摘 "要： 基于GJB 151B—2013中對(duì)軍用設(shè)備和分系統(tǒng)的電磁發(fā)射要求，以某型號(hào)AMT控制器為研究對(duì)象，進(jìn)行AMT控制器電磁發(fā)射干擾特性分析，開(kāi)展CE102電源線(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)和RE102電場(chǎng)輻射發(fā)射試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：試驗(yàn)用AMT控制器的電源線(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射和電場(chǎng)輻射發(fā)射均滿(mǎn)足GJB 151B—2013的電磁發(fā)射要求，電源正線(xiàn)和電源負(fù)線(xiàn)的電磁傳導(dǎo)發(fā)射情況基本一致，均存在以50 Hz為基波的多次諧波干擾，在50 Hz處安全裕度最小，約為10 dBμV；經(jīng)屏蔽處理后的AMT控制器在垂直極化和水平極化兩種天線(xiàn)狀態(tài)下的電磁輻射情況基本一致。為進(jìn)一步提高AMT控制器電磁發(fā)射干擾的安全裕度，既要在電源線(xiàn)端口處采取以50 Hz為基波的多次諧波干擾抑制措施，同時(shí)還要對(duì)AMT控制器上的孔縫、接口以及線(xiàn)纜進(jìn)一步采取屏蔽防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞： AMT控制器； 電磁發(fā)射； 諧波干擾； CE102試驗(yàn)； RE102試驗(yàn)； 干擾抑制

中圖分類(lèi)號(hào)： TN972+.2?34 " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A " " " " " " " " " " "文章編號(hào)： 1004?373X（2024）06?0075?04

Research on electromagnetic interference characteristics of AMT controller

WANG Biao， WANG Tiannan， ZHANG Ying

（China North Vehicle Research Institute， Beijing 100071， China）

Abstract： Based on the electromagnetic emission requirements for military equipment and subsystems in GJB151B?2013， and by taking a certain model of AMT controller as the research object， the electromagnetic emission interference characteristics of AMT controller is analyzed， and CE102 power line conducted emission test and RE102 electric field radiation emission test are conducted. The experimental results show that the power line conducted emission and electric field radiation emission of the AMT controller used in the experiment can meet the electromagnetic emission requirements of GJB 151B?2013. The electromagnetic conducted emission of the power line positive and power line negative are basically the same， and there are multiple harmonic interferences with 50 Hz as the fundamental wave. The safety margin is the smallest at 50 Hz， about 10 dBμV. The electromagnetic radiation of the AMT controller after shielding treatment is basically consistent in both vertical polarization and horizontal polarization antenna states. To further improve the safety margin of electromagnetic emission interference in AMT controllers， multiple harmonic interference suppression measures with 50 Hz as the fundamental wave should be taken at the power line port， and meanwhile the further shielding and protection measures should be taken for the holes， interfaces， and cables on the AMT controller.

Keywords： AMT controller; electromagnetic radiation; harmonic interference; CE102 test; RE102 test; interference suppression

0 "引 "言

AMT控制器是一種在傳統(tǒng)固定軸式手動(dòng)機(jī)械變速箱的基礎(chǔ)上，利用各類(lèi)傳感器將采集到的狀態(tài)信息傳遞給電子處理單元，通過(guò)自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制算法分析處理后，借助相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)對(duì)車(chē)輛的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合操控，從而實(shí)現(xiàn)駕駛過(guò)程中全自動(dòng)換檔的設(shè)備[1?4]。

AMT控制器作為汽車(chē)控制中的核心器件，其電磁發(fā)射干擾會(huì)對(duì)傳感器、執(zhí)行器等電磁敏感設(shè)備產(chǎn)生影響，從而造成車(chē)輛故障，嚴(yán)重影響行駛車(chē)輛的可靠性和安全性[5?9]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)車(chē)載AMT控制器電磁干擾的研究主要有以下方面：針對(duì)車(chē)輛控制系統(tǒng)的各個(gè)組成部件進(jìn)行等效電路建模；通過(guò)電路仿真分析研究電磁發(fā)射干擾，并通過(guò)光電隔離等抑制措施降低電磁干擾[10?13]。文獻(xiàn)[14]通過(guò)選定LC濾波電路作為外置電路進(jìn)行濾波，有效增加了傳導(dǎo)發(fā)射余量值，提升了EMC試驗(yàn)限值等級(jí)，有效解決了不同直流電機(jī)的傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)問(wèn)題。文獻(xiàn)[15]從元器件選型、PCB板設(shè)計(jì)以及濾波隔離技術(shù)方面對(duì)AMT電子控制單元的電磁輻射進(jìn)行控制，以滿(mǎn)足AMT控制器的系統(tǒng)要求。文獻(xiàn)[16]為解決諧波傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)問(wèn)題，通過(guò)串聯(lián)差模電感和并聯(lián)諧波濾波電路的方法設(shè)計(jì)除了諧波超標(biāo)的抑制電路。

本文基于GJB 151B—2013中軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射要求[17?20]，對(duì)AMT控制器進(jìn)行CE102試驗(yàn)和RE102試驗(yàn)，研究其電磁發(fā)射特性，為AMT控制器從設(shè)計(jì)上降低電磁噪聲提供技術(shù)支撐。

1 "試驗(yàn)方法

為了減少外界電磁信號(hào)的干擾，AMT控制器電磁發(fā)射特性試驗(yàn)在微波暗室中進(jìn)行，試驗(yàn)過(guò)程中暗室內(nèi)不能存在與其測(cè)試無(wú)關(guān)的設(shè)備工作。AMT控制器由直流24 V供電，在上電狀態(tài)下進(jìn)行電磁發(fā)射特性試驗(yàn)，并嚴(yán)格按照GJB 151B—2013的要求進(jìn)行試驗(yàn)配置。

1.1 "CE102試驗(yàn)

CE102試驗(yàn)是針對(duì)AMT控制器進(jìn)行的電源線(xiàn)電磁傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)，頻率范圍為10 kHz～10 MHz。根據(jù)GJB 151B—2013中電源線(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試要求的試驗(yàn)配置進(jìn)行AMT控制器電源線(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)，AMT控制器電源線(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試圖如圖1所示。

將線(xiàn)路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)信號(hào)輸出端口連接20 dB衰減器后，與測(cè)試接收機(jī)射頻輸入端口連接，通過(guò)GPIB端口與計(jì)算機(jī)連接，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄軟件的參數(shù)設(shè)置如表1所示。

1.2 "RE102試驗(yàn)

RE102試驗(yàn)是針對(duì)AMT控制器在微波暗室內(nèi)開(kāi)展的電場(chǎng)輻射發(fā)射試驗(yàn)，頻率范圍為2 MHz～18 GHz。根據(jù)GJB 151B—2013中電場(chǎng)輻射發(fā)射測(cè)試要求的試驗(yàn)配置進(jìn)行，試驗(yàn)分為垂直極化輻照試驗(yàn)和水平極化輻照試驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室天線(xiàn)特性，將試驗(yàn)分為4個(gè)頻段：2～30 MHz、30～200 MHz、200 MHz～1 GHz、1～18 GHz。AMT控制器電磁輻射發(fā)射測(cè)試配置如圖2所示。

200 MHz以下進(jìn)行AMT控制器電磁輻射發(fā)射試驗(yàn)測(cè)試時(shí)，天線(xiàn)位于測(cè)試配置邊界邊緣的中垂線(xiàn)上；200 MHz～1 GHz測(cè)試，天線(xiàn)位于TCU2.0 AMT控制器設(shè)備及端接電源線(xiàn)的首個(gè)35 cm線(xiàn)段的中垂線(xiàn)上；1～18 GHz測(cè)試，天線(xiàn)位于TCU2.0 AMT控制器設(shè)備及端接電源線(xiàn)的首個(gè)7 cm線(xiàn)段的中垂線(xiàn)上。測(cè)試所用天線(xiàn)均距AMT控制器邊界前緣1 m，AMT控制器電磁輻射發(fā)射測(cè)試試驗(yàn)布置圖如圖3所示。

AMT控制器電場(chǎng)輻射試驗(yàn)中天線(xiàn)類(lèi)型和配置如表2所示。

2 "試驗(yàn)結(jié)果

2.1 nbsp;CE102試驗(yàn)結(jié)果

按照GJB 151B—2013規(guī)定分別對(duì)AMT控制器的電源正線(xiàn)和電源負(fù)線(xiàn)進(jìn)行CE102測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖4和圖5所示。

2.2 "RE102試驗(yàn)結(jié)果

在垂直極化和水平極化兩種天線(xiàn)狀態(tài)下，對(duì)AMT控制器開(kāi)展RE102測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖6和圖7所示。

3 "結(jié) "論

本文以某型號(hào)AMT控制器為研究對(duì)象，根據(jù)GJB 151B—2013中對(duì)軍用設(shè)備和分系統(tǒng)的電磁發(fā)射要求，在微波暗室中開(kāi)展了CE102電源線(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)和RE102電場(chǎng)輻射發(fā)射試驗(yàn)，得出以下結(jié)論：

1） 試驗(yàn)用AMT控制器的電源線(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射和電場(chǎng)輻射發(fā)射均滿(mǎn)足GJB 151B—2013中CE102和RE102的發(fā)射限制要求。

2） 在電源線(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)中，AMT控制器電源正線(xiàn)和電源負(fù)線(xiàn)的電磁傳導(dǎo)發(fā)射情況基本一致，均存在以50 Hz為基波的多次諧波干擾，在50 Hz處的電磁安全裕度最小，約為10 dBμV。為進(jìn)一步提高AMT控制器電源線(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射干擾的安全裕度，需在電源線(xiàn)端口處增設(shè)以50 Hz為基波的多次諧波干擾抑制措施。

3） 在A(yíng)MT控制器經(jīng)屏蔽處理后的電磁輻射發(fā)射試驗(yàn)中，垂直極化和水平極化兩種天線(xiàn)狀態(tài)下的電磁輻射情況基本一致。若要進(jìn)一步減少AMT控制器的電磁輻射發(fā)射，需對(duì)AMT控制器上的孔縫、接口以及線(xiàn)纜進(jìn)一步采取屏蔽加固措施。

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