汽車行業對安全十分關注，再加上近幾年汽車上的動力電氣化，功能電子化越來越多。傳統汽車的EMC測試技術已經無法滿足現在電動+智能汽車了。而EMC中的EMI(電磁干擾)測試一直是汽車測試的重要組成部分。但是測試時間長、無法捕捉到完整信號等問題，卻是整個行業不得不面對的痛點。之前本人在一個EMC的線上直播活動中，聽到了一些應用方與方案商基于EMC中的EMI新技術做了一些分享，以下內容我將會根據我所聽到的進行一些簡單的整理。  

一、汽車EMI介紹

首先，先來了解下什么是EMI。  

EMI（電磁干擾)，是指設備在正常運行過程中對外界環境所產生的電磁干擾。EMI主要包括CE(傳導干擾)和RE（輻射干擾），CE是指從電源線、信號線或控制線傳導出來的干擾，RE是指從產品殼體輻射出來的干擾。

  

理論上講，大量電子設備安置在一個極其緊湊的空間中，且差異巨大，就有可能對外界發出EMI。而汽車擁有復雜的線路，以及電機控制系統、多媒體娛樂、藍牙通訊GPS等電子設備，也有可能對外界環境發出電磁干擾，這就是汽車EMI。  

二、汽車EMI測試的重要性

 說起汽車EMI的危害，不用鋪墊，行業人士就能如數家珍地列舉一大堆經典案例，比如：  

進行某混合動力客車ABS性能試驗時，啟動車輛但還未行駛時，測試儀器的輪速曲線就出現異常波動;但在測試傳統內燃機客車ABS 性能時，儀器的輪速曲線完全正常

某轎車上裝有靈敏的ABS，下雨時，因啟動刮水器產生的電磁干擾誤觸發了ABS，導致后車追尾事故

某量產車型綜控臺顯示攝像頭信號導致儀表盤花屏

某型號轎車在發動機點火時導致調頻廣播噪聲的故障

那么，如何解決汽車EMI的危害？除了可以通過技術上的屏蔽、接地、合理布線等方式減少EMI，還需要對車輛進行EMI測試。  

今天，汽車正朝著電動化、智能化、網聯化方向飛速發展，新能源汽車EMC測試面臨著更大的挑戰：大電流、大電流、高功率造成電磁干擾更嚴重，部件之間的耦合路徑更復雜；高頻開關器件、感性負載，是車輛設備及系統在正常工作時產生的嚴重電磁傳導及輻射干擾，電磁兼容遭遇更大挑戰；控制電路復雜，抗干擾要求更高。  

 

在這個更為復雜的電磁環境下，如何對車輛進行EMI測試與評價，來確保安全性，就顯得更加重要。    

三、汽車EMC測試相關參考標準及規范

EMI測試屬于EMC測試的一部分，EMC測試具有一票否決權，如果不能滿足相應法規測試要求，汽車產品就不能上市。接下來，梳理部分常用的我國及國際汽車EMC標準。

 

ISO 11451-4：道路車輛 窄帶輻射的電磁能量產生的電磁干擾的車輛試驗方法 第4部分大電流量注入(BCI)法

ISO 11451-4：道路車輛 來自窄帶輻射電磁能的電氣騷擾的車輛試驗方法 第2部分:車外輻射源

CISPR 12：車輛、機動船和內燃發動機驅動裝置的無線電騷擾特性的限值和測量方法

CISPR 25：用于保護用在車輛、機動船和裝置上車載接受機的無線電騷擾特性的限值和測量方法

GB/T 36282-2018：電動汽車用驅動電機系統電磁兼容性要求和試驗方法

GB 4824：工業、科學和醫療(ism)射頻設備電磁騷擾特性的測最方法和限值

汽車EMC問題越來越受到人們的重視，世界各國和相關國際性組織制定了眾多的標準和法規來限制汽車的電磁兼容問題。除了我國及國際汽車EMC標準體系，美國、歐洲、國際電工委員等也有EMC標準體系，當然整車廠也有自己的EMC標準體系，如大眾VQ TL81000、上汽乘用車SMTC 3800 006等。  

四、汽車EMI測試解決方案

汽車EMI測試分為EMI全兼容測試、EMI預兼容測試。  

（一）汽車EMI全兼容測試  

前面有提到過，汽車EMI測試行業內主要有2個痛點：合規性測試成本高、測試時間長以及傳統步進掃描、無法捕捉到完整信號。而Keysight N9048B PXE指數級加速進行了EMI的合規性測試，且能無縫捕捉所有信號。


  

Keysight N9048B PXE 是一款符合標準的 EMI 測試接收機，配有射頻預選器和 LNA 設計。其實時掃描（RTS）功能有助于縮短汽車EMI總體測試時間，輕松執行無間隙的信號捕獲和分析。N9048B PXE具有以下特點  

1 Hz – 44 GHz 頻率范圍

完全符合 CISPR 16-1-1:2019、MIL-STD-461G、ANSI C63.2 和 FCC 規范

出色的靈敏度和動態范圍

時域掃描（TDS）可以顯著縮短總體測試時間

實時掃描捕捉所有信號

直觀的多點觸控用戶界面和 PXE 軟件

X 系列可以升級，滿足當前和未來的測試需求

  

比如，在做汽車EMI測試時，傳統步進掃描測試一個面需要9小時，4個面就是36小時。而N9048B PXE的時域掃描，顯著縮短了測試時間，測試一個面僅需50秒，測試4個面僅需200秒。加速時域掃描效率更高，測試一個面僅需6秒，測試4個面僅需24秒。

  

傳統步進掃描無法捕捉到完整的信號，而實時掃描RTS則可以無間隙掃描不漏過任何信號，捕捉帶寬最高至350MHz，快速定位干擾源或產生路徑，是一款強大的故障排除工具，同時最高可記錄12000個數據，供后續回放分析。  

 

（二）汽車EMI預兼容測試  

除了做EMI全兼容測試，還可進行EMI預兼容測試，提前排查在合規測試時可能出現的問題，避免合規測試不過后需要長時間、長周期檢查的問題，提升測試效率、節約企業成本。  

Keysight X-系列信號分析儀或MXR示波器RTSA功能結合N9311X近場探頭、N6141EM0EEMI測量應用軟件，均可進行EMI預兼容測試。

  

1、RTSA（實時頻譜分析）  

MXR示波器的RTSA，最大測試帶寬可達320MHz；只要信號持續時間達到5微秒，即可100%被測試出來；速度為400000FFT/S;支持圖譜、功率密度等的顯示，頻譜圖上顏色越深，表示干擾信號出現的概率越大。其特征如下  

采用混疊FFT和高速硬件

速度快，100%的截獲概率(POI)

適合快速信號頻譜測試，如突發信號、脈沖雷達信號、未知干擾信號等。

  

2、多點觸摸控制軟件N6141EMOE  

Keysight多點觸摸控制軟件N6141EMOE是一款電磁兼容測試軟件，提供符合CISPR和GB標準的內置帶寬、檢測器和頻段預設，以及對法規限制線的自動測試，并具有用戶選擇的余量；支持天線、LISN、電纜、前置放大器的幅度校正、測試報告生成；執行預合規輻射和傳導發射測量，并通過廣泛的頻譜分析能力診斷不合規發射。具有以下性能特點:  

顯示對數頻率跨度和三個同時檢測器

通過內置信號列表和監控頻譜功能減少測量時間

通過可選的時域掃描功能加快數據收集

支持多點觸控用戶界面和SCPI遠程界面編程

  

3、N9311X近場探頭  

使用Keysight N9311X近場探頭，對電路板進行針對性掃描，逐步定位噪聲源和傳播途徑，整改EMI問題。

EMI全兼容測試機N9048B PXE EMI接收機，高速、寬度時域掃描，大幅縮短測試時間；基于通用的X系列信號分析平臺，實現了資產效能最大化，結合N9311X近場探頭、多點觸摸控制軟件N6141EMOE進行故障源查找，早起發現電磁干擾問題并排除，加速合格產品上市。因此，這些設備和儀器，幫助企業大大提升了效率，節約了成本。