中国军用与民用车辆电磁兼容标准体系相容性探讨

雷 威，张卫锋，周 刚，李建文

（军事交通学院 a.研究生管理大队；b.军用车辆系，天津 300161）

中国军用与民用车辆电磁兼容标准体系相容性探讨

雷 威a，张卫锋b，周 刚a，李建文b

（军事交通学院 a.研究生管理大队；b.军用车辆系，天津 300161）

通过对军用设备电磁兼容标准（GJB151 A/152 A-97）与民用车辆电磁兼容标准进行对比分析，探讨两类标准中试验目的、频率范围和限值分类的等效性和一致性，为编制军用车辆电磁兼容性要求及其试验大纲提供指导。

车辆；电磁兼容；国军标；民用标准

GJB151 A-97和 GJB152 A-97是军用设备和分系统电磁兼容性要求的基础标准，它们对军用设备和分系统的电磁兼容性作了详细的要求并制定了相应的测试方法。GJB151 A/152 A-97是为控制设备和分系统间的电磁兼容性接口而制定的三军通用EMC基础标准，并不是专门针对军用车辆电磁兼容而制定的试验规范，它的试验对象多为通信类军用设备，因此各个试验项目中的EUT指向十分笼统。国内车辆电磁兼容标准经过多年的发展，已经相继颁布GB14023、GB18655、GB/T 19951、GB/T 21437、GB/T 22630、GB/T 17619，形成了从整车到零部件的电磁发射试验和抗扰度试验及其限值的系列标准。

1 国内汽车电磁兼容标准

中国的车辆电磁兼容技术研究工作起步较晚，自20世纪80年代初开展工作以来，通过吸收借鉴国外一些电磁兼容方面的研究，逐步形成一系列适合中国汽车行业现状的汽车电磁兼容性要求及测试方法标准。

1.1 汽车电磁发射限值及试验标准

1）GB14023—2011《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》，规定了由内燃机、电或混合动力驱动的车辆的发射限值，为对居住环境中使用的广播接收机在1 500 kHz～2 500 MHz频率范围内提供保护。

2）GB18655—2010《用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法》，规定了从150 kHz～2 500 MHz频率范围内的无线电骚扰限值和测量方法，限值用于保护车载接收机，使其免受同车内的零部件/模块产生的骚扰。

3）GB/T 18387—2008《电动车辆的电磁场发射强度的限值》，规定了电动车辆在频率范围9 kHz～30 MHz的磁场和电场辐射发射的限值和测量方法，以及在频率范围450 kHz～30 MHz的传导发射的限值和测量方法。

以上3个标准中，GB14023和GB/T 18387主要考核整车对外的电磁骚扰测量，GB18655主要考核车辆电气/电子部件对内零部件的电磁骚扰测量，同时提供了整车电磁骚扰的测量方法和限值。

1.2 汽车电磁抗扰度要求及试验标准

1）GB/T 33014—2016《道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法》，规定了车辆内部安装的电气/电子部件对窄带辐射电骚扰的抗扰性试验方法，适用于频率范围为0.01 MHz～18 000 MHz的连续窄带电磁场。该系列标准包括以下几部分：①第1部分：一般规定；②第2部分：电波暗室法；③第3部分：横电磁波（TEM）小室法；④第4部分：大电流注入（BCI）法；⑤第5部分：带状线法；⑥第7部分：射频（RE）功率直接注入法；⑦第8部分：磁场抗扰法；⑧第9部分：便携式发射机模拟法；⑨第10部分：扩展音频范围的传导抗扰法；⑩第11部分：混响室法。

2）GB/T 33012—2016《道路车辆 车辆对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法》，规定了整车对连续窄带辐射电骚扰的抗扰性试验方法，适用于频率范围为0.01～18 000 MHz的连续窄带电磁场。该系标准包括以下几部分：①第1部分：一般规定；②第2部分：车外辐射源法；③第3部分：车载发射机模拟法；④第4部分：大电流注入法。

3）GB/T 21437—2008《道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰》，该系列标准共分为3个部分：①第1部分：定义和一般描述；②第2部分：沿电源线的电瞬态传导；③第3部分：除电源线外的导线通过容性和感性耦合电瞬态发射。

4）GB/T 19951—2005《道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法》，该标准规定了所有道路车辆内的电子模块和系统的静电放电（ESD）的试验方法，以及包装搬运中模块的ESD敏感度分类试验规程。

5）GB/T 22630—2008《车载音视频设备电磁兼容性要求和测量方法》，该标准规定了车载音视频设备的电磁兼容性要求和测量方法。

2 军用设备电磁兼容标准（GJB151 A/152 A）

1986年中国颁布了军用设备和分系统电磁兼容性（EMC）的基础标准GJB151/152-86（等效采用美军标MIL-STD-461B/C和MIL-STD-462B/C），经过12年的执行，于1997年5月23日修订颁布了GJB151 A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》和GJB152 A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量》（等效采用美军标MIL-STD-461D和MIL-STD-462D）两个标准。GJB151 A-97主要规定了军用电子、电气、机电等设备及分系统的电磁发射和敏感度特性的要求，为研制和订购单位提供电磁兼容性设计和验收依据。而GJB152 A-97规定了军用设备电磁发射和敏感度的测量方法，用于测量并确定所检验军用设备是否符合GJB151 A的规定。在执行军用设备电磁兼容标准的过程中，GJB151 A和GJB152 A通常结合使用。

该系列标准共包含19个测试项目，从4个方面对军用设备的EMC进行评价。传导发射测试主要考核沿电源和信号线传输的电磁发射是否在限定值内；传导敏感测试主要考核军用设备对来自电源线和信号线的抗扰能力；辐射发射测试主要考核军用设备通过空间传播的电磁能量是否在限定值内；辐射敏感测试主要考核军用设备在电磁骚扰的情况下，运行性能不降低。

3 民用标准与GJB151 A/152 A的对比

在进行两类标准对比的过程中发现，民用标准和国军标的试验项目并不是严格一一对应关系。在GJB151 A/152 A的19项测试项目中，只有6项能在民用汽车电磁兼容标准体系中找到对应的试验项目。其中传导发射测试1项，传导敏感度测试2项，辐射发射测试1项，辐射敏感度测试2项。具体情况见表1。

表1 民用标准和GJB151 A/152 A测试项目对比

3.1 CE102与GB18655的对比

GB18655第6章的第2节和第3节提供了来自零部件/模块传导发射的测量方法和限值，零部件的传导发射测试有电压法和电流探头法两种方法。CE102的基本概念是保证EUT不恶化平台电源干线上的电源品质，所以CE102极限值是通过电压来表示的。电压法与CE102具有相同的极限值制定依据，本节从适用范围、频率范围和测量方法等几个方面对两个标准进行对比分析，评估两者的相容性。表2给出了CE102和GB18655各个项目的比较。

表2 CE102和GB18655共性问题比较

3.1.1 适用平台

CE102适用于所有军种的EUT，而GB18655需要保护的接收机类型主要是民用的一些通信设备，诸如广播接收机、地面移动通信和GPS等。

3.1.2 频率范围

CE102的最高频率为10 MHz，主要是为了避免由于EUT至LISN的电源线的谐振带来的误差。这个频率远远低于国标的2 500 MHz，这是因为GB18655不仅规定了传导发射，同时也规定了辐射发射，从理论上来讲，在10 MHz以上的频率，就会产生多余的辐射发射，因此在该标准中传导发射的测试最高频率为88 MHz。

3.1.3 限值对比

CE102采用峰值检波限值，而GB18655不仅采用了峰值检波限值，同时还给出了准峰值检波限值和平均值检波限值。在使用相同检波方式的情况下，CE102和GB18655的限值才有可比性。

通过以上共性问题的比较，发现两类标准存在共同点：①其适用平台都为EUT的电源输入线；②测试场地都为屏蔽室，测试设备也基本相同。其不同点也是显而易见的：在频率范围方面，GB18655的适用范围明显要比CE102大；其次，GB18655的限值分类也比CE102更齐全。总的来说，民用标准和国军标在这个试验项目上还是有很大的相容性。

3.2 CS106与GB/T 21437.2对比

CS106用来考核EUT对所有不接地的直流和交流电源线上注入尖峰信号的抗扰能力。GB/T 21437.2用来考核车辆上12 V或者24 V电气系统设备承受瞬态脉冲信号的能力。表3列出了两类标准相关项目的比较。

表3 CS106与GB/T 21437.2共性问题对比

3.2.1 适用平台

CS106适用于所有不接地的直流和交流电源输入线，此测试项专门针对采用脉冲和数字电路的设备和分系统。GB/T 21437.2是针对车辆内零部件对来自电源线的瞬态脉冲而进行的抗扰度试验。

3.2.2 试验脉冲

CS106中尖峰信号特性是模拟直流和交流电源的瞬变特性，大多数电源瞬变的0.5倍高度脉宽小于10μs。GB/T 21437.2通过调整试验脉冲发生器，模拟5种典型脉冲，基本涵盖所有可能发生在道路车辆上的瞬态现象。

3.2.3 限值对比

CS106在GJB151 A中给出了针对三军不同的试验电压和作用时间，并且要求在该试验条件下，EUT不出现任何故障、性能降低或偏离规定的指标值。在GB/T 21437.2中，5种典型的试验脉冲分别有其对应的4种推荐试验严酷等级，电压限值各不相同。

CS106与GB/T 21437.2最大的不同就是试验脉冲的产生以及限值的制定。在考虑两类标准相容性的情况下，可以对民用标准中的试验脉冲进行调整以适应军车需求。

3.3 CS115与GB/T21437.3对比

CS115主要关心保护设备防止快的前沿和后沿瞬变，它们的出现是由于平台开关动作和外部瞬变环境。GB/T21437.3用于检测车辆电子电器设备对诸如来自切换瞬态过程的各种类型瞬变骚扰抗扰度。其瞬态类型分为快速电瞬态和慢速电瞬态。开关通断所产生的电瞬态由快速电瞬态试验脉冲模拟；感性电路中断产生的电瞬态由慢速瞬态试验脉冲来模拟。通过标准的制定依据可以看出，两类标准都是针对瞬态信号类型进行的测试项目，表4列出了相关项目的对比。

表4 CS115与GB/T21437.3共性问题比较

3.3.1 适用平台

CS115 适用于与EUT外壳接口的所有电缆。GB/T21437.3主要针对车载零部件，用以评价被测装置对耦合到非电源线路的电瞬态发射的抗干扰能力。

3.3.2 测试布置

两类标准的测试环境均为屏蔽室。CS115进行测试时，EUT应直接放置在接地平板上；GB/T21437.3测试时，根据相关协议，应将DUT与其正常运行所使用的装置（负载、传感器等）连接。

CS115进行试验时，由发生器产生梯形脉冲，然后通过探头注入干扰，使用的探头为感性电流探头。而GB/T21437.3中有3种干扰注入方式：容性耦合钳（CCC）方法、感性耦合钳（ICC）方法、直接容性耦合（DCC）方法。表5给出了每种方法对应不同类型瞬态的适用性。

表5 GB/T21437.3中3种耦合方法的适用性

3.3.3 限值对比

GB/T21437.3根据电瞬态的不同给出了4种推荐严酷等级，为电压限值。CS115所使用的是电流限值，5 A幅度覆盖了瞬变试验环境中的大部分感应电平。通过将电压限值转换为电流限值，或者将电流限值转换为电压限值可以方便两类标准限值进行对比。

CS115和GB/T21437.3都给出了针对零部件信号线瞬态脉冲抗扰度试验方法和限值，不同的是，CS115同时也适用于电源线。在试验脉冲方面，民用标准所涵盖的模拟对象范围要比国军标大。在进行两类标准的等效对比过程中，可以分别进行裁剪以适应现代军用车辆在信号线上电磁抗扰度的要求。

3.4 RE102与GB18655对比

RE102主要关心保证接灵敏的设备不受与接收机连接的天线耦合而产生的干扰。GB18655第13节中相关辐射测试项目，用来考核车载无线电辐射发射处于可控制级别。两类标准有相同的制定依据，其对比见表6。

3.4.1 适用平台

RE102适用于EUT及其电缆的电场发射。GB18655适用于任何车辆和大型装置的电气/电子零部件，其限值用于保护车载接收机，使其免受同车的零部件/模块的骚扰。两类标准的适用平台在本质上是相同的，都是为了保护相关设备的接收机不受电场干扰。

3.4.2 频率范围

RE102 的频率范围覆盖了10kHz～18 GHz。GB18655的频率范围覆盖了0.15～960 MHz。军用标准的频率范围完全覆盖了民用标准的频段，从这个层面可以看出，军用标准的适用范围要比民用标准更为宽广。

3.4.3 限值对比

RE102 的极限值可以根据平台上天线连接设备的类型和设备、相关电缆、天线之间的屏蔽度进行调整，对海军移动设备和陆军地面设备的极限值是相同的。而GB18655根据测试方法的不同有不同的限值等级，屏蔽室法有5个限值等级，TEM小室法有7个限值等级。可以看出，两类标准的限值制定依据差距较大，在进行限值比较的过程中应该充分考虑限值制定依据所带来的重要影响。

通过对RE102与GB18655相应民用标准辐射发射项目各方面的对比，军用标准和民用标准制定的目的都是保证装有天线的设备不受电磁场的干扰；军用标准在测试频率范围上要比民用标准的大，主要原因在于该民用标准是专门为道路车辆制定的，并未涵盖飞行器及船舶。在限值方面，RE102的制定主要依据EUT与应用平台以及连接它们的电缆之间的关系，而GB18655的限值是根据测试方法来确定的。

3.5 RS101、RS103与GB/T33014对比

RS101是控制设备和分系统辐射磁场发射的要求，主要用来保证可能对低频磁场灵敏的设备性能不恶化。RS103主要用来保证设备在平台上和平台外天线产生的电磁场中性能不降低地运行。GB/T33014规定了电气/电子部件（ESA）对连续窄带辐射电骚扰抗扰试验的基本条件、试验仪器和试验程序等，主要试验方法包括电波暗室法、横电磁波（TEM）小室法、大电流注入（BCI）法和带状线等方法。

RS101、RS103和GB/T33014的适用平台、频率范围、测试场地和限值分类等具体要求介绍见表7。

表7 RS101的具体要求

RS101是专用的，主要用来保证与预期的磁场兼容。海军RS101极限值是通过测量电源配电部件（变压器和电缆）的磁场辐射和海军平台的磁场环境来制定的。陆军保留RS101和RE101极限值。

表8为RS103的具体要求。RS103适用于EUT外壳和EUT有关电缆。用来模拟天线发射的场，主要关心保证设备在平台上和平台外天线发射产生的电磁场中性能不降低地运行。其适用范围及极限值电平见表9。

表8 RS103的具体要求

RS103 的极限值与使用平台的环境直接相关，不同平台规定的极限值仅仅根据设备寿命期中预计会遇到的电平，它们不必代表设备可能暴露在最恶劣情况的环境。射频环境可能大范围变化，特别是不在平台上的发射源，因此可根据环境变化适当裁剪限值。

表9 限值分类

表10为GB/T33014的具体要求。GB/T33014主要为电磁抗干扰测试提供了4种方法。因为方法的不同，在测试布置、测试设备以及电平限值等方面也有所不同。该系列标准中试验方法的主要特性见表11，其具体规定请参照GB/T33014。

表10 GB/T33014的具体要求

RS101、RS103和GB/T33014都是为了防止电磁干扰通过辐射耦合到电子设备的电源和控制线上对电子设备的正常运行造成不良影响，其制定目的是相同的。但是在GJB152 A中，使用两种不同的测试项目分别对辐射磁场和辐射电场进行考察。而GB/T33014是对电子设备在复杂电磁环境下能否正常运行的综合考量。在干扰的产生方面，RS101和RS103均采用的发射天线；GB/T33014根据试验方法的不同，采用天线（电波暗室法）、TEM小室（横电波小室法）和电流注入探头（大电流注入法）等仪器设备。从极限电平看出，GJB151 A/152 A的限值与GB/T33014的限值划分有着很大不同，GB/T33014的限值因试验方法的不同，限值所对应的试验严酷等级参数也不同。在考虑两类标准融合的过程中，须将以上不同点谨慎考虑在内。

表11 GB/T33014中试验方法的主要特性

4 结论

本文将军用车辆作为陆军通用地面装备，依据GJB151 A/152 A适用范围从中裁剪出6项与民用车辆电磁兼容标准具有相同试验目的的测试项目进行对比分析，得到如下结论。

1）军用与民用标准在制定依据和制定目的等方面具有相通性。

2）军用标准和民用标准的限值在某种程度上可以相互转换进行对比。

这为依据GJB151 A/152 A标准要求从中裁剪地面车辆电磁兼容性要求及试验方法，融合民用车辆电磁兼容试验标准，编制军用车辆电磁兼容性要求及其试验大纲提供理论基础。

其中，GJB151 A/152 A中没有整车骚扰测试、整车抗扰测试以及整车放静电测试，同时在零部件/模块测试方面，国军标也没有考虑到抗静电测试和瞬态抗扰测试。这是因为GJB151 A/152 A作为控制设备和分系统间的电磁兼容性接口而制定的三军通用EMC基础标准，在军用设备电磁兼容方面具有统领全局的作用，具体实施的过程中要视情况进行裁剪。而民用车辆电磁兼容标准在多年的发展过程中已经自成体系，各方面的试验项目细化完善。因此，在制订军用车辆静放电抗扰度试验时，可以融合GB/T19551—2005《道路车辆 静放电产生的电骚扰试验方法》。

在融合军用民用标准的过程中，工作重心可以向表3中所对应的项目靠拢，通过对相关最新民用标准的吸收利用，以此来裁剪更新军用标准。GJB151 A/152 A自1997年颁布实行以来，为军用设备的电磁兼容性要求做出了很大贡献。然而落后的试验标准，不仅无法对装备的性能作出准确的评估，甚至会误导装备性能的升级。融合民用标准不代表要放弃军用标准，而是要以军用标准GJB151 A/152 A为基础，对照相关民用标准，裁剪军用标准从而编制出军用车辆电磁兼容性要求及其试验大纲。其基本试验内容依然遵循传导发射测试、传导敏感度测试、辐射发射测试和辐射敏感度测试。在此基础上，新增军用车辆静放电抗扰度试验。

［1］ GJB151 A，军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求［S］.1997.

［2］ GJB152 A，军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量［S］.1997.

［3］ GB14023，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［S］.2011.

［4］ GB18655，用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法［S］.2010.

［5］ GB/T 18387，电动车辆的电磁场发射强度的限值［S］.2008.

［6］ GB/T ×××××，道路车辆.电气电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法［S］.

［7］ GB/T 17619，机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法［S］.1998.

［8］ GB/T 21437，道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰［S］.2008.

［9］ GB/T 19951，道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法［S］.2005.

［10］ GB/T 2230，车载音视频设备电磁兼容性要求和测量方法［S］.2008.

［11］ 翟丽，王福，李合非.车辆电磁兼容基础［M］.北京：机械工业出版社，2012：187-230.

［12］ 孙宏亮. GJB151 A/152 A与民用标准的对比（I）传导发射对比［J］.电气技术，2007 （2）：29-36.

［13］ 孙宏亮. GJB151 A/152 A与民用标准的对比（III）传导敏感度对比［J］.电气技术，2007（6）：25-30.［14］ 孙宏亮. GJB151 A/152 A与民用标准的对比（II）辐射发射对比［J］.电气技术，2007（6）：20-24.

［15］ 孙宏亮. GJB151 A/152 A与民用标准的对比（Ⅳ）辐射敏感度对比［J］. 电气技术，2007（6）：31-35，47

［16］ 仓艳，胡磊.军用车辆电磁兼容性设计方法研究［J］.专用汽车，2008（6）：44-46.

Discussion on Compatibility of Military and Civil Vehicle EMC Standard System in China

LEI Weia，ZHANG Wei-fengb，ZHOU Ganga，LI Jian-wenb
（a. Military Transportation University，Postgraduate Training Brigade；b.Military Vehicle Department，Tianjin 300161，China；）

Based on the comparison and analysis between electromagnetic compatibility standard of military equipment（GJB151 A/152 A-97） and corresponding standards of civilian vehicle electromagnetic， the equivalence and consistency of the purpose， frequency range and limit classification of the two types of standards are discussed， which provide guidance for compiling the electromagnetic compatibility requirements and test outline of military vehicles.

vehicle；electromagnetic compatibility；national military standard；civil standard

U463.68

A

1003-8639（2017）12-0056-06

2017-07-03；

2017-08-28

雷威（1994-），男，在读研究生，从事军用车辆电控技术研究；张卫锋（1987-），男，讲师，军用车辆系；周刚（1989-），男，在读研究生，从事军用车辆可靠性分析与仿真研究；李建文（1964-），男，博士，教授，硕士研究生导师，军用车辆系。

（编辑 杨 景）