許響林,劉青松,李 彬,覃延明,翟建鵬
(重慶車輛檢測研究院國家客車質量監(jiān)督檢驗中心重慶市電磁兼容工程技術研究中心,重慶 401122)
GB 14023等同采用國際無線電干擾特別委員會標準CISPR 12,于1992年制定并發(fā)布,至今已經歷三次修訂,分別為2000版、2006版和2011版。
最新版的GB 14023-2011《車輛、船和內燃機 無線電騷擾特性 用于保護車外接收機的限值和測量方法》將于2012年1月1日起實施(以下簡稱“新標準”),該標準等同采用CISPR 12∶2007+A1∶2009[1],與2006版(以下簡稱“舊標準”)相比,在標準名稱、術語和定義、適用范圍、測試流程、試驗條件、試驗方法和限值等方面都有重要變化。
標準名稱由“車輛、船和由內燃機驅動的裝置無線電騷擾特性限值和測量方法”改為了“車輛、船和內燃機無線電騷擾特性用于保護車外接收機的限值和測量方法”,新標準名稱中增加了“用于保護車外接收機”字段。名稱的變更使標準的目的和意義更明確,就是用于對居住環(huán)境中使用的廣播接收機提供保護,同時也區(qū)別于另一項國家標準GB/T 18655-2010《車輛、船和內燃機無線電騷擾特性用于保護車載接收機的限值和測量方法》,兩項標準,名稱僅一字之差,一個用于保護車外接收機,一個用于保護車載接收機。
在術語和定義方面,新標準中增加了對“戶外試驗場地(OTS)”和“動力電池”的定義。舊標準在對于“室外測試場地”的要求中直接引用了GB/T 6113中規(guī)定的“開闊試驗場(OATS)”的概念,而實際上GB 14023舊版中規(guī)定的“室外測試場地”與GB/T 6113中規(guī)定的“開闊試驗場”是有很大區(qū)別的。新標準中新增定義“戶外試驗場地”為“類似于GB/T 6113中規(guī)定的開闊試驗場,但不需要接地平板,且尺寸不同”。指出了GB 14023和GB/T 6113中戶外試驗場之間的區(qū)別[1-3]。新標準中“戶外試驗場”的表述比舊標準直接引用“開闊試驗場”的表述更規(guī)范、更嚴謹。另外,為了適應新技術和新產品的出現,新標準中增加了“動力電池”的定義。將裝有“動力電池”的車輛或裝置納入了標準考慮范圍。
新舊標準都適用于內燃機汽車、電動汽車(除有軌電車和無軌電車外)和配備內燃機的其他裝置。隨著技術的發(fā)展,新標準還將適用范圍擴大到“配備動力電池的裝置”(如由動力電池供電的電動割草機或掃雪機)和“雙模式無軌電車”。新標準規(guī)定對于雙模式的無軌電車(比如既可用AC/DC電源驅動,又可用內燃機驅動),內燃機驅動部分屬于其規(guī)定范疇,而AC/DC電源驅動部分不屬于其規(guī)定范疇[1]。另外,新標準還依據其適用范圍的變化,相應地修改了附錄G“檢查GB 14023適用性的流程圖”。
舊標準規(guī)定的測試流程:先用峰值檢波器測量。如果測量數據低于窄帶限值,則判定合格;如果超過窄帶限值,則需先確定是寬帶發(fā)射還是窄帶發(fā)射:判定寬帶發(fā)射和窄帶發(fā)射的方法是再使用平均值檢波器測量,如果峰值測量數據大于平均值測量數據6 dB,則確定為寬帶發(fā)射,否則確定為窄帶發(fā)射。如果確定為寬帶發(fā)射,還需根據情況再用準峰值檢波器重新測量,準峰值測量數據低于寬帶限值時,則判定合格。
新標準在測試流程和測試方法上有重大變化。新標準刪除了“寬帶發(fā)射”和“窄帶發(fā)射”的提法,測試時也無需判定被測信號是寬帶發(fā)射還是窄帶發(fā)射,要求直接按“車輛通電、發(fā)動機不運行”模式和“發(fā)動機運行”模式兩種情況分別測試;前一種模式使用平均值檢波器;后一種模式使用峰值或準峰值檢波器進行測量。只有兩種模式都通過,才算合格。新標準修改后的符合性判定流程見圖1。
新舊標準的限值大小并沒有改變,但是提法不一樣。新標準將舊標準中的“寬帶限值”改成了“峰值和準峰值限值”;將舊標準中的“窄帶限值”改為了“平均值限值”。特別需要指出的是,新標準中的“平均值限值”和舊標準中的“窄帶限值”雖然限值大小相同,但新標準是針對用平均值檢波器測量的結果;而舊標準是適用于峰值或準峰值檢波器測量的結果。由于峰值或準峰值結果始終不小于平均值結果,因此,新標準的限值要求與舊標準相比,實際上是降低了,這是新舊標準之間最大的差別之一。
新標準對測量儀器參數的設置是根據儀器設備的特征,分成頻譜分析儀和掃描接收機兩大類分別進行規(guī)定的。對頻譜分析儀,新標準規(guī)定了測試帶寬和掃描時間;對掃描接收機,新標準則規(guī)定的是測試帶寬、掃描步長和駐留時間。這種分類描述要求比舊標準中不分儀器類型,籠統(tǒng)地規(guī)定測試帶寬和最小掃描時間更全面、更細致、更規(guī)范。
新舊標準在測試時,對車輛狀態(tài)的要求上有較大差別。新標準要求分別按“車輛通電、發(fā)動機不運行”和“發(fā)動機運行”兩種情況分別測試。
1)“車輛通電、發(fā)動機不運行”模式的運行狀態(tài)。點火開關打開、發(fā)動機不運轉、車輛的電氣系統(tǒng)都處于正常運行狀態(tài),所有可連續(xù)運行的含大于9 kHz內置振蕩器或重復信號的設備都應處于正常運行狀態(tài)。
2)“發(fā)動機運行”模式的運行狀態(tài)。對內燃機驅動的車輛,發(fā)動機應按表1規(guī)定的轉速運轉。
表1 內燃機運轉速度
①裝有驅動電機的車輛,每次測量時,車輛在空載的底盤測功機或非導電車軸架上,以40 km/h的恒速驅動。如果最高車速達不到40 km/h,則以最高車速驅動。
②裝有混合動力系統(tǒng)的車輛,應在電機和內燃機同時驅動下,使車輛以40 km/h速度工作的情況下測試。如果不可能,則車輛需在內燃機按表1規(guī)定轉速運轉下,以及用電動力系統(tǒng)使車輛以40 km/h的速度工作的情況下分別測試。如果最高車速達不到40 km/h,則以最高車速驅動[1-3]。
舊標準僅規(guī)定了“發(fā)動機運行”狀態(tài)這一種測量模式。新舊標準對“發(fā)動機運行”測量狀態(tài)模式的規(guī)定相同。
新標準在試驗狀態(tài)上的規(guī)定與目前歐盟指令72/245/EEC(2009/19/EC)和法規(guī)ECE R10較為相似。它們都是將車輛的電磁輻射發(fā)射測量分別使用峰值/準峰值檢波器和平均值檢波器。與新標準不同的是,歐盟指令和法規(guī)仍然沿用了“寬帶騷擾”和“窄帶騷擾”的提法,且在進行寬帶騷擾測量時,歐盟指令和法規(guī)均要求發(fā)動機處于正常運轉的同時,車上所有的電氣部件,如刮水器、暖風電機等都應打開。而在新標準中,僅要求發(fā)動機運轉,并未提到其他的電氣部件[4-6]。關于“車輛通電,發(fā)動機不運行”狀態(tài)的測量,歐盟指令和法規(guī)與新標準是一致的。由此看出,新標準的測試方法和試驗條件正在與歐盟指令和法規(guī)趨于統(tǒng)一,舊標準中單一測量發(fā)動機的方法已不適用于目前快速發(fā)展的汽車電子技術,越來越多的電子產品在車輛上的應用對抑制電磁發(fā)射提出了更高的要求[7-8]。
為適應動力電池割草機、雙模式無軌電車等新產品的出現,新標準增加了術語定義和適用范圍、修改了適用性判定流程圖,充分體現了標準更新與技術發(fā)展同步的理念。新標準對測量儀器參數、試驗條件、測試方法和限值的更新,使標準規(guī)定更細致、更加合理、更具操作性,同時也與歐盟指令和法規(guī)更趨一致,增強了不同國家之間檢測數據的可比性。
[1]CISPR 12:2007+A1:2009 Vehicles,Boats and Internal Combustion Engines-Radio Disturbance Characteristics-Limits and Methods of Measurement for the Protection of off-Board Receivers.
[2]GB/T 6113.104-2008,無線電騷擾和抗擾度測量和測量方法規(guī)范[S].北京:中國標準出版社,2008.
[3]CISPR 12:2005 Vehicles,Boats,and Internal Combustion Engine Driven Devices-Radio Disturbance Characteristics-Limits and Methods of Measurement for the Protect ion of Receivers except those Installed in the Vehicle/Boat/Device itself or in Adjacent Vehicles/Boats/Devices.
[4]劉青松,許響林,李彬.GB 14023《車輛、船和由內燃機驅動的裝置無線電騷擾特性限值和測量方法》2006版與2000版的差異 [J].客車技術與研究,2007,(6):43-44.
[5]ECE R10 Uniform Provisions Concerning the Approval of Vehicles with Regard to Electromagnetic Compatibility.
[6]72/245/EEC(2009/19/EC)Relating to the Radio Interference(Electromagnetic Compatibility)of Vehicles.
[7]壽建霞,徐立,劉媛,等.新版GB 14023闡述[J].安全與電磁兼容,2011,(3)
[8]徐立.關于汽車電磁騷擾的技術要求[J].汽車電器,2003,(1)