辐射 (RE) 测试概述
辐射发射(Radiated Emission)测试核心是测量 EUT 通过空间传播的辐射骚扰场强,主要分为磁场辐射和电场辐射两类:
磁场辐射:主要针对灯具、电磁炉等设备;
电场辐射:应用范围更普遍,适用于多数电子电气设备。
辐射 (RE) 测试标准
辐射发射测试需根据设备类型匹配对应标准,不同品类设备遵循的核心标准如下:
✔信息技术产品:CISPR22/EN55022
✔音频类产品:CISPR13/EN55013(仅对辅助设备)
✔工科医设备:CISPR11/EN55011(电磁炉也适用此标准)
✔灯具:CISPR15/EN55015(工作电流频率超过 100Hz 的灯具)
✔其他通用 / 专用标准:YY0505、GB/T 18268、GB 4824、GB4343、9254、CISPR14-1(工作频率不超过 9kHz 的一部分设备除外)
辐射 (RE) 测试方法
辐射发射测试的方法围绕仪器设备、测试布置、测试频段、限值要求、测试过程五大核心维度展开,不同测试类型(电场辐射、磁场辐射、骚扰功率)的实操要求存在差异,具体细则如下:
3.1 辐射发射测试仪器和设备
仪器设备的选用需严格遵循 CISPR 系列配套标准,接收机、天线、吸收钳等分别符合 CISPR16-1-1、CISPR16-1-4、CISPR16-1-3 要求,不同测试类型的设备搭配如下:
电场辐射:接收机(1G 以下)、频谱仪(1G 以上)、电波暗室、天线(1G 以下用双锥 + 对数周期组合 / 宽带复合天线,1G 以上用喇叭天线);
磁场辐射:接收机、三环天线或单小环远天线;
骚扰功率:接收机、功率吸收钳。
3.2 辐射发射测试布置
测试布置对结果影响显著,需严格按照标准规范摆放产品、辅助设备及所有电缆,台式 / 落地式设备、不同测试类型的布置要求各有不同:
a) 电场辐射
分台式与落地式,布置要求与传导发射一致,需精准规范所有受试样品及配套部件的摆放位置。
b) 磁场辐射
受天线尺寸限制,EUT 尺寸需匹配天线规格:
2m 直径环形三环天线:仅可测试长度<1.6m 的 EUT,样品置于天线中心;
0.6m 直径单环远天线:适用于 CISPR11 中长度>1.6m 的电磁炉,测试距离 3m,天线高度 1m。
c) 骚扰功率
同样分台式与落地式,线缆布置为核心要求:
台式设备:放 0.8m 非金属桌子,与其他金属物体至少 0.8m(CISPR14-1 中为至少 0.4m);
落地式设备:放 0.1m 非金属支撑上;
被测线缆(LUT):布置在 0.8m 高、6m 长的功率吸收钳导轨上,吸收钳套在线缆上,电流互感器端朝向被测设备;非被测线缆可断开则断开,不可断开用铁氧体吸收钳隔离。
3.3 辐射发射测试频段
不同测试类型的核心测试频段明确,部分产品可根据标准要求拓展:
电场辐射:常规 30MHz-1GHz(部分产品需测超过 1G,按具体标准执行);
磁场辐射:9kHz-30MHz;
骚扰功率:30-300MHz。
3.4 辐射测试限值
限值无统一标准,随测试标准、测试场地尺寸(3m/10m / 其他)、产品分类(Group 1/2, Class A/B) 不同而变化,需根据被测设备的实际属性匹配对应限值要求。
3.5 辐射测试过程
不同测试类型、不同频段的测试流程存在明确差异,实操中需严格按步骤执行,核心流程如下:
a) 30MHz-1GHz 电场辐射
在半电波暗室进行,EUT 随转台 360° 转动,天线在 1-4m 高度升降,寻找辐射值;结果以 QP 值表示,需完成天线垂直、水平两种极化方向的测试。
b) 大于 1G 的电场辐射
适用于工作频率超 108MHz 的 ITE 设备、超 400MHz 的 ISM 设备,测试场地为 3m,使用频谱仪测量:
ITE 设备:测试方法基本同 30MHz-1GHz,结果以 Peak 与 AV 值表示;
ISM 产品:需在全电波暗室测试,天线与产品同高度且不升降,转台正常转动寻找辐射值。
c) 替代法
采用 ERP(有效发射功率)替代并换算成场强数值,常规 EMC 测试极少使用,主要用于 RF 测试,核心目的是测试 EUT 的壳体辐射,步骤如下:
拆除 EUT 所有可拆卸电缆,不可拆卸电缆套铁氧体磁环;
用天线 A + 接收机测量 EUT 骚扰值;
用天线 B 替代 EUT,调节信号发生器输出功率,直至接收机显示值与步骤 2 一致;
记录天线 B 的输入端功率,即为 EUT 的壳体辐射功率(天线按测试频率选择)。
d) 磁场辐射
三环天线测试:样品置于天线中心,分别在 X/Y/Z 三个方向完成磁场辐射测试并记录结果;
单小环天线测试:天线垂直地面放置,部分高于地面 1m,测量值反映 EUT 的水平和垂直磁场分量(考虑地面反射的近场测量)。
e) 骚扰功率
需对设备及辅助设备所有长度超 25cm 的电缆测试;因 30-300MHz 内不同频点骚扰在线缆中呈驻波分布,测量时需沿导轨拉动功率吸收钳,寻找每个终测频点的骚扰功率位置(大致在离设备半波长处)。