车载RFID设备电磁兼容性测试研究

论文摘要

目前,汽车产业发达的欧美国家已有了有效的汽车电子零部件电磁兼容(EMC)测试的标准、规范和相应的检测机构,但我国的汽车电子零部件EMC测试还处在相对比较落后的阶段。而且,已有的这些标准和规范都是通用型的,对于近年来流行的RFID技术设备(特别是安装在汽车上的),至今国内外仍未有其EMC测试产品族标准和规范出台。随着RFID技术的兴起,已经有了一些关于RFID设备电磁兼容性方面的研究,但目前的研究基本上只着眼于其在自然条件下工作时的电磁特性和电磁干扰发射测试这些方面。为了测试RFID设备在汽车复杂电磁环境下的电磁干扰发射特性和电磁抗干扰度,本文基于车载RFID设备的电磁兼容性分析,提出了一套车载RFID设备EMC测试方案,并分别从测试项目的确定、测试方法的选取及其实施过程描述、测试结果的评价几方面对本方案予以分析阐述。首先,结合RFID设备的工作原理、电磁干扰的特性及其耦合途径、RFID设备工作的复杂电磁环境三个方面分析了车载RFID设备电磁兼容性,并在此分析基础上确定了所需的EMC测试项目。然后,对每一测试项目,依据电磁兼容测试原理、遵循EMC测试标准的要求、比较各种测试方法的特点,确定了测试方法,并且根据测试经验又分别从所需的测试仪器、测试设备和仪器的布置以及测试方法中的关键部分三个方面做了描述。最后,从如何评价测试结果的有效性和如何判断受试设备的测试是否合格两方面进行了分析,提出了一套车载RFID设备EMC测试结果评价体系,并对评价体系中用到的测试不确定度和测试准确度两种评价方法进行了详细的分析和论述。本文还以典型的车载RFID设备——无钥匙进入/启动(PEPS)系统为例进行了射频辐射电磁场抗扰度的实际测试和相应的结果分析。此套方案已得到某电磁兼容检测中心和相关汽车公司的认可,并已逐步被应用到实测中。本文的研究帮助相关公司基本上解决了车载RFID设备的电磁兼容测试问题,同时有助于其制定相关汽车电子零部件MEC测试的企业标准和规范,还能为国内相关机构制定车载RFID设备电磁兼容测试标准提供必要的参考数据和信息。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 国内外研究现状
• 1.2 项目背景及研究目的
• 1.3 研究内容及论文结构安排
• 2 电磁兼容及测试原理概述
• 2.1 电磁兼容的定义
• 2.2 本文涉及的电磁兼容术语
• 2.3 电磁干扰的特性
• 2.3.1 电磁干扰源
• 2.3.2 耦合途径
• 2.3.3 敏感设备
• 2.4 电磁兼容测试基本原理
• 2.5 与车载电子设备和RFID 设备相关的电磁兼容测试标准介绍
• 2.6 本章小结
• 3 车载 RFID 设备电磁兼容性测试项目确定
• 3.1 RFID 系统基本原理
• 3.2 与RFID 技术相关的电磁场基本理论
• 3.3 车载RFID 设备EMI 发射特性及测试项目分析
• 3.4 车载环境下RFID 设备EMS 特性及测试项目分析
• 3.5 本章小结
• 4 测试方法分析及测试关键部分描述
• 4.1 电磁干扰（EMI）发射测试
• 4.1.1 沿电源线连续传导骚扰测试
• 4.1.2 沿信号/控制线连续传导骚扰测试
• 4.1.3 瞬态传导骚扰测试
• 4.1.4 辐射骚扰测试
• 4.1.5 LF 磁场骚扰测试
• 4.2 电磁抗扰度（EMS）测试
• 4.2.1 射频辐射电磁场抗扰度测试
• 4.2.2 射频场感应的传导抗扰度测试
• 4.2.3 LF 磁场抗扰度测试
• 4.2.4 ESD 抗扰度测试
• 4.2.5 传导和耦合引起的电瞬态抗扰度测试
• 4.3 某型号汽车PEPS 系统射频辐射电磁场抗扰度测试
• 4.4 本章小结
• 5 测试结果评价
• 5.1 计量领域测试结果评价方法分析
• 5.2 EMI 测试结果评价方法分析
• 5.3 EMS 测试结果评价方法分析
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 下一步工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 作者在攻读学位期间发表的论文目录