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摘要：随着越来越多的汽车电子产品的开发与应用，如何解决汽车电子设备的电磁兼容问题，提高汽车的可靠性和安全性，已经成为一个非常重要和迫切的研究课题。本文从车载干扰源和外部环境对汽车的电磁干扰两个方面分析汽车的电磁环境与电磁干扰的危害，介绍了汽车电磁兼容性标准，并提出防止电磁干扰的措施。
关键词：电磁兼容，电磁干扰，措施
汽车电子产品正朝着日益增多的趋势发展，电子技术在解决汽车的经济性、安全性、舒适性等方面起着非常重要的作用。越来越多汽车电子产品的开发与应用，带来了一个不容忽视的课题——电磁兼容性的研究。电磁兼容性是指电气装置或电气系统不产生干扰或不受环境干扰，工作在指定环境中的能力。汽车电子设备所产生的电磁波会对周围的环境带来电磁污染，同时，外界的无线电干扰也会给汽车上的电子产品的正常工作带来不利影响。因此，如何解决汽车电子设备的电磁兼容问题，提高汽车的可靠性和安全性，保证行驶的汽车不干扰周围设备的正常工作，已成为一个非常重要和迫切的研究课题。
1汽车的电磁环境
汽车的电磁环境是指汽车在行驶过程中，车上的电子电气设备承受来自车内，车外各种各样的电磁干扰，以及汽车电子设备向外界辐射的电磁干扰。
1.1车载干扰源
车载干扰源主要是指车上各种电子电器系统产生的电磁干扰。汽车中的电子电气设产
生的电磁干扰是由于汽车上使用的电子产品中有许多导线、线圈和带有触电的电器，都具有不同的电容和电感，而任何一个具有电感和电容的闭合回路都会形成振荡回路。当电器设备工作产生火花时，就会产生高频振荡并以电磁波形式发射到空中，对汽车上机周围数百米范围内德收音机，电视机和其他无线电装置的正常工作，产生不同程度的干扰。汽车产生的干扰不但会影响外界电子电器设备的正常工作，而且会影响自身电子电器设备的正常工作。
汽车的电磁干扰源主要是发动机的点火系统，其干扰波来自点火系统次级电压的高频振荡。其次，在发电机负载电流突变和整流时也会产生电磁波。起动机、发电机、闪光器、触点式电磁振动电喇叭、雨刮器、仪表系统等也都会产生较小的传导干扰和辐射干扰的电磁波。
汽车电器产生的干扰电磁波具有脉冲特性且频带较宽，其频率一般在0.15—1000MHz之间。汽车电器产生的干扰电磁波，分传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰电磁波，是通过汽车导线直接输入无线电设备和电子设备内部的，而辐射干扰电磁波则是在空间传播，通过天线（如点火系高压线就相当于天线）输入无线电设备内部。
1.2外部环境对汽车的电磁干扰
由自然想象，社会环境等引起的外部电磁干扰对汽车电子电器系统的影响也较为严重，外部电磁干扰是指认为的各种电器设备，如：高压输电线、电车、广播电视设备及无线电通讯设备等所辐射出来的对汽车起干扰的电磁辐射及由雷电等自然现象引起的电磁干扰。研究表明，静电放电和雷电会产生很大的瞬变电压和场强，如图1和图2 所示。
有实验表明：在500Kv输电线下离地高2m的电磁干扰为60Hz，在各种通讯设备附近的电磁干扰则更为突出。
所有这些电磁干扰会通过线束，车身或由空中传递过来，干扰汽车的传感器、ECU、执行器等电子器件，从而使它们的工作性能难以发挥，由此影响汽车行驶的安全性，可靠性及稳定性等等。
2汽车电磁兼容性标准简介
汽车电磁兼容性标准是汽车电磁兼容设计，仿真和测试的基础，它就整车和零部件的抗干扰水平、干扰限值、测试方法、测试环境等做了规定。
我国在吸收发达国家经验的基础上，制定了汽车电磁兼容性标准，明确了测量方法及最大干扰的允许值。国家标准GB18655-2002《用于保护车载接受机的无线电骚扰特性的限值及测量方法》是汽车及其零部件的电磁兼容性技术标准之一，该标准于2002年2月22日批准发布，2003年3月1日开始实施，属于国家强制性标准，主要用于考察汽车及其零部件产生的各種电磁干扰对车内无线电接收机的干扰程度，并以干扰限值形式加以限制。该标准规定了0.15—1000MHz频率范围内的无线电干扰限值和测量方法，适用于任何车辆及其电子或电器零部件，其限值用于保护车载接收机免受车内的零部件或电子模块产生的电磁干扰。
3汽车防止电磁干扰的措施
无论是汽车内部还是外部的电磁干扰对车用电子设备尤其是ECU（电控单元）影响都很大，电磁干扰会严重影响汽车电子设备的工作性能。众所周知，半导体元件对脉冲电压非常敏感，当瞬变电压值超过其电压值时，半导体元件会被击穿而损坏，而脉冲信号一旦被ECU误认为输入信号便会使电子设备做出错误的判断，以致产生故障。因此，为了防止异常现象发生且允许汽车电子设备在这种环境下正常工作，要求在汽车上采用一些防干扰措施，以保证车用电子设备的正常工作。
抗干扰的基本技术一是消除干扰源，二是防止干扰信号的串入。下面介绍几种提高汽车抗干扰性能和抑制其产生电磁干扰的基本技术。
1）电路设计模块化。在电路板设计中，根据电路在汽车上发挥的功能及位置的不同，将执行器电路、传感器电路、系统控制电路分开设计，形成不同的电路模块，使不同模块的电源，搭铁（金属车体）线分开，减少不应有的耦合，提高绝缘阻抗。为避免干扰，应先将电源传输到各个模块，而后分别进行滤波、稳压、供电。模块中的数字地与模拟地分开，工作地与安全地一点连接。
2）加阻尼电阻。在点火装置的高压电路中，串入阻尼电阻，削弱火花产生的干扰电磁波。阻尼电阻值越大，抑制效果越好。但阻尼电阻太大，又会减少火花塞电极间的能量。阻尼电阻一般用碳质材料制成，电阻值约为10—20K。阻尼电阻加在点火线圈端和火花塞接头端。
3）加并联电容。在有可能产生火花出并联电容，如在发电机调节器的输出端与接地端之间并联0.2—0.8uF的电容，在闪光继电器的线圈并联0.5uF电容。
4）金属屏蔽。为了防止外部的电磁波对车上一些传感器信号的干扰，在设计的过程中，传感器线一般会采用屏蔽线或双绞线。一般情况下，车上的轮速传感器线，喷油嘴线和CAN通讯线都采用双绞线，而点火线圈线，曲轴位置传感器线和凸轮轴位置传感器线一般都使用屏蔽线。
5）优化布线。合理布线，合理规划线束，使大功率干扰电路应尽可能紧靠负载，小功率敏感电路紧靠信号源，尽量分开大功率电路和小功率电路，减小线束间感应干扰和辐射干扰。
关键词：电磁兼容，电磁干扰，措施
汽车电子产品正朝着日益增多的趋势发展，电子技术在解决汽车的经济性、安全性、舒适性等方面起着非常重要的作用。越来越多汽车电子产品的开发与应用，带来了一个不容忽视的课题——电磁兼容性的研究。电磁兼容性是指电气装置或电气系统不产生干扰或不受环境干扰，工作在指定环境中的能力。汽车电子设备所产生的电磁波会对周围的环境带来电磁污染，同时，外界的无线电干扰也会给汽车上的电子产品的正常工作带来不利影响。因此，如何解决汽车电子设备的电磁兼容问题，提高汽车的可靠性和安全性，保证行驶的汽车不干扰周围设备的正常工作，已成为一个非常重要和迫切的研究课题。
1汽车的电磁环境
汽车的电磁环境是指汽车在行驶过程中，车上的电子电气设备承受来自车内，车外各种各样的电磁干扰，以及汽车电子设备向外界辐射的电磁干扰。
1.1车载干扰源
车载干扰源主要是指车上各种电子电器系统产生的电磁干扰。汽车中的电子电气设产
生的电磁干扰是由于汽车上使用的电子产品中有许多导线、线圈和带有触电的电器，都具有不同的电容和电感，而任何一个具有电感和电容的闭合回路都会形成振荡回路。当电器设备工作产生火花时，就会产生高频振荡并以电磁波形式发射到空中，对汽车上机周围数百米范围内德收音机，电视机和其他无线电装置的正常工作，产生不同程度的干扰。汽车产生的干扰不但会影响外界电子电器设备的正常工作，而且会影响自身电子电器设备的正常工作。
汽车的电磁干扰源主要是发动机的点火系统，其干扰波来自点火系统次级电压的高频振荡。其次，在发电机负载电流突变和整流时也会产生电磁波。起动机、发电机、闪光器、触点式电磁振动电喇叭、雨刮器、仪表系统等也都会产生较小的传导干扰和辐射干扰的电磁波。
汽车电器产生的干扰电磁波具有脉冲特性且频带较宽，其频率一般在0.15—1000MHz之间。汽车电器产生的干扰电磁波，分传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰电磁波，是通过汽车导线直接输入无线电设备和电子设备内部的，而辐射干扰电磁波则是在空间传播，通过天线（如点火系高压线就相当于天线）输入无线电设备内部。
1.2外部环境对汽车的电磁干扰
由自然想象，社会环境等引起的外部电磁干扰对汽车电子电器系统的影响也较为严重，外部电磁干扰是指认为的各种电器设备，如：高压输电线、电车、广播电视设备及无线电通讯设备等所辐射出来的对汽车起干扰的电磁辐射及由雷电等自然现象引起的电磁干扰。研究表明，静电放电和雷电会产生很大的瞬变电压和场强，如图1和图2 所示。
有实验表明：在500Kv输电线下离地高2m的电磁干扰为60Hz，在各种通讯设备附近的电磁干扰则更为突出。
所有这些电磁干扰会通过线束，车身或由空中传递过来，干扰汽车的传感器、ECU、执行器等电子器件，从而使它们的工作性能难以发挥，由此影响汽车行驶的安全性，可靠性及稳定性等等。
2汽车电磁兼容性标准简介
汽车电磁兼容性标准是汽车电磁兼容设计，仿真和测试的基础，它就整车和零部件的抗干扰水平、干扰限值、测试方法、测试环境等做了规定。
我国在吸收发达国家经验的基础上，制定了汽车电磁兼容性标准，明确了测量方法及最大干扰的允许值。国家标准GB18655-2002《用于保护车载接受机的无线电骚扰特性的限值及测量方法》是汽车及其零部件的电磁兼容性技术标准之一，该标准于2002年2月22日批准发布，2003年3月1日开始实施，属于国家强制性标准，主要用于考察汽车及其零部件产生的各種电磁干扰对车内无线电接收机的干扰程度，并以干扰限值形式加以限制。该标准规定了0.15—1000MHz频率范围内的无线电干扰限值和测量方法，适用于任何车辆及其电子或电器零部件，其限值用于保护车载接收机免受车内的零部件或电子模块产生的电磁干扰。
3汽车防止电磁干扰的措施
无论是汽车内部还是外部的电磁干扰对车用电子设备尤其是ECU（电控单元）影响都很大，电磁干扰会严重影响汽车电子设备的工作性能。众所周知，半导体元件对脉冲电压非常敏感，当瞬变电压值超过其电压值时，半导体元件会被击穿而损坏，而脉冲信号一旦被ECU误认为输入信号便会使电子设备做出错误的判断，以致产生故障。因此，为了防止异常现象发生且允许汽车电子设备在这种环境下正常工作，要求在汽车上采用一些防干扰措施，以保证车用电子设备的正常工作。
抗干扰的基本技术一是消除干扰源，二是防止干扰信号的串入。下面介绍几种提高汽车抗干扰性能和抑制其产生电磁干扰的基本技术。
1）电路设计模块化。在电路板设计中，根据电路在汽车上发挥的功能及位置的不同，将执行器电路、传感器电路、系统控制电路分开设计，形成不同的电路模块，使不同模块的电源，搭铁（金属车体）线分开，减少不应有的耦合，提高绝缘阻抗。为避免干扰，应先将电源传输到各个模块，而后分别进行滤波、稳压、供电。模块中的数字地与模拟地分开，工作地与安全地一点连接。
2）加阻尼电阻。在点火装置的高压电路中，串入阻尼电阻，削弱火花产生的干扰电磁波。阻尼电阻值越大，抑制效果越好。但阻尼电阻太大，又会减少火花塞电极间的能量。阻尼电阻一般用碳质材料制成，电阻值约为10—20K。阻尼电阻加在点火线圈端和火花塞接头端。
3）加并联电容。在有可能产生火花出并联电容，如在发电机调节器的输出端与接地端之间并联0.2—0.8uF的电容，在闪光继电器的线圈并联0.5uF电容。
4）金属屏蔽。为了防止外部的电磁波对车上一些传感器信号的干扰，在设计的过程中，传感器线一般会采用屏蔽线或双绞线。一般情况下，车上的轮速传感器线，喷油嘴线和CAN通讯线都采用双绞线，而点火线圈线，曲轴位置传感器线和凸轮轴位置传感器线一般都使用屏蔽线。
5）优化布线。合理布线，合理规划线束，使大功率干扰电路应尽可能紧靠负载，小功率敏感电路紧靠信号源，尽量分开大功率电路和小功率电路，减小线束间感应干扰和辐射干扰。