关于行车记录仪等设备对车载收音机的电磁干扰问题的分析和介绍

越来越多的人为自己的车加装了行车记录仪，导航仪等车载设备。我也买了一个行车记录仪，装到车上后，发现原配的收音机就不好使了--- 几乎每个台都有很烦人的噪音干扰。哪里出了问题？在网上一搜，发现有很多人也遇到了类似的问题，发了不少帖子来寻求解决办法，也有不少热心人提出了他们的一些想法和改进建议。

凭经验，从现象来看，怀疑是车载记录仪对收音机产生了干扰，干扰的频率范围正好覆盖了调频台比较集中的那个频段，也就是在从80MHz 到120MHz之间的这个频段上产生了一些干扰信号，与一些电台的频率正好吻合，于是加入了杂音，严重的话，甚至可能会导致有些台收不到。不同车型，情况各异，有的收音机的天线安装在后视镜的上方，与记录仪的安装位置很近，有的安装在车顶的后部，走线的路径，使用的收音机也都不一样。所以，不是所有的车都会遇到这种干扰。

既然遇到了，得想想办法解决。难道非要再换个“抗干扰能力强的”车载收音机不成？哪个强？估计只有装进去试了才知道。电磁干扰，是哪个环节产生的？是记录仪产生的？还是车载供电电源产生的？我们需要对问题先进行定位。怎么定位？插上车载电源，不接记录仪，发现收音机依然被干扰。莫非干扰来自车载电源？于是找来了另外几个不同厂家的车载电源，接上去一个个试，结果发现当使用其中的一个时，干扰小得几乎感觉不到！

在电子测量领域混了多年的人，喜欢“刨根问底儿”，想把这个问题搞得清楚些。那就拆下来“微测微测”，吧--- 频谱仪加上“近场探头”，就可以对电磁干扰（EMI）进行定位和测量，这是业界常用的方法。

于是找来一台频谱仪，RIGOL的DSA815，频率范围9KHz到1.5GHz,测EMI足够了。“近场探头”怎么办？手头暂时没有现成的，但又急着想测，不想因此而耽误了我的定性测量，那就自制一个吧！用了十几分钟，就自制了一个近场探头。从车上拆下了整套行车记录仪，要让它在测试台上工作起来，需要设置测量环境。

行车记录仪的车载电源的输入端平时要接到车的点烟器上，为它提供12V的直流供电，它会输出5V的直流给记录仪供电，其实它是个DC到DC的转换电源。好办，再找来一台直流电源，RIGOL的DP832,这个DP800系列都是线性电源，输出纯净，干扰很小，这样可避免对测试环境引入额外的干扰，不然，就说不清楚了。它有3路输出（CH1：0～-30V/0～3A；CH2：0～30V/0～3A；CH3：0～5V/0～3A），第一，第二路的参数合适，于是把通道2设置成12V，0.5A的直流输出。为了以防万一，还把通道2的过压保护设成13V，过流保护设成1A并打开，万一发生什么，通道2可自动切断输出。把DP832的第二路输出分别接到车载电源的输入端的正负极上，一加电，行车记录仪开机干活儿了！

图一:测试设置

在DP832的彩色液晶屏上可清晰观察到电源的实际输出参数。观察到的实际输出电压是12.01V,电流是0.17A,功率是2.042W，输出参数一目了然！这也是整套记录仪在这个状态下的功耗。

图二：在DP832的彩色液晶屏上可清晰观察到电源的实际输出参数

从哪个部件开始测？貌似给记录仪供电的车载电源最可疑，那就先测测它吧。把自制的近场探头靠近那个电源转换头，找到辐射比较大的位置，不测不知道，一测吓一跳：好明显的电磁辐射！现在的很多车载电源，车充内部采用的技术都属于降压型开关电源。既然是开关电源，电磁辐射通常会大于线性电源，如果采用的电路方案，使用的元器件又出于成本考虑，再加上也没有采取什么屏蔽措施，EMI问题就可想而知了。

图三：在车载电源端测得的明显的电磁辐射

展开看，发现在很宽的频率范围内分布着基波频率是365 KHz，这很可能是开关电源的开关频率，以及是它的整数倍的很多的幅值不低的谐波。

图四：在车载电源端测得的明显的电磁辐射

接下来再测测大概2米长的电缆线上是否也有电磁干扰（EMI）的泄漏，它一头儿连接电源，另一头儿连接记录仪，会对两边产生的EMI进行传导并向外辐射。要知道，这么长的线布设在车里，就是一条发射天线。把供电线穿过近场探头的环，一测，EMI也很明显。

图五：在车载电源线上测得的电磁干扰

下一步，测测记录仪本身是否也会产生EMI, 把近场探头靠近记录仪的机身，找到辐射比较大的位置测，发现一样有EMI产生。作为电器设备，工作的时候通常会产生EMI的，但电磁辐射的频点可能不同于电源产生的干扰，通过测试，确实发现记录仪也产生了不同频率的电磁干扰。这些干扰会直接向外辐射，也会沿导线传导并辐射。由下图我们可以看到：在电源端（黄色轨迹），线缆某位置（粉色轨迹）以及记录仪端（蓝色轨迹）都有着不同程度的电磁干扰。

图六：在车载记录仪端测得的电磁干扰

为了降低记录仪通过导线传导的干扰，我尝试在靠近记录仪的一侧的导线上绕了一个磁环，磁环可以对一定频段的EMI起到抑制作用，通过对比测试，发现有几个峰的EMI的确被明显降低了！

图七：在靠近记录仪的一侧加磁环前（粉色）与加磁环后（蓝色）的EMI对比

通过以上测试，发现电源转换头，电源线，记录仪这三个环节都有电磁干扰信号，这些干扰的频率范围又与FM收音机的范围有重叠，所以，收音机有杂音甚至收不到台也就不奇怪了。

找到了干扰源，如何解决呢？应该从降低电源的电磁辐射入手。是不是所有的车载电源干扰都那么大呢？通过对多个车载电源的试验，发现了一个好东东，测测看这个产品的EMI如何。

图八：不同车充电磁辐射强度的对比

通过对比测试，发现了一个产品的电磁干扰明显要小于这个“新的标配的电源”。什么原因？如果你进一步拆开看看它们各自采用的电路方案和使用的元器件就会很清楚了，车载电源或车充通常采用的是开关电源方案，具有效率高，小体积大功率等特点，但，能否做到输出纹波噪声小，EMI干扰小，确实是个挑战。

使用这个“好电源”后， 线上的干扰如何？从下图能看到：不接记录仪，电源空载的情况下，线上几乎没有干扰信号（黄色轨迹），但接上记录仪后，有明显的EMI干扰。

图九：线上的电磁辐射强度的对比

在靠近记录仪端的供电线上加上磁环再试试看能否抑制掉一些干扰？从下图能看到：不接磁环，导线上的干扰信号（粉色轨迹），与接上磁环后，导线上的干扰信号（蓝色轨迹）的对比，很多频段上的EMI干扰明显被抑制掉了。

图十：加磁环前后线上的电磁辐射强度的对比

做个实际环境下的测试吧 --- 把记录仪重新装回车里，换上这个“较纯净的电源”进行供电，在靠近记录仪端加上磁环，抑制一下这个区域的干扰，果然，收音机又恢复了以往的清晰！

到此为止，通过“微测”，我们把行车记录仪对车载收音机产生干扰的原因找到了，怎么解决呢？尝试去市面上找个电磁干扰小的车载电源？

越来越多的人在自己的车里加装了很多电子设备。把这些电子设备塞进空间狭小的车里，绝不会像在家里添置些电子电器设备那么简单,可能就会遇到电磁兼容的问题。车充，车载电源，车载电子设备类的产品在设计阶段，成品检验阶段可以采用些够用但又不贵的仪器来“微测微测”，其实不复杂：频谱仪+直流电源+近场探头，想再专业点儿，还可以再加上EMI滤波器，QP检波器，EMI测量软件等，就可以玩儿起“EMI预兼容”测试了。