CN104198834B - 车辆电磁兼容性能评估方法 - Google Patents

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本发明公开了一种车辆电磁兼容性能评估方法。其包括：根据车辆的测试需求确定包含至少一个无线电设备的待测设备，并确定无线电设备的工作频率；测量多个测量频率点上车辆舱体的平均屏蔽效能S；测量待测设备的平均接地电阻R；测量多个工作频率点上无线电设备的平均发射功率P以及平均驻波比V；根据测量无线电设备的背景噪声数据以及在其它无线电设备工作时的干扰噪声数据计算无线电设备的平均干扰带宽Bf；最后根据上述测量结果计算得到车辆的电磁兼容性能评价指标Q。本发明能够基于不同量纲的测量结果进行综合评定，不需要专业的实验室测量环境，可以为车辆的精确维护、保养和使用提供理论依据。

Description

车辆电磁兼容性能评估方法
技术领域
本发明涉及车辆性能测试领域，尤其是涉及一种车辆电磁兼容性能评估方法。
背景技术
电磁兼容性能是车辆性能的重要指标，尤其是对于集成多种无线电设备的车辆。由于在实验室测量环境下完整地测量电磁兼容性能时操作难度大、测量成本高，因此车辆电磁兼容性能的测量只在设计定型和生产定型时进行鉴定检验，在批量生产的检验验收中只进行抽检。由于生产制造水平和工艺控制对车辆电磁兼容性能影响极大，批量生产的车辆与定型时的性能水平不能保证完全一致。
另一方面，车辆在频繁使用或者长期储存中，使用和维护程度不同，因此使用环境和储存环境对车辆电磁兼容性能造成较大影响，导致车辆电磁兼容性能不一致。目前现有技术中，还没有对使用过程中或的车辆进行电磁兼容性能的评估的方法，车辆的使用人员和管理人员无法掌握车辆的电磁兼容性能信息。因此，当需要使用车辆时，尤其需要在紧急情况下使用车辆时，电磁兼容性能出现的问题就可能导致车辆整体性能大幅下降，甚至导致车辆的部分关键功能失效，对车辆的使用带来极大的隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种车辆电磁兼容性能评估方法，能够基于不同量纲的测量结果进行综合评定，不需要专业的实验室测量环境，可以为车辆的精确维护、保养和使用提供理论依据。
本发明采用的一种技术方案是：提供一种测量车辆电磁兼容性能的方法，所述方法包括：根据车辆的测试需求确定包含至少一个无线电设备的待测设备，并确定所述无线电设备的工作频率，所述待测设备的数量为n，n为大于零的自然数；选定多个测量频率点，在每一测量频率点上测量车辆舱体各组成部分的屏蔽效能且对车辆舱体各组成部分的屏蔽效能进行均值计算，以及对各测量频率点的屏蔽效能进行均值计算，得到平均屏蔽效能S；测量每一待测设备的接地电阻，以及对各待测设备的接地电阻进行均值计算，得到平均接地电阻R；选定所述无线电设备的工作频率中的多个工作频率点，在所述多个工作频率点上测量所述无线电设备的发射功率且对在所述多个工作频率点上测得的发射功率进行均值计算，以及对各无线电设备的发射功率进行均值计算，得到平均发射功率P；在所述多个工作频率点上测量所述无线电设备的驻波比且对在所述多个工作频率点上测得的驻波比进行均值计算，以及对各无线电设备的驻波比进行均值计算，得到平均驻波比V；测量所述无线电设备独自工作时受到干扰时的背景噪声数据以及在其它无线电设备工作时受到干扰时的干扰噪声数据，比较所述背景噪声数据和所述干扰噪声数据得到幅度值差值大于预定阈值的频率带宽，将各频率带宽相加得到干扰带宽，并对各无线电设备的干扰带宽进行均值计算，得到平均干扰带宽Bf,f为干扰频率点；根据所述平均屏蔽效能S、平均接地电阻R、平均发射功率P、平均驻波比V和平均干扰带宽Bf计算得到车辆的电磁兼容性能评价指标Q，其中，
优选地，所述选定多个测量频率点，在每一测量频率点上测量车辆舱体各组成部分的屏蔽效能且对车辆舱体各组成部分的屏蔽效能进行均值计算，以及对各测量频率点的屏蔽效能进行均值计算，得到平均屏蔽效能S的步骤还包括：将各测量频率点的屏蔽效能分别与所述平均屏蔽效能S比较，如果所述测量频率点的屏蔽效能低于平均屏蔽效能S的0.8倍，将所述测量频率点标记为屏蔽效能缺陷点。
优选地，所述多个测量频率点包括150kHz、14MHz、80MHz、300MHz、450MHz和930MHz。
优选地，所述测量每一待测设备的接地电阻，并对各待测设备的接地电阻进行均值计算，得到平均接地电阻R的步骤包括：将各待测设备的接地电阻与所述平均接地电阻R比较，如果所述待测设备的接地电阻高于平均接地电阻R的1.5倍，将所述待测设备标记为接地电阻缺陷设备。
优选地，所述选定所述无线电设备的工作频率中的多个工作频率点，在所述多个工作频率点上测量所述无线电设备的发射功率且对在所述多个工作频率点上测得的发射功率进行均值计算，以及对各无线电设备的发射功率进行均值计算，得到平均发射功率P的步骤还包括：将各无线电设备的每一工作频率点对应的发射功率与所述平均发射功率P比较，如果低于平均发射功率P的0.8倍，将相应的工作频率点标记为发射功率缺陷点。
优选地，所述在所述多个工作频率点上测量所述无线电设备的驻波比且对在所述多个工作频率点上测得的驻波比进行均值计算，以及对各无线电设备的驻波比进行均值计算，得到平均驻波比V的步骤还包括：将各无线电设备的每一工作频率点对应的驻波比与所述平均驻波比V比较，如果高于平均驻波比V的1.5倍，将相应的工作频率点标记为驻波比缺陷点。
优选地，所述多个工作频率点为无线电设备的工作频率中的最低工作频率、中间工作频率和最高工作频率。
优选地，所述测量所述无线电设备独自工作时受到干扰时的背景噪声数据以及在其它无线电设备工作时受到干扰时的干扰噪声数据，比较所述背景噪声数据和所述干扰噪声数据得到幅度值差值大于预定阈值的频率带宽，将各频率带宽相加得到干扰带宽，并对各无线电设备的干扰带宽进行均值计算，得到平均干扰带宽Bf的步骤具体包括：将所述无线电设备的射频输出端与天线射频线缆断开，将天线射频线缆接入射频分析仪，将射频分析仪设置为频谱分析的最大保持模式，将分辨带宽设置为10kHz，测量所述无线电设备独自工作时受到干扰时的背景噪声曲线，将背景噪声曲线转换为背景噪声数据；保持射频分析仪的设置，将其它无线电设备设置为正常工作状态，功率发射状态调整为最大，工作模式选择跳频模式或者定频模式，跳频模式的工作频率至少覆盖其它无线电设备工作频率的最高工作频率，定频模式的工作频率为其它无线电设备工作频率的中间工作频率，测量所述无线电设备在其它无线电设备工作时受到干扰时的干扰噪声曲线，将干扰噪声曲线转换为干扰噪声数据，比较所述背景噪声数据和所述干扰噪声数据得到幅度值差值大于10dB的频率带宽，将各频率带宽相加得到干扰带宽，并对各无线电设备的干扰带宽进行均值计算，得到平均干扰带宽Bf。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过车辆的测试需求确定包含无线电设备的待测设备，对与电磁兼容性能有关的因素分别进行测量，得到车辆舱体的平均屏蔽效能S、待测设备的平均接地电阻R、无线电设备的平均发射功率P、平均驻波比V和平均干扰带宽Bf，最后计算得到车辆的电磁兼容性能评价指标Q，由于平均屏蔽效能S、平均接地电阻R、平均发射功率P、平均驻波比V和平均干扰带宽Bf具有不同的量纲，从而能够基于不同量纲的测量结果进行综合评定，评定结果通俗易懂，不需要专业的实验室测量环境和专业的技术人员，可以为车辆的精确维护、保养和使用提供理论依据，可实现在多个同类车辆之间进行电磁兼容性能的横向比较，为车辆的精确维护、保养和使用提供理论依据。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明车辆电磁兼容性能评估方法一实施例的流程示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，是本发明车辆电磁兼容性能评估方法一实施例的流程示意图。本实施例的车辆电磁兼容性能评估方法包括以下步骤：
S11：根据车辆的测试需求确定包含至少一个无线电设备的待测设备，并确定无线电设备的工作频率，待测设备的数量为n，n为大于零的自然数。
其中，车辆的测试需求包括车辆的使用用途、使用场合、使用需求等。在一些特殊场合，比如地震灾区、战场环境中，为了保障车辆的正常使用，车辆的测试需求要求车辆具备较高的电磁兼容性能。无线电设备都具有自己的工作频率，通过查询已知的工作频率设置或者检测无线电设备的工作频率就可以确定无线电设备的工作频率。
在其它一些实施例中，待测设备还包含至少一个非无线电设备。
S12：选定多个测量频率点，在每一测量频率点上测量车辆舱体各组成部分的屏蔽效能且对车辆舱体各组成部分的屏蔽效能进行均值计算，以及对各测量频率点的屏蔽效能进行均值计算，得到平均屏蔽效能S。
其中，测量屏蔽效能时可以依据GJB6785-2009《军用电子设备方舱屏蔽效能测试方法》执行。在本实施例中，多个测量频率点至少包括150kHz、14MHz、80MHz、300MHz、450MHz和930MHz。平均屏蔽效能S的单位为dB。
S13：测量每一待测设备的接地电阻，并对各待测设备的接地电阻进行均值计算，得到平均接地电阻R。
其中，测量接地电阻时可以参照GJB219B-2005《军用通信车通用规范》中“设备接地电阻测试”的要求进行。平均接地电阻R的单位为mΩ。
S14：选定无线电设备的工作频率中的多个工作频率点，在多个工作频率点上测量无线电设备的发射功率且对在多个工作频率点上测得的发射功率进行均值计算，以及对各无线电设备的发射功率进行均值计算，得到平均发射功率P。
其中，S14具体包括：选定无线电设备的工作频率中的多个工作频率点，将无线电设备的射频输出端连接功率计，并将无线电设备调整为最大功率发射模式，在多个工作频率点上测量无线电设备的发射功率且对在多个工作频率点上测得的发射功率进行均值计算，以及对各无线电设备的发射功率进行均值计算，得到平均发射功率P。在本实施例中，多个工作频率点为无线电设备的工作频率中的最低工作频率、中间工作频率和最高工作频率，当然，本实施例包括但不限于上述几种工作频率。平均发射功率P的单位为dBm。
S15：在多个工作频率点上测量无线电设备的驻波比且对在多个工作频率点上测得的驻波比进行均值计算，以及对各无线电设备的驻波比进行均值计算，得到平均驻波比V。
其中，S15具体包括：将无线电设备的射频输出端与天线射频线缆断开，将天线射频线缆接入射频分析仪，通过射频分析仪的驻波比测试模式，测量无线电设备在多个工作频率点上的驻波比曲线，将驻波比曲线转换为驻波比且对在多个工作频率点上的驻波比进行均值计算，以及对各测量频率点上的驻波比进行均值计算，以及对各无线电设备的驻波比进行均值计算，得到平均驻波比V。在本实施例中，多个工作频率点为无线电设备的工作频率中的最低工作频率、中间工作频率和最高工作频率，当然，本实施例包括但不限于上述几种工作频率。
S16：测量无线电设备独自工作时受到干扰时的背景噪声数据以及在其它无线电设备工作时受到干扰时的干扰噪声数据，比较背景噪声数据和干扰噪声数据得到幅度值差值大于预定阈值的频率带宽，将各频率带宽相加得到干扰带宽，并对各无线电设备的干扰带宽进行均值计算，得到平均干扰带宽Bf,f为干扰频率点。
其中，S16具体包括：将无线电设备的射频输出端与天线射频线缆断开，将天线射频线缆接入射频分析仪，将射频分析仪设置为频谱分析的最大保持模式，将分辨带宽设置为10kHz，测量无线电设备独自工作时受到干扰时的背景噪声曲线，将背景噪声曲线转换为背景噪声数据；保持射频分析仪的设置，将其它无线电设备设置为正常工作状态，功率发射状态调整为最大，工作模式选择跳频模式或者定频模式，跳频模式的工作频率至少覆盖其它无线电设备工作频率的最高工作频率，定频模式的工作频率为其它无线电设备工作频率的中间工作频率，测量无线电设备在其它无线电设备工作时受到干扰时的干扰噪声曲线，将干扰噪声曲线转换为干扰噪声数据。比较背景噪声数据和干扰噪声数据得到幅度值差值大于10dB的频率带宽，将所有频率带宽相加得到干扰带宽，并计算多个无线电设备的干扰带宽的平均值，得到平均干扰带宽Bf。平均干扰带宽Bf的单位为MHz。
S17：根据平均屏蔽效能S、平均接地电阻R、平均发射功率P、平均驻波比V和平均干扰带宽Bf计算得到车辆的电磁兼容性能评价指标Q，其中，
其中，Q值越大表明车辆具有越好的电磁兼容性能。当有多台同类车辆选择时，可以选择Q值最大的车辆。并且，所选择的车辆可以参考干扰频率点f，在使用过程中可选择不同于干扰频率点f的频率点作为工作频率点。
在一些其它实施例中，S12还包括：将各测量频率点的屏蔽效能分别与平均屏蔽效能S比较，如果测量频率点的屏蔽效能低于平均屏蔽效能S的0.8倍，将测量频率点标记为屏蔽效能缺陷点。
S13还包括：将各待测设备的接地电阻与平均接地电阻R比较，如果待测设备的接地电阻高于平均接地电阻R的1.5倍，将待测设备标记为接地电阻缺陷设备。
S14还包括：将各无线电设备的每一工作频率点对应的发射功率与平均发射功率P比较，如果低于平均发射功率P的0.8倍，将相应的工作频率点标记为发射功率缺陷点。
S15还包括：将各无线电设备的每一工作频率点对应的驻波比与平均驻波比V比较，如果高于平均驻波比V的1.5倍，将相应的工作频率点标记为驻波比缺陷点。
通过确定影响车辆电磁兼容性能的屏蔽效能缺陷点、接地电阻缺陷设备、发射功率缺陷点和驻波比缺陷点，可以为车辆的精确维护、保养和使用提供理论依据，并快速定位车辆的缺陷点进行维修。
通过上述方式，本发明的车辆电磁兼容性能评估方法中，通过车辆的测试需求确定包含无线电设备的待测设备，对与电磁兼容性能有关的因素分别进行测量，得到车辆舱体的平均屏蔽效能S、待测设备的平均接地电阻R、无线电设备的平均发射功率P、平均驻波比V和平均干扰带宽Bf，最后计算得到车辆的电磁兼容性能评价指标Q，由于平均屏蔽效能S、平均接地电阻R、平均发射功率P、平均驻波比V和平均干扰带宽Bf具有不同的量纲，从而能够基于不同量纲的测量结果进行综合评定，评定结果通俗易懂，不需要专业的实验室测量环境和专业的技术人员，可以为车辆的精确维护、保养和使用提供理论依据，可实现在多个同类车辆之间进行电磁兼容性能的横向比较，为车辆的精确维护、保养和使用提供理论依据。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种车辆电磁兼容性能评估方法，其特征在于，所述评估方法包括：
根据车辆的测试需求确定包含至少一个无线电设备的待测设备，并确定所述无线电设备的工作频率，所述待测设备的数量为n，n为大于零的自然数；
选定多个测量频率点，在每一测量频率点上测量车辆舱体各组成部分的屏蔽效能且对车辆舱体各组成部分的屏蔽效能进行均值计算，以及对各测量频率点的屏蔽效能进行均值计算，得到平均屏蔽效能S；
测量每一待测设备的接地电阻，并对各待测设备的接地电阻进行均值计算，得到平均接地电阻R；
选定所述无线电设备的工作频率中的多个工作频率点，在所述多个工作频率点上测量所述无线电设备的发射功率且对在所述多个工作频率点上测得的发射功率进行均值计算，以及对各无线电设备的发射功率进行均值计算，得到平均发射功率P；
在所述多个工作频率点上测量所述无线电设备的驻波比且对在所述多个工作频率点上测得的驻波比进行均值计算，以及对各无线电设备的驻波比进行均值计算，得到平均驻波比V；
测量所述无线电设备独自工作时受到干扰时的背景噪声数据以及在其它无线电设备工作时受到干扰时的干扰噪声数据，比较所述背景噪声数据和所述干扰噪声数据得到幅度值差值大于预定阈值的频率带宽，将各频率带宽相加得到干扰带宽，并对各无线电设备的干扰带宽进行均值计算，得到平均干扰带宽Bf，f为干扰频率点；
根据所述平均屏蔽效能S、平均接地电阻R、平均发射功率P、平均驻波比V和平均干扰带宽Bf计算得到车辆的电磁兼容性能评价指标Q，其中，
2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述选定多个测量频率点，在每一测量频率点上测量车辆舱体各组成部分的屏蔽效能且对车辆舱体各组成部分的屏蔽效能进行均值计算，以及对各测量频率点的屏蔽效能进行均值计算，得到平均屏蔽效能S的步骤还包括：
将各测量频率点的屏蔽效能分别与所述平均屏蔽效能S比较，如果所述测量频率点的屏蔽效能低于平均屏蔽效能S的0.8倍，将所述测量频率点标记为屏蔽效能缺陷点。
3.根据权利要求1或2所述的评估方法，其特征在于，所述多个测量频率点包括150kHz、14MHz、80MHz、300MHz、450MHz和930MHz。
4.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述测量每一待测设备的接地电阻，并对各待测设备的接地电阻进行均值计算，得到平均接地电阻R的步骤包括：
将各待测设备的接地电阻与所述平均接地电阻R比较，如果所述待测设备的接地电阻高于平均接地电阻R的1.5倍，将所述待测设备标记为接地电阻缺陷设备。
5.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述选定所述无线电设备的工作频率中的多个工作频率点，在所述多个工作频率点上测量所述无线电设备的发射功率且对在所述多个工作频率点上测得的发射功率进行均值计算，以及对各无线电设备的发射功率进行均值计算，得到平均发射功率P的步骤还包括：
将各无线电设备的每一工作频率点对应的发射功率与所述平均发射功率P比较，如果低于平均发射功率P的0.8倍，将相应的工作频率点标记为发射功率缺陷点。
6.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述在所述多个工作频率点上测量所述无线电设备的驻波比且对在所述多个工作频率点上测得的驻波比进行均值计算，以及对各无线电设备的驻波比进行均值计算，得到平均驻波比V的步骤还包括：
将各无线电设备的每一工作频率点对应的驻波比与所述平均驻波比V比较，如果高于平均驻波比V的1.5倍，将相应的工作频率点标记为驻波比缺陷点。
7.根据权利要求1、5或6所述的评估方法，所述多个工作频率点为无线电设备的工作频率中的最低工作频率、中间工作频率和最高工作频率。
8.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述测量所述无线电设备独自工作时受到干扰时的背景噪声数据以及在其它无线电设备工作时受到干扰时的干扰噪声数据，比较所述背景噪声数据和所述干扰噪声数据得到幅度值差值大于预定阈值的频率带宽，将各频率带宽相加得到干扰带宽，并对各无线电设备的干扰带宽进行均值计算，得到平均干扰带宽Bf的步骤具体包括：
将所述无线电设备的射频输出端与天线射频线缆断开，将天线射频线缆接入射频分析仪，将射频分析仪设置为频谱分析的最大保持模式，将分辨带宽设置为10kHz，测量所述无线电设备独自工作时受到干扰时的背景噪声曲线，将背景噪声曲线转换为背景噪声数据；保持射频分析仪的设置，将其它无线电设备设置为正常工作状态，功率发射状态调整为最大，工作模式选择跳频模式或者定频模式，跳频模式的工作频率至少覆盖其它无线电设备工作频率的最高工作频率，定频模式的工作频率为其它无线电设备工作频率的中间工作频率，测量所述无线电设备在其它无线电设备工作时受到干扰时的干扰噪声曲线，将干扰噪声曲线转换为干扰噪声数据，比较所述背景噪声数据和所述干扰噪声数据得到幅度值差值大于10dB的频率带宽，将各频率带宽相加得到干扰带宽，并对各无线电设备的干扰带宽进行均值计算，得到平均干扰带宽Bf。
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