9kHz-30MHz短距離微功率設(shè)備型號核準(zhǔn)項(xiàng)目及測試方法淺析

李美麗，柴澤林

（國家無線電監(jiān)測中心監(jiān)測中心，北京　100041）

9kHz-30MHz短距離微功率設(shè)備型號核準(zhǔn)項(xiàng)目及測試方法淺析

李美麗，柴澤林

（國家無線電監(jiān)測中心監(jiān)測中心，北京100041）

文本介紹了我國9kHz-30MHz短距離微功率設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，說明了9kHz-30MHz短距離微功率設(shè)備型號核準(zhǔn)的檢測項(xiàng)目，并詳細(xì)闡述了各個項(xiàng)目的測試方法。

短距離微功率設(shè)備；型號核準(zhǔn)

1　引言

短距離微功率設(shè)備是指工作在無線電管理機(jī)構(gòu)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(shè)備不易造成干擾的無線電發(fā)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(yīng)用，其中工作在9kHz-30MHz頻段的微功率設(shè)備種類繁多，如移動支付NFC，無線充電器，用于應(yīng)用于醫(yī)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(shè)備進(jìn)行分類，如表1所示。

表1　9kHz-30MHz短距離微功率設(shè)備分類

2　型號核準(zhǔn)測試

2.1項(xiàng)目

工作在9kHz-30MHz頻率范圍內(nèi)的短距離微功率設(shè)備型號核準(zhǔn)項(xiàng)目包括磁場強(qiáng)度、占用帶寬、6dB帶寬、載頻容限、雜散發(fā)射。

（1）磁場強(qiáng)度。指在設(shè)定條件下，測得的某一方向的最大磁場強(qiáng)度，該項(xiàng)目測試需在開闊場或半電波暗室下進(jìn)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(fā)射的平均功率分別等于某一給定發(fā)射的總平均功率的規(guī)定百分?jǐn)?shù)β/2，β/2值等于0.5%，如測試設(shè)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(yù)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(biāo)準(zhǔn)條件下，已測的未調(diào)制載波頻率和由制造商設(shè)定的標(biāo)稱頻率之差。

（5）雜散輻射。設(shè)備在雜散域中的無用發(fā)射，在30MHz頻率下用輻射場強(qiáng)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(nèi)墻、地板和天棚都遮蓋有標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)一邊是一個天線的支架，另一邊是一個可旋轉(zhuǎn)的支架（或轉(zhuǎn)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(shè)備的測試距離應(yīng)不小于3m。被測設(shè)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(nèi)調(diào)整。

圖2　測試場地配置

2.2.23米測距轉(zhuǎn)換

當(dāng)無法在標(biāo)準(zhǔn)距離10米處進(jìn)行測量時，可選用3米，并依據(jù)如下公式將測量結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

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

圖3　轉(zhuǎn)換系數(shù)

2.2.3測量用接收機(jī)

9kHz-30MHz微功率設(shè)備應(yīng)在暗室進(jìn)行測量，暗室的要求和場地布置見2.2.1。測量設(shè)備可選擇測量接收機(jī)或頻譜分析儀，測量設(shè)備的測量帶寬和檢波方式應(yīng)符合表2、表3的規(guī)定，準(zhǔn)峰值測量接收機(jī)應(yīng)符合GB/T 6113.101-2008第4章的要求。

表2　常規(guī)測量設(shè)備測試設(shè)置

表3　雜散測量設(shè)備測試設(shè)置

2.3測試前準(zhǔn)備

⊙ 在標(biāo)準(zhǔn)溫度和濕度條件下進(jìn)行測試。

⊙ 確保被測設(shè)備供電為其額定電壓并且供電穩(wěn)定。

⊙ 充分預(yù)熱設(shè)備及儀表。

2.4測試方法

2.4.1磁場強(qiáng)度

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

⊙ 對由設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)磁場進(jìn)行測量，標(biāo)準(zhǔn)距離應(yīng)是10m。若不可行，則可設(shè)定為3米，將實(shí)際測得數(shù)據(jù)依據(jù)2.2.3規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。

⊙ 遮蔽式環(huán)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(yīng)符合表2的規(guī)定。

⊙ 待測設(shè)備，如可能，應(yīng)進(jìn)行調(diào)制。

⊙ 對使用連續(xù)寬帶掃頻載波的發(fā)射機(jī)，測量時應(yīng)關(guān)閉掃頻。

⊙ 若測量設(shè)備是以dBμV/m進(jìn)行判定的，則讀數(shù)應(yīng)減少51，5dB，以轉(zhuǎn)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(jìn)行。

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

⊙ 遮蔽式環(huán)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(yīng)符合表2的規(guī)定。

⊙ 待測設(shè)備，如可能，應(yīng)進(jìn)行調(diào)制。

⊙ 對使用連續(xù)寬帶掃頻載波的發(fā)射機(jī)，測量時應(yīng)關(guān)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(jìn)行。

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

⊙ 遮蔽式環(huán)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(yīng)符合表2的規(guī)定。

⊙ 待測設(shè)備，如可能，應(yīng)進(jìn)行調(diào)制。

⊙ 對使用連續(xù)寬帶掃頻載波的發(fā)射機(jī)，測量時應(yīng)關(guān)閉掃頻。

⊙ 選取信號最高點(diǎn)評位置為0dB參考點(diǎn)，分別在參考點(diǎn)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(jì)算BW6dB：

2.4.4載頻容限

⊙ 在如圖2的一個開闊測試場地進(jìn)行。

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

⊙ 遮蔽式環(huán)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(yīng)符合表2的規(guī)定。

⊙ 待測設(shè)備，如可能，應(yīng)未進(jìn)行調(diào)制。

⊙ 對使用連續(xù)寬帶掃頻載波的發(fā)射機(jī)，測量時應(yīng)關(guān)閉掃頻。

⊙ 記錄實(shí)際信號的中心頻率f，用以下公式計(jì)算，載頻容限為fe×10-6：

2.4.5 雜散發(fā)射

（1）測試方法（＜30MHz）

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

⊙ 對由設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)磁場進(jìn)行測量，標(biāo)準(zhǔn)距離應(yīng)是10m。若不可行，則可設(shè)定為3米，將實(shí)際測得數(shù)據(jù)依據(jù)2.2.3規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。

⊙ 遮蔽式環(huán)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(yīng)符合表2的規(guī)定。

⊙ 待測設(shè)備，如可能，應(yīng)進(jìn)行調(diào)制。

⊙ 測量用接收機(jī)應(yīng)調(diào)整到頻率范圍9kHz至30MHz間，但不包括發(fā)射機(jī)預(yù)期工作而占用的頻段。

⊙ 待測設(shè)備和測試天線應(yīng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，直到在測量用接收機(jī)上顯示出最大磁場強(qiáng)度為止?！?記錄最大值，若測量設(shè)備是以dBμV/m進(jìn)行判定的，則讀數(shù)應(yīng)減少51.5dB，以轉(zhuǎn)換成dBμA/m。

（2）測試方法（≥30MHz）

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

⊙ 標(biāo)準(zhǔn)距離應(yīng)是10m。若不可行，則可設(shè)定為3米，將實(shí)際測得數(shù)據(jù)依據(jù)2.2.3規(guī)定進(jìn)行計(jì)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(yīng)符合表2的規(guī)定。

⊙ 待測設(shè)備，如可能，應(yīng)進(jìn)行調(diào)制。

⊙ 測量用接收機(jī)應(yīng)調(diào)整到頻率范圍30MHz至1000MHz間，但不包括發(fā)射機(jī)預(yù)期工作而占用的頻段。

⊙ 發(fā)射機(jī)應(yīng)在水平面旋轉(zhuǎn)360°，直到測量用接收機(jī)檢測到一個最大信號電平為止。

⊙ 記錄最大值，若測量設(shè)備是以dBμV/m進(jìn)行判定的，則讀數(shù)應(yīng)減少51.5dB，以轉(zhuǎn)換成dBμA/m。

3　結(jié)束語

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

［1］信部無［2005］423號文.關(guān)于發(fā)布＜微功率（短距離）無線電設(shè)備的技術(shù)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(xiàn)標(biāo)示碼：A

1672-7274（2016）10-0026-04