9kHz-30MHz短距離微功率設備型號核準項目及測試方法淺析

李美麗，柴澤林

（國家無線電監測中心監測中心，北京　100041）

9kHz-30MHz短距離微功率設備型號核準項目及測試方法淺析

李美麗，柴澤林

（國家無線電監測中心監測中心，北京100041）

文本介紹了我國9kHz-30MHz短距離微功率設備的發展現狀，說明了9kHz-30MHz短距離微功率設備型號核準的檢測項目，并詳細闡述了各個項目的測試方法。

短距離微功率設備；型號核準

1　引言

短距離微功率設備是指工作在無線電管理機構所分配的微功率短距離頻段，提供單向或雙向通信、功率低、對其他無線電設備不易造成干擾的無線電發射器。短距離微功率因其使用便利、功耗低，得到越來越廣泛的應用，其中工作在9kHz-30MHz頻段的微功率設備種類繁多，如移動支付NFC，無線充電器，用于應用于醫療方面為患者提供生命支撐。我國按照工作頻段將9kHz-30MHz短距離微功率設備進行分類，如表1所示。

表1　9kHz-30MHz短距離微功率設備分類

2　型號核準測試

2.1項目

工作在9kHz-30MHz頻率范圍內的短距離微功率設備型號核準項目包括磁場強度、占用帶寬、6dB帶寬、載頻容限、雜散發射。

（1）磁場強度。指在設定條件下，測得的某一方向的最大磁場強度，該項目測試需在開闊場或半電波暗室下進行。

（2）占用帶寬。指這樣一種帶寬，在它的頻率下限之下和頻率上限之上所發射的平均功率分別等于某一給定發射的總平均功率的規定百分數β/2，β/2值等于0.5%，如測試設備許可，可直接測量99%功率占用的帶寬。

（3）6dB帶寬。指這樣一種帶寬，超出其下限和上限的任何離散頻譜成分至少比預先確定的0dB參考電平低“6dB”。

（4）載頻容限。指一種差值，即是在標準條件下，已測的未調制載波頻率和由制造商設定的標稱頻率之差。

（5）雜散輻射。設備在雜散域中的無用發射，在30MHz頻率下用輻射場強表征，在30MHz及以上頻率用有效輻射功率表征。

2.2測試配置

2.2.1半電波暗室

是模擬理想的開闊場情況，即一個圍壁的建筑物，通常是遮蔽的，內墻、地板和天棚都遮蓋有標準錐狀聚氨酯泡沫制成的無線電吸附材料。金屬制的地板，無遮蓋，形成地平面。通常室內一邊是一個天線的支架，另一邊是一個可旋轉的支架（或轉臺）。一個典型的半電波暗室如圖1所示。

圖1　典型的半電波暗室

在9kHz-30MHz頻段，測量天線與被測設備的測試距離應不小于3m。被測設備架高或替代天線架高要求為1.5m，測量天線架高要求在1m～4m范圍內調整。

圖2　測試場地配置

2.2.23米測距轉換

當無法在標準距離10米處進行測量時，可選用3米，并依據如下公式將測量結果進行轉換。

式中，H10m是本文件規定的強磁場范圍（單位：dBμA/m；測距：10m）；C3是一個通過圖3得出的轉換系數（單位：dB）。

圖3　轉換系數

2.2.3測量用接收機

9kHz-30MHz微功率設備應在暗室進行測量，暗室的要求和場地布置見2.2.1。測量設備可選擇測量接收機或頻譜分析儀，測量設備的測量帶寬和檢波方式應符合表2、表3的規定，準峰值測量接收機應符合GB/T 6113.101-2008第4章的要求。

表2　常規測量設備測試設置

表3　雜散測量設備測試設置

2.3測試前準備

⊙ 在標準溫度和濕度條件下進行測試。

⊙ 確保被測設備供電為其額定電壓并且供電穩定。

⊙ 充分預熱設備及儀表。

2.4測試方法

2.4.1磁場強度

⊙ 在如圖2的一個開闊測試場地進行。測得的主信號值應高于周圍噪聲電平至少6dB。

⊙ 對由設備產生的強磁場進行測量，標準距離應是10m。若不可行，則可設定為3米，將實際測得數據依據2.2.3規定進行計算。

⊙ 遮蔽式環形天線與測量頻譜儀連接，測量用頻譜儀的測量帶寬和檢波器型號應符合表2的規定。

⊙ 待測設備，如可能，應進行調制。

⊙ 對使用連續寬帶掃頻載波的發射機，測量時應關閉掃頻。

⊙ 若測量設備是以dBμV/m進行判定的，則讀數應減少51，5dB，以轉換成dBμA/m。

2.4.2占用帶寬

⊙ 在如圖2的一個開闊測試場地進行。

⊙ 由于載頻容限與磁場強度無關，故接收天線與設備間距離無固定要求，滿足信號遠高于低噪即可。

⊙ 遮蔽式環形天線與測量頻譜儀連接，測量用頻譜儀的測量帶寬和檢波器型號應符合表2的規定。

⊙ 待測設備，如可能，應進行調制。

⊙ 對使用連續寬帶掃頻載波的發射機，測量時應關閉掃頻。

⊙ 使用頻譜儀選件測量99%頻帶寬度。

2.4.36dB帶寬

⊙ 在如圖2的一個開闊測試場地進行。

⊙ 由于載頻容限與磁場強度無關，故接收天線與設備間距離無固定要求，滿足信號遠高于低噪即可。

⊙ 遮蔽式環形天線與測量頻譜儀連接，測量用頻譜儀的測量帶寬和檢波器型號應符合表2的規定。

⊙ 待測設備，如可能，應進行調制。

⊙ 對使用連續寬帶掃頻載波的發射機，測量時應關閉掃頻。

⊙ 選取信號最高點評位置為0dB參考點，分別在參考點下方和上方找到與其電平差值為6dB的位置，記錄頻率值f1，f2，計算BW6dB：

2.4.4載頻容限

⊙ 在如圖2的一個開闊測試場地進行。

⊙ 由于載頻容限與磁場強度無關，故接收天線與設備間距離無固定要求，滿足信號遠高于低噪即可。

⊙ 遮蔽式環形天線與測量頻譜儀連接，測量用頻譜儀的測量帶寬和檢波器型號應符合表2的規定。

⊙ 待測設備，如可能，應未進行調制。

⊙ 對使用連續寬帶掃頻載波的發射機，測量時應關閉掃頻。

⊙ 記錄實際信號的中心頻率f，用以下公式計算，載頻容限為fe×10-6：

2.4.5 雜散發射

（1）測試方法（＜30MHz）

⊙ 在如圖2的一個開闊測試場地進行。測得的主信號值應高于周圍噪聲電平至少6dB。

⊙ 對由設備產生的強磁場進行測量，標準距離應是10m。若不可行，則可設定為3米，將實際測得數據依據2.2.3規定進行計算。

⊙ 遮蔽式環形天線與測量頻譜儀連接，測量用頻譜儀的測量帶寬和檢波器型號應符合表2的規定。

⊙ 待測設備，如可能，應進行調制。

⊙ 測量用接收機應調整到頻率范圍9kHz至30MHz間，但不包括發射機預期工作而占用的頻段。

⊙ 待測設備和測試天線應進行旋轉，直到在測量用接收機上顯示出最大磁場強度為止。⊙ 記錄最大值，若測量設備是以dBμV/m進行判定的，則讀數應減少51.5dB，以轉換成dBμA/m。

（2）測試方法（≥30MHz）

⊙ 在如圖2的一個開闊測試場地進行。測得的主信號值應高于周圍噪聲電平至少6dB。

⊙ 標準距離應是10m。若不可行，則可設定為3米，將實際測得數據依據2.2.3規定進行計算。

⊙ 偶極天線與測量頻譜儀連接，測量用頻譜儀的測量帶寬和檢波器型號應符合表2的規定。

⊙ 待測設備，如可能，應進行調制。

⊙ 測量用接收機應調整到頻率范圍30MHz至1000MHz間，但不包括發射機預期工作而占用的頻段。

⊙ 發射機應在水平面旋轉360°，直到測量用接收機檢測到一個最大信號電平為止。

⊙ 記錄最大值，若測量設備是以dBμV/m進行判定的，則讀數應減少51.5dB，以轉換成dBμA/m。

3　結束語

替代法在進行“磁場強度”和“雜散輻射”測試時更為精準，但替代法無法滿足“占用帶寬”和“載頻容限”測試，現場試驗裝置更換成本高、難度大，同時可能進入較大的測量誤差，所以在型號核準測試中并未使用替代法。

［1］信部無［2005］423號文.關于發布＜微功率（短距離）無線電設備的技術要求＞的通知

［2］EN 300 220-1 V2.4.1 “Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters （ERM）；Short Range Devices （SRD）；Radio equipment to be used in the 25 MHz to 1 000 MHz frequency range with power levels ranging up to 500 mW；Part 1: Technical characteristics and test methods”

［3］EN 300 330-1 V1.8.1 ”Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters （ERM）；Short Range Devices （SRD）；Technical characteristics and test methods for radio equipment in the frequency range 9 kHz to 25 MHz and inductive loop systems in the frequency range 9 kHz to 30 MHz”

Introduction for Type Approval Test Items and Methods of Short Range Devices（SRD） Radio Equipment to be Used in the Frequency Range 9kHz to 30MHz

Li Meili， Chai Zelin
（The State Radio_monitoring_center Testing Center， Beijing， 100041）

This paper introduces current situation of Short Range Devices （SRD） Radio Equipment to be used in the frequency range 9kHz to 30MHz， explains significance of type approval items and describes methods of items.

Short Range Devices （SRD） Radio Equipment； Transmitter Type approval

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.10.007

TN98文獻標示碼：A

1672-7274（2016）10-0026-04