汽车电子传导发射测量不确定度评定

徐晓

（陕西法士特汽车传动工程研究院，陕西 西安 710119）

0 引言

随着道路车辆自动化程度的不断提高，车辆电磁兼容性问题的重要性逐渐地显露，而汽车电子零部件的电磁兼容性 （EMC）试验也日益受到了人们的重视。本文根据JJF 1059.1：2012《测量不确定度评定与表示》[1]及CNAS-GL 07：2006《电磁干扰测量中不确定度的评定指南》[2]，对GB/T 18655-2010《车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》[3]（等同采用CISPR 25：2008[4]）中的传导发射-电流探头法测量的不确定度的来源进行了分析与评定。

1 测量方法

按照GB/T 18655-2010的要求进行测量，传导发射-电流探头法的测量原理如图1所示。

图1 传导发射-电流探头法测量原理示意图

2 建立数学模型

测量过程的数学模型为：

式 （1）中：Vr——接收机读数；

ac——接收机与电流探头之间的连接网络的衰减量；

δYT——电流探头转移导纳的修正值；

δVsw——接收机正弦波电压不准确的修正值；

δVpa——接收机脉冲幅度响应不理想的修正值；

δVpr——接收机脉冲重复频率响应不理想的修正值；

δVnf——接收机本底噪声影响的修正值；

δYTf——转移导纳频率插值的修正值；

δM——失配误差的修正值；

δZCP——电流探头插入阻抗的修正值。

3 测量结果的不确定度分量的评定

3.1 测量接收机读数的变化引入的不确定度u（Vr）

引起接收机的读数发生变化的因素包括测量系统的不稳定、接收机的噪声和显示的刻度内插误差。本文以缓速器控制器作为被测对象，将电流探头放在距EUT 50 mm处，独立测量10次，选取30 MHz频率点的测量值，结果如表1所示。

应用贝塞尔公式求出单次测量的实验标准偏差为：

由于一般情况下实验为单次测量，因此取k=1，标准不确定度为：

表1 接收机10次读数

3.2 接收机与电流探头之间的衰减量引入的不确定度 u （ac）

接收机与电流探头之间的衰减主要是电缆 （2根）的衰减，其衰减估计值由制造厂提供的数据获得，服从正态分布，其标准不确定度为：

3.3 电流探头转移导纳引入的不确定度u（δYT）

电流探头转移阻抗修正值δYT的估计值可由校准报告获得，服从正态分布，其标准不确定度为：

3.4 接收机正弦波电压引入的不确定度u（δVsw）

接收机正弦波电压准确度的修正值δVsw的估计值可由校准报告获得，服从正态分布，其标准不确定度为：

3.5 接收机脉冲幅度响应引入的不确定度u（δVpa）

接收机脉冲幅度响应不理想的修正值δVpa的估计值可由校准报告获得，服从矩形分布，其标准不确定度为：

3.6 接收机的脉冲重复频率响应引入的不确定度u（δVpr）

接收机脉冲重复频率响应不理想的修正值δVpr的估计值可由校准报告获得，服从矩形分布，其标准不确定度为：

3.7 接收机的本底噪声引入的不确定度u（δVnf）

在满足GB/T 18655-2010要求的场地，按照标准规定进行试验配置，测量时接收机的本底噪声远远低于标准极限值，对测量结果的影响可以忽略不计，则接收机的本底噪声引入的不确定度为：

3.8 转移导纳插值引入的不确定度u（δYTf）

转移导纳内插误差修正值δYTf的估计值为0，并具有一个半宽度为0.1 dB的矩形概率分布，其标准不确定度为：

3.9 失配误差引入的不确定度u（δM）

参考CISPR 16-2-4：2011[5]标准，本试验中接收机设置10～20 dB的内部衰减，电压驻波比不大于1.2，δM的概率分布近似为U形分布，其标准不确定度为：

3.10 电流探头插入阻抗引入的不确定度u（δZCP）

电流探头插入阻抗小于1 Ω，引入的不确定度值参考CISPR 16-2-4：2011标准，分布服从矩形分布，其标准不确定度为：

4 合成标准不确定度评定

由于各分量相互独立，因此合成标准不确定度为：

5 扩展不确定度

取包含因子k=2，其置信概率近似为95%，150 kHz～108 MHz传导发射-电流探头法测量的扩展不确度为：

6 结束语

在汽车电子零部件电磁兼容测试中，影响测量不确定度的因素较多，本文在参考相关标准的基础上对传导发射—电流探头法的测量不确定度进行了分析和评定，为同类试验项目的测量不确定度的评定提供了参考。

[1]JJF 1059.1-2012，测量不确定度评定与表示 [S].

[2]CNAS-GL07：2006，电磁干扰测量中不确定度的评定指南[S].

[3]GB/T18655-2010，车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法 [S].

[4]CISPR25： 2008， Vehicles， boats and internal combustion engines-Radio disturbance characteristics-Limits and methods of measurement for the protection of on-board receivers[S].

[5]CISPR16-2-4： 2011， Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods-Part 4-2：Uncertainties，statistics and limit modelin-Measurement instrumentation uncertainty[S].