也有使用混响室进行测试的国际标准ISO11452-11。

在电波暗室进行测试的国际标准ISO11452-2中建议的射频抗扰度测试等级如表1所示，建议的测试频率范围如表2所示。

表1：ISO11452-2建议的射频抗扰度测试等级

表2：ISO11452-2建议的射频抗扰度频率范围

在基于混响室的国际标准ISO11452-11中规定了射频抗扰度测试的频率范围可从LUF到18GHz，即可以采用连续波加AM调制进行测试，也可以采用脉冲调制信号进行测试，不但规定了建议的测试场强的等级，还分成了3个测试类别，如表3所示：

表3：ISO11452-11规定的类别和等级

使用混响室进行测试的国际标准ISO11452-11中规定了测试需要的主要设备包括：

屏蔽室：根据IEC61000-4-21而设计的符合实际的LUF, EUT尺寸，频率范围，屏蔽效率，测试场强等要求，提供各种所需的输入输出接口，采用镀锌钢板或者铝材料的屏蔽室。内表面要求光滑，屏蔽门内侧不能有油漆。

射频信号发生器：能产生所需频段的带有所需调制的射频信号。

射频/微波功率放大器：能覆盖所需频段，提供所需的足够的功率给发射天线，以便产生所需的场强。

定向耦合器：覆盖所需的频段，通过连接到功率计用于监测功率放大器的输出的前向功率和反射功率。

功率计：覆盖所需的频段，通过连接到定向耦合器用于监测功率放大器的输出的前向功率和反射功率。

频谱分析仪：覆盖所需的频段，通过连接到接收天线用于对空载和有载情况下的混响室进行特性测量。

发射天线：覆盖所需频段，高效率，将所需功率的射频信号转换为电磁波。根据不同频段，常用的天线包括双锥型，对数型，喇叭型等。

接收天线：覆盖所需频段，将电磁波转换为射频信号。根据不同频段，常用的天线包括双锥型，对数型，喇叭型等。

场强探头和场强计：用于对混响室内的场强进行测量和校准。

高功率射频开关：用于对高功率信号的路径的切换。

人工电源网络：对于直流供电的测试环境，通常需要使用2个5µH/50 Ω的人工电源网络，分别接在直流电源的正负极上，比如TESEQ的HV-AN150。

搅拌器：具有特定的尺寸，通过程控进行精确的步进旋转。

测试软件：控制搅拌器的旋转，控制相关仪器设备进行混响室的校准并完成所规定的测试。

使用混响室根据国际标准ISO11452-11进行测试的系统设置如图1所示。

图1：测量系统的设置

图1中各编号对应的设备分别为：

1. 搅拌器；2. 被测物；3. 混响室的测量区域；4. 发射天线；

5. 负载模拟器；6.电池；7. 测试台；8. 接收天线；9. 搅拌器控制器；

10. 衰减器；11.频谱分析仪；12. 计算机和控制软件；13. 计算机接口；

14. 射频、微波功放；15. 射频信号源；16. 功率计；17. 定向耦合器；

18. 功率探头；19.人工电源网络

ISO11452-2和ISO11452-11都是国际标准，很多欧美汽车企业都有自己定义的企业标准，而且规定的场强通常要高于国际标准，很多企业标准既有在电波暗室进行测试，也有通过混响室来实现测试。

我们也遇到过有用户根据厂家的标准提出了自己的测试需求，比如，需要测量的频率范围从200MHz 到6GHz，场强为200V/m，比国际标准高。

很多欧美汽车企业为了汽车的安全性都增加了1.2GHz到1.4GHz 和 2.7GHz到3.1GHz频段的场强为600V/m的雷达波抗扰度测试，这种雷达波抗扰度测试既可以在电波暗室进行，也可以通过混响室来实现。

虽然针对汽车整车的EMC国际标准ISO11451中并没有推荐使用混响室进行整车的测试，但我们也同样遇到有用户提出了采用混响室进行汽车整车的EMC测试的要求，图2所示即为AMETEK-TESEQ为某用户实现的一个采用混响室对汽车整车进行辐射发射和射频抗扰度测试的实际案例。

在针对汽车电子领域的射频抗扰度测试的应用中，场强通常在1000V/m以内，为了实现同样的场强，基于混响室的方案与基于电波暗室的方案相比，只需要较小的功放的功率，而且测试环境的费用比电波暗室也低很多，因此可以发挥出它的成本低的特性。

审核编辑：郭婷