GB T 18387-2008 电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法，宽带， 9kHz～30MHz.pdf

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1、ICs 43020T 09 囝亘中华人民共和国国家标准GBT 1 8387-2008代替GBT 18387-2001电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法，宽带，9 kHz,30 MHzLimits and test method of magnetic and electric field strengh from electricvehicles，broadband，9 kHz to 30 MHz2008-0 1-22发布 2008-09-01实施丰瞀鹘紫瓣警糌赞星发布中国国家标准化管理委员会及111GBT 18387-2008目 次前言I1范围-一-12规范性引用文件13术语和定义14

2、骚扰限值l5测量方法351测量仪器要求352辐射发射测量场地要求453传导发射测量场地的要求一454预扫描过程455车辆测量456车载充电器的测量5附录A(规范性附录)棒天线校准等效电容替代法6附录B(资料性附录)测量距离从lO 111到3 m限值换算的说明9刖 晶GBT 18387-2008本标准修改采用美国汽车工程师协会标准SAE J551 5 JAN2004(电动车辆的电场和磁场强度的测量方法及执行电平。本标准与SAE J5515 JAN2004比较，主要技术差异及原因：第2章引用文件，本标准引用GBT 4365代替SAE J5511的术语定义，引用GBT 14023代替SAE J551

3、2，技术内容相同，可以代替；删除了仅作为参考的出版物“美国联邦47号规则通信；15部分无线电频率设备”和IEEE出版物“IEEE Std291”。42传导发射限值，删除了非商业区限值250pV要求。统一限值，不划分商业和非商业区。本标准增加附录A“棒天线校准等效电容替代法”。此部分为本标准前版内容，指导测量的准确性，与SAE J5515 DECl997版中附录A相同。本标准与SAE J551-5 JAN2004比较，章节的差异：本标准将SAE J5515 JAN2004中涉及测量方法的6，7，8章合并到本标准的第5章，对应章节54，55，56。本标准增加附录A。本标准附录B对应SAE J551

4、-5 JAN2004附录A。本标准规定了电动车辆的发射电场和磁场强度的限值和测量方法，频率范围9 kHz30 MHz，与GB 14023车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法频率范围30 MHz1 000 MHz相协调。本版标准代替前版GBT 18387-2001(电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法 宽带9 kHz30 MHz，与前版标准相比，本版标准主要变化如下：第1章，进一步明确了本标准适用范围；第2章，增加引用文件GB 9254，ANSI C634，ANSI C6312；第4章，辐射发射骚扰限值有重大变化(本版图1和图2与前版图1和图2对比)；增加

5、了42车载充电器的传导发射限值(表3)；第5章，52中磁场测量距离由前版标准1 m02 m变为本版标准3 m02 m；增加了53“传导发射测量场地的要求”；本版54，55对应前版6，7；增加56“车载充电器测量”；附录A，增加图A2；增加附录B测量距离从10 m到3 m限值换算的说明”。本标准附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准由国家发展与改革委员会提出。本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位：中国汽车技术研究中心。本标准主要起草人：徐立。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 18387 2001。电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法，宽带，9 kHz3

6、0 MHzGBT 18387-20081范围本标准规定了电动车辆在频率范围9 kHz30 MHz的磁场和电场的辐射发射的限值和测量方法，以及在频率范围450 kHz30 MHz的传导发射的限值和测量方法。本标准中的传导发射测量仅适用于车载电池充电系统，其开关频率应在9 kHz以上，能量通过金属导体传输。传导发射的技术要求仅适用于通过交流电源线对电池充电过程期间。本标准不包含使用电源感应耦合装置的电池充电系统的传导和辐射发射测量。注：对于频率范围在30 MHz-1 000 MHz的电磁骚扰测量，采用GB 14023。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的

7、引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 4365电工术语电磁兼容EGBT 4365 2003，IEC 60050(161)：1990+AmdI：1997+Amd2：1998，IDTGBT 6113无线电干扰和抗扰度测量设备规范GBT 6113-1995，idt CISPR 161：1993GB 9254信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法EGB 9254-1998，idt CISPR 22：1997GB 14023车辆、机动船和由火花点

8、火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法EGBT 14023 2006，CISPR 12：2005，IDTANSI C634 1992低压电子电气设备在9 kHz40 GHz的无线电噪声发射测量方法ANSI C6312 1987电磁兼容限值推荐实施3术语和定义GBT 4365中确立的术语和定义适用于本标准。4骚扰限值41辐射发射表1和图1给出了电场强度发射限值。表2和图2给出了磁场强度发射限值。表1电场强度发射限值频率 电平dB(uVmkHz)9 kHz-477 MHz 99920 lgFreq(MHz)0009477 MHz1592 MHz 1544-40 lgFreq(MHz)0

9、0091592 MHz20 MHz 89420 lgFreq(MHz)0009320 MHz30 MHz 225GBT 18387-2008表2磁场强度发射限值频率 电平dB(-AmkHz)9 kHm4 77MHz 48420 lgFreq(MHz)0009477 MH15 92 MHz 102940 lgFreq(MHz)00091592 MHz20 MHz 37920 lgFreq(MHz)000920 MHz30 MHo 一29060：3。目20 。； 。一1。：一4。 454、竺：。频率Ja-lz图1标准峰值脉冲的电场强度发射限值10 100 竺频率l-lz图2标准峰值脉冲的磁场强度发

10、射限值42传导发射车载充电系统的传导发射限值见表3，应使用准峰值检波器进行测量。测量仪器带宽为9 kHz。若使用峰值检波器进行测量且符合准峰值的限值，则认为符合本条款要求。表3传导发射限值频率 电平450 kHz1705 MHz 1 mV1705 MHz30 MHz 3 mV2m5阳印的仰如幻m5测量方法GBT 18387-200851测量仪器要求511测量仪器5111型式测量仪器应满足GBT 61 13的要求。手动或自动频率扫描均可使用。频谱分析仪和扫描接收机均可用于骚扰测量。对于过载、线性度、选择性和脉冲响应，应给予特别的注意。5112最小扫描时间频谱分析仪或扫描接收机的扫描速率应按表4调

11、整。表4最小扫描时间频带 峰值检波器A 9 kHz150 kHz 100 mskHzB 015 MHz30 MHz 100 msMHz注1：频带定义引自GBT 6113。注2：对某些信号(如低重复率或间歇信号)可能需要更低的扫描速率或多重扫描以确保测到最大值。5113测量仪器带宽选择测量仪器带宽时，应确保本底噪声至少比限值曲线低6 dB。推荐带宽见表5。注：当涮量仪器的带宽超过窄带信号的带宽时，测得信号的幅度将会受影响。当测量仪器的带宽减少时，脉冲带宽的指示值将会减小。表5测量仪器带宽(6 dB)频率范围 仪器带宽9 kHzo15 MHz 200 Hzo15 MHz30 MHz 9 kHz如果

12、频谱分析仪用于峰值测量，视频带宽至少是分辨率带宽的3倍。512天线系统图1和图2中的测试限值以dB(pVmkHz)dB(pAmkHz)表示。理论上，只要天线有足够的敏感度，适当的修正系数，并且天线具有50 n阻抗与测量接收机匹配，可以使用任何天线。下列天线适用于本测试方法：a)0009 MHz30 MHz带有天线匹配单元的1 rfl垂直单极子。平衡器由天线制造商推荐。b)0009 MHz30 MHz 60 cm静电屏蔽环天线。市场供应的棒天线和环天线，可以使用其已知的天线校正系数。1 m单极子棒天线及其相关匹配单元的校准程序可参考GBT 6113。电缆损耗系数的定义见GB 14023 2006

13、的“附录c天线和馈线的维护与校准”。513天线匹配单元在测量的整个频段上，应保证匹配单元和测量接收机之间达到阻抗匹配，最大驻波比(SWR)为2：1。从天线到接收机的天线系统的任何衰减或放大都应得到修正。注：应特别注意，保证输人电压不超过匹配单元的脉冲输入额定值或可能发生的过载。当使用有源匹配单元时，这一点特别重要。514线性阻抗稳定网络(usN)人工网络。每根电源线都应端接一个50 pH50 nLISN”，ANCI C634规定了人工网络。人工网络的额定电1)可以参见GB 18655规定的人工网络(LISN)。3GBT 18387-2008流应大于车辆充电时的峰值电流，额定电压应与电源电压一致

14、，与所使用频率兼容。人工网络在450 kHz30 MHz的频率范围内应能满足阻抗要求。52辐射发射测量场地要求测试场地应符合开阔试验场地(oATs)的要求，或者符合吸波屏蔽室(ALSE)的要求，见GB 14023 2006。521 棒天线置于地面上，距车辆的最近部分为3 m01 m。522环天线中心置于地面以上1 m土005 m，距车辆的最近部分为3 m士02 m。注：环天线位于磁场的最大敏感度方向，此时与环天线平面垂直的轴线平行于磁场方向。在环天线的情况下，这类极化适用于轴线方向。严格地说，这类极化用于指示电场的方向；当环天线定位在磁场的最大耦合方向时，电场方向平行于环平面。53传导发射测量

15、场地的要求传导发射测试应依据ANSI C634。注：测试应当在屏蔽室内进行以防止来自环境的发射而影响测试结果。人工网络与车辆连接的电缆的长度应为15 m005 m。人工网络应与车辆所处的接地平板使用铜带线搭接，铜带线应尽可能短，并且长宽比最大不能超过7。当使用多个人工网络(LIsN)时，每个50 0的端口都应端接测量仪器或50 n的负载阻抗。54预扫描过程”541用绝缘的千斤顶举起驱动轮。注：如果车辆在无负载状态下运行会引起动力系统损害或降低辐射发射电平，那么可以使用测功机。542确定在高速档时车速为40 kmh的稳定条件。543对电场的垂直方向和磁场的3个正交方向，记录数据。544对车辆的其

16、他3个侧面，重复进行543。545依据543和544的结果决定最大发射方向。这个决定是基于从车辆的4个侧面得到的最高电平。如果车辆的两个不同的侧面的最高电平大致相等，那么选择其中1个侧面作为最大辐射方向。546天线的放置和定向为最大接收信号方向，即在545确定的侧面，车辆以16 kmh和64 kmh的稳定车速运行，重复543，测量最大发射。55车辆测量”551频率范围测量应在9 kHz30 MHz的频率范围内进行。这个范围也可以分成至少11个频段，每个频率倍程为1个频段。每个频段既可以手动扫描也可以自动扫描，以确定随频率变化的辐射场强。表6给出了一种频段划分的示例。表6频段划分9 kHz30

17、kHz 11 MHz24 MHz30 kHz60 kHz 24 MHz-50 MHz60 kHz150 kHz 50 MHz100 MHz150 kHz250 kHz 100 MHz200 MHz250 kHz500 kHz 200 MHz300 MHz05 MHz11 MHz2)不适用于采用交流电源线的电池充电器的发射测量。3)不包括电池充电系统的电源线。GBT 18387-2008本标准未规定测量的特征频率点，选择测量频率点时应充分考虑其分布。每个倍频程至少测量两个频率点，并且连续两个频率点的比不超过16。552运行条件车辆在不带负载的测功机或以定速在轮轴支架上运行。注：如果车辆在无负载状

18、态下运行会引起动力系统的损坏或导致降低辐射发射电平，那么应把车辆置于测功机上进行测量。按水平道路给车辆加载，以546规定的速度运行。在试验的全过程，车辆以546规定的速度运行。553车辆测量按适当的带宽和天线系数将数据规范到dB(pVmkHz)或dB(pAmkHz)。带宽修正，对于峰值检波测量，可以通过一个修正系数将其他带宽与1 kHz或1 MHz带宽相关联。对1 kHz，修正系数为20 lg带宽(kHz)1 kHz；对1 MHz，修正系数为20 lg-带宽(kHz)1 MHz。例如：120 kHz带宽的相关限值，修正系数为20 19(120 kHz1 kHz)一42 dB。56车载充电器的测

19、量”测量应在最大连续补充充电等级上进行。如果车辆设计有多个充电电源电压，在每个电压上均应对导线进行发射测量。在规定的频率范围，应进行扫频测量，同时记录数据。如果数字控制电路或开关电路使用的频率超出1705 MHz时，应再进行充电系统的辐射发射测试，应按照GB 14023进行测量，在频率范围30 MHz1 000 MHz执行窄带辐射发射限值。4)车辆动力系统停止运转。GBT 18387-2008A1校准方法附录A(规范性附录)棒天线校准等效电容替代法等效电容替代法采用模拟天线代替实际的棒天线辐射单元。模拟天线的主要元件是一个电容器，其电容量等于棒天线或单极子天线的固有电容。这个模拟天线由信号源馈

20、给信号，从耦合器或天线的底部单元输出，采用如图A1所示的试验布置进行测量，天线系数(AF)由公式(A1)给出，其单位为dB(1m)。AFV-DVLCh (A1)式中：V测得的信号发生器输出电平，单位为分贝(微伏)dB(pv)；V。测得的耦合器输出电平，单位为分贝(微伏)EdB(“v)；cn高度修正系数(用于有效高度)，单位为分贝(米)EdB(m)。对于通常用于EMC测量的1 m棒天线，有效高度(。)为05 m时，高度修正系数(C。)为一6 dB(m)，固有电容(c)为lo pF。注：有效高度、高度修正系数和特殊尺寸棒天线的固有电容的计算方法，见A3。应采用下列两种方法中的一种来校准：网络分析仪

21、法或者信号发生器和无线电噪声仪法。这两种方法采用同一模拟天线。制作模拟天线的指南见A2。应在足够数量的频率点上进行测量，以便在天线工作频率范围内或9 kHz30 MHz频率范围内，获德一条天线系数随频率变化的平滑曲线，两者取较小值。注：网络分析仪法优于无线电噪声仪和信号发生器法，因为前者在全频段有更低的测量不确定度。a)网络分析仪法用测量中使用的电缆来校准网络分析仪；按图A1 a)设置被校准的天线和测量设备；用试验通道的信号电平V缸dB(pV)减去基准通道的信号电平V。EdB(pV)，再减去c、(对于1 m的棒天线为一6 dB)，即可得到天线的天线系数，单位为dB(1m)。注：因为网络分析仪的

22、通道阻抗非常接近50 o，而网络分析仪在校准中会修正任何误差。因此，用网络分析仪不需要衰减器如果需要，也可以使用衰减器，但这将使网络分析仪的校准变复杂。b)无线电噪声仪和信号发生器法按图A1 b)设置被校准的天线和测量设备；如图所示，设备和端接在T型连接器(A)上的50n终端负载连接，在射频RF端口(B)测量被接收的信号电压Vi，单位为dB(“V)；保持信号发生器RF输出不变，将50 Q终端负载转接到RF端口(B)上，再将接收机输入电缆转接到T型连接器(A)，测量施加的信号电压y。，单位为dB(“v)；用Vn减去U，再减去ch(对于1 rrl的棒天线为一6 dB)，即得到天线系数，单位为dB(

23、1m)。50 n终端负载应具有很小的驻波比(SWR)(小于105：1)。无线电噪声仪应校准并具有小的驻波比(小于2：1)。信号发生器的输出具有稳定的频率和幅值。注：信号发生器不需要校准，因为它被用作传递标准。6GBT 18387-2008注1：使模拟天线尽可能靠近EUT端口。T型连接器尽可能接近模拟天线。在T型连接器与基准通道输入端之间以及50 n测量端口(B)与试验通道输入端口之间，应使用相同长度、相同型号的电缆。注2：网络分析仪无须使用衰减器，本标准也不推荐使用。a)采用网络分析仪的校准方法曰曰50n负载10 dB衰减缓冲器注1：使模拟天线尽可能接近EUT端日。T型连接器尽可能接近模拟天线

24、。注2：如果接收机和信号发生器的电源驻波比(VSWR)较低，则无须使用衰减器。如果使用，其衰减量为6 dB或3 dB。注3：模拟天线可以结合其他匹配元件来控制其输人和信号发生器电平测量端口的电压驻波比(VSWR)。b)采用无线电噪声仪和信号发生器的校准方法A2模拟天线的一些考虑图A1 1 m单极子天线系数的测量注：用作模拟天线的电容器应安装在小金属盒内或金属支架上，引线应尽可能短，但不长于8 rprn，并保持与金属盒或金属架的表面接近。建议的间距为5 mm10 mm。天线系数校准测量装置中使用的T型连接器可以装在模拟天线盒内，提供与信号发生器匹配的电阻衰减器也可以装在模拟天线盒内。7GBT 1

25、8387-2008电容器引线L(两端)c10 pF 5，镀银的云母；S_ 引线间距，5 mm10 mm(如果装在盒中，距所有的面10 mm)；L引线长度尽可能短，不能大于12 mm。(总的引线长度，包括电容器的引线和棒天线端口连接器的长度，不能大于40 mm)图A2模拟天线上电容器的安装实例和棒天线配套的低容抗的连接嚣A3棒(单极子)天线特性公式下列式(A2)、式(A3)和式(A4)用于确定特殊尺寸的棒天线或单极子天线的有效高度、固有电容和高度修正系数，它们仅适用于长度小于A4的棒天线。一麦tan擎 (A2)2ca一型!：荨(A3)h一in(2h)-11r “。“Ch一20 lgh。式中：h。

26、一一天线的有效高度，单位为米(m)；棒天线的实际高度，单位为米(m)；A波长，单位为米(m)；C。棒天线的固有电容，单位为皮法(pF)；A棒天线的平均半径，单位为米(m)；C。高度修正系数，单位为分贝(米)dB(m)。附录B(资料性附录)测量距离从10m到3m限值换算的说明GBT 18387-2008B1电场限值峰值脉冲的电场强度的原始推荐限值来自乔治亚理工学院的技术报告，这个限值是以dB(pVmkHz)表示的，测量距离为10 m：L。一75120 lg(f14) (B1)式中：，单位为千赫(kHz)。重新规范到当前的最低测量频率9 kHz：L。一789420 lg(f9) (B2)利用ANC

27、I C6312中关于近场区域场强限值的换算方法，近场的边界距离为：d一刍一鼍笋 c聃，式中：，单位为千赫(kHz)。因此，在近场区域，原始的(乔治亚理工学院)和新的(SAE)测量位置对应下面的频率范围，见表B1。表B1近场条件测量距离 近场频率范围10 m(GIT) ，477 MHz3m(SAE) ，1592 MHzB11，477 MHz时限值换算由于3 1TI和10 m的测量距离均位于近场区，因此限值的换算与距离的平方成比例。L嘉一L。+40,G0199920 1s(舌)B12 477 MHzf1592 MHz时的限值换算限值从10 m(远场)到近场边界进行换算时与距离成一定的比例，从近场边

28、界到3 m(近场)的测试距离进行换算时与距离的平方成比例： L量一L。+2。lg(面万)+4。ls(堑旦学)=154440 19(舌) “B5)B13 f1592 MHz时的距离换算对于3 m和10 m的测量距离均是远场，限值的换算与距离成一定的比例：L矗一魄+20 19(警)GBT 18387-200889420 lg(舌)一225(1592 MHzf20 MHz)(Z0 MHzf30 MHz)B2磁场限值峰值脉冲的磁场强度的原始推荐限值也来自乔治亚理工学院的技术报告，这个限值是以dB(pAmkHz)表示的，测量距离为10 m：魄一23620 lg(云)一L。一20 lg(zo) (B7)式中：，单位为千赫(kHz)；Zo一377 n。由于近场远场的边界距离对于磁场和电场是相同的，3 m测量距离时，磁场和电场的限值可以通过自由空间的波阻抗关联起来：L鉴一L蠹一515 dB(0) (B8)10