齊小江
汽車無(wú)線電干擾特性的測(cè)量研究
齊小江
(河南省工業(yè)和信息化委鶴壁無(wú)線電管理局 458030)
汽車在運(yùn)行過(guò)程中,在車體自身電氣元件以及外界電磁信號(hào)等多種因素的影響下,容易受到一定程度的無(wú)線電干擾,對(duì)汽車的運(yùn)行以及汽車電器元件的工作都會(huì)產(chǎn)生較大的影響,為了避免汽車受到更多的無(wú)線電干擾,我們應(yīng)當(dāng)對(duì)汽車無(wú)線電干擾的特性進(jìn)行研究,并開展無(wú)線電干擾信號(hào)的測(cè)量,做到掌握汽車無(wú)線電干擾信號(hào)的特性,并對(duì)無(wú)線電干擾信號(hào)進(jìn)行有效的測(cè)量,制定有效的抗干擾措施,使汽車的電器元件能夠正常工作,提高汽車電氣原件的運(yùn)行效率和運(yùn)行時(shí)間。
汽車無(wú)線電;干擾特性;測(cè)量研究
從目前汽車無(wú)線電干擾信號(hào)來(lái)看,在具體的研究過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)對(duì)無(wú)線電干擾的來(lái)源及傳播途徑進(jìn)行研究,同時(shí)掌握無(wú)線電干擾的檢測(cè)與測(cè)量方法,最后應(yīng)當(dāng)制定有效的無(wú)線電抗干擾措施,使汽車無(wú)線電抗干擾能力能夠得到有效的提高,避免車載電器元件在運(yùn)行過(guò)程中受到電磁干擾而發(fā)生失靈。為汽車的安全穩(wěn)定運(yùn)行和延長(zhǎng)電器元件的使用壽命奠定良好的基礎(chǔ),因此,我們應(yīng)當(dāng)做好汽車無(wú)線電干擾特性的測(cè)量研究。
車與車之間的無(wú)線通訊,將主要體現(xiàn)在“先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)”上。其中,車距監(jiān)測(cè)是主要功能之一。從目前來(lái)看,車距監(jiān)測(cè)功能主要依托汽車?yán)走_(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn),但偏高的成本使得這一技術(shù)目前還僅適用于部分高端車型。由于當(dāng)前該技術(shù)存在著傳導(dǎo)或監(jiān)測(cè)距離短等缺點(diǎn),因此在實(shí)際使用中有較大的誤差。但隨著車載無(wú)線通訊技術(shù)的引入,這一功能的實(shí)用性將被大幅度提高,尤其是在高速公路上使用,可以直接提高車輛行駛的安全性。
2.1 汽車無(wú)線電干擾的來(lái)源
從汽車無(wú)線電干擾信號(hào)的產(chǎn)生來(lái)看,無(wú)線電干擾的來(lái)源分為汽車電器元件在運(yùn)行過(guò)程中相互之間存在的干擾,以及太陽(yáng)和空氣中的電磁信號(hào)產(chǎn)生的干擾,除此之外,還包括無(wú)線電發(fā)射基站以及車體靜電等。這些信號(hào)均對(duì)汽車造成了無(wú)線電干擾。
2.2 汽車無(wú)線電干擾的傳播途徑
從目前汽車無(wú)線電干擾的種類和來(lái)源來(lái)看,汽車無(wú)線電干擾信號(hào)在傳播過(guò)程中主要有兩種方式,一種傳播途徑是依靠車體進(jìn)行傳播,無(wú)線電信號(hào)利用車體作為載體進(jìn)行傳播。另外一種傳播途徑是在汽車電器元件運(yùn)行環(huán)境中進(jìn)行傳播,這種傳播主要以空氣中的粒子為傳播介質(zhì)。
2.3 汽車無(wú)線電干擾的頻段
電磁干擾(EMI)按頻段可粗略劃分為:0.02~2kHz,諧波干擾;2~300kHz,傳導(dǎo)干擾或載頻干擾;0.3~300MHz,射頻干擾;0.3~300GHz,微波干擾。
從汽車無(wú)線電干擾的來(lái)源和傳播途徑來(lái)看,汽車無(wú)線電干擾的頻段主要可以總結(jié)為上述幾個(gè)頻段,在汽車無(wú)線電干擾特性的研究過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)以上述的頻段作為研究基礎(chǔ),根據(jù)無(wú)線電干擾信號(hào)的頻段開展有針對(duì)性的研究。
3.1 汽車無(wú)線電干擾的檢測(cè)
在汽車無(wú)線電干擾的研究過(guò)程中,有效的檢測(cè)干擾信號(hào)是研究的重點(diǎn),從目前汽車無(wú)線電干擾的檢測(cè)來(lái)看,主要應(yīng)用了頻譜分析儀作為汽車無(wú)線電干擾信號(hào)的主要檢測(cè)設(shè)備。其中,在頻譜分析儀的應(yīng)用過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)無(wú)線電干擾信號(hào)所出現(xiàn)的頻段進(jìn)行頻率調(diào)整,按照無(wú)線電干擾信號(hào)所出現(xiàn)的頻段進(jìn)行信號(hào)搜索和檢測(cè)。
3.2 汽車無(wú)線電干擾的測(cè)量
應(yīng)用頻譜分析儀進(jìn)行電磁兼容性分析研究,檢測(cè)電磁干擾直觀且可以定量。它是一種30~1000MHz窄帶掃頻接收機(jī),能在某一時(shí)刻接收某個(gè)頻率范圍內(nèi)的能量,記錄下不同頻段內(nèi)干擾的幅值。
基于頻譜分析儀的特點(diǎn),利用頻譜分析儀不但能夠?qū)崿F(xiàn)汽車無(wú)線電干擾信號(hào)的檢測(cè),同時(shí)還能夠?qū)Ω蓴_信號(hào)進(jìn)行有效的測(cè)量,其中,測(cè)量過(guò)程主要依據(jù)頻譜分析儀對(duì)信號(hào)頻段以及信號(hào)功率的檢測(cè)。具體的測(cè)量過(guò)程中可以測(cè)量無(wú)線電干擾信號(hào)的頻段、干擾信號(hào)的強(qiáng)度以及干擾信號(hào)的能量。
(1)要降低發(fā)電機(jī)紋波電流。交流發(fā)電機(jī)是大的功率源,減小高次諧波分量可以大幅度降低傳導(dǎo)和輻射干擾,對(duì)電器而言輸入電流諧波屬于EMI;
由于無(wú)線電干擾會(huì)對(duì)汽車的電氣元件造成較大的影響,同時(shí)也對(duì)汽車的運(yùn)行安全性有著重要的影響,因此,要想提高汽車無(wú)線電抗干擾能力,應(yīng)當(dāng)降低發(fā)電機(jī)的紋波電流,由于交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電磁信號(hào)較強(qiáng),如果發(fā)電機(jī)的紋波電流較大,那么將會(huì)在汽車的電氣運(yùn)行環(huán)境中產(chǎn)生較大的干擾信號(hào)。有效降低發(fā)電機(jī)紋波電流,能夠提高汽車無(wú)線電的抗干擾能力。
(2)應(yīng)在閃光器觸點(diǎn)前加電弧抑制器;
從汽車無(wú)線電的產(chǎn)生來(lái)看,在具體的抗干擾能力措施中,應(yīng)當(dāng)在閃光器出點(diǎn)前加入電弧抑制器,對(duì)電弧的產(chǎn)生時(shí)間以及電弧的弧長(zhǎng)度進(jìn)行有效的抑制,使得汽車自身發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)能夠得到有效的控制,同時(shí)也能夠防止無(wú)線電信號(hào)對(duì)現(xiàn)有的運(yùn)行環(huán)境造成干擾。
(3)感性負(fù)載(如刮水電動(dòng)機(jī)、燃油泵、起動(dòng)機(jī))有電刷換向器,需要濾波電容器旁路換向火花所產(chǎn)生的高頻輻射。
除了上述兩項(xiàng)措施之外,還應(yīng)當(dāng)對(duì)濾波電容器換向火花所產(chǎn)生的高頻輻射進(jìn)行有效的抑制,保證高頻輻射強(qiáng)度能夠降低,同時(shí)控制高頻輻射的輻射量,使汽車無(wú)線電干擾能夠降到最低。
通過(guò)本文的分析可知,汽車在運(yùn)行過(guò)程中,電器元件容易受到無(wú)線電干擾而造成失靈,并且影響電氣元件的使用壽命,為了保證汽車電器元件能夠正常工作,我們應(yīng)當(dāng)對(duì)汽車無(wú)線電干擾特性進(jìn)行一定的研究,并根據(jù)無(wú)線電干擾特性的檢測(cè)和測(cè)量結(jié)果制定有效的抗干擾措施,使得汽車無(wú)線電抗干擾能力能夠得到有效的提高,保證汽車的電氣元件能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行并延長(zhǎng)電器元件的使用壽命。
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1004-7344(2016)31-0268-01
2016-10-17