GB 4343.1-2018與2009版的主要差異及應用淺析

安雪，沈飛，金冬磊

（嘉興威凱檢測技術有限公司，嘉興 314004）

引言

GB 4343.1-2018《家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求 第1部分：發(fā)射》已于2018年5月14日發(fā)布，將于2020年6月1日正式實施。標準正式實施后，該標準范圍內的產品，只有符合新標準要求才被允許生產和銷售。GB 4343.1系列標準是電磁兼容領域重要的強制性標準之一，覆蓋產品范圍廣泛，對相關產品的檢測認證活動有重要意義，新標準即將實施之際，分析新版本標準較上一版本的差異和應用分析對相關企業(yè)和檢測機構來說十分重要。

1 標準主要變化及解析

GB 4343.1-2018（以下簡稱新版標準）與GB 4343.1—2009（以下簡稱舊版標準）相比，在范圍、定義、限值應用、產品運行條件等方面均有明顯的變化，下面就主要技術內容變化進行分析。

1.1 新增感應炊具及要求

新版標準范圍里增加了感應炊具，并注明在感應炊具從GB 4824的范圍移除之前，可以選擇GB 4824或GB 4343之一進行符合性判定。GB 4824-2019《工業(yè)、科學和醫(yī)療（ISM）射頻設備 騷擾特性 限值和測量方法》于2019年12月17日發(fā)布，其范圍內已明確感應炊具的發(fā)射要求是按照GB 4343.1-2018的要求。因此，上述標準實施后，感應炊具必須滿足GB 4343.1-2018。

新版標準在整個附錄B中給出了感應炊具的要求，與標準中的其他家用電器和類似器具不同，其端子騷擾電壓限值起始頻率為9 kHz～30 MHz，并且在9 kHz～30 MHz頻段還分別規(guī)定了商用感應炊具的磁場強度限值和家用感應炊具的磁場感應電流限值。30～1 000 MHz頻段的輻射騷擾限值則與其他家用電器和類似器具相同。需要注意的是，GB 4343.1感應炊具的限值與其原屬標準GB 4824-2013限值要求是不同的。值得一提的是，在感應炊具移至GB 4343.1標準后，在30～1 000 MHz頻段，如果其符合電網供電器具定義，且時鐘頻率小于30 MHz，制造商也可以通過測量騷擾功率法來評估是否符合該頻段要求。

1.2 頻率范圍為30～1 000 MHz的限值及應用變化

1.2.1 限值變化

在30～300 MHz頻率范圍，原騷擾功率限值未變，見表1；新增騷擾功率測量裕量限值，見表2，在200～300 MHz上規(guī)定了裕量限值，注明特定頻率的測量結果應小于相應限值減去對應的裕量（在該頻率上）；在30～1 000 MHz頻率范圍，原輻射騷擾限值表調整，見表3，給出不同測量方法和測量距離以及限值的相關描述。

1.2.2 限值應用的變化

通用要求：裝有半導體裝置的調節(jié)控制器、電圍欄激勵器、整流器、電池充電器和變換器等，如果不包含任何高于9 kHz的時鐘頻率，則在30～1 000 MHz的頻段內不規(guī)定限值。

舊版標準中，對不能接到市電（內置電池）的器具不規(guī)定騷擾功率限值，且30～1 000 MHz輻射騷擾要求只適用于玩具。新版標準此處變化較大，將其范圍內的器具分成電網供電器具和電池供電器具，分別適用不同的評估方法，流程見圖1、圖2（對應新標準中的圖10和圖11）。

表1 頻率范圍為30～300 MHz的騷擾功率限值[2]

表2 頻率范圍為30～300 MHz的騷擾功率測量裕量[2]

對于電網供電器具，其評估流程見圖1，有兩種評估方法。第一種方法，制造商可以直接選擇頻率范圍為30～1 000 MHz的輻射騷擾測量適用方法，符合表3限值，即符合該頻段標準要求。第二種方法，進行30～300 MHz騷擾功率測量，若符合表2a限值，仍需評估條件（1）騷擾功率的所有發(fā)射值應該低于限值（表1）減去相應裕量（表2），條件（2）器具最大時鐘頻率應小于30 MHz，如果同時滿足條件（1）和（2），即認為30～1 000 MHz頻段內符合要求。如果不滿足條件（1）和（2）任一條，仍需進行300～1 000 MHz的輻射騷擾測量，采用表3限值評估。

對于電池供電器具，在30 MHz～1 000 MHz頻段內,適用表3的限值（見圖2）。如果電池供電器具不含有源電子線路或電動機，則不需要測量，即認為滿足要求[2]。

即新版標準變化后，對于器具制造商來說，是否必須應用表3限值進行30～1 000 MHz的輻射騷擾測量，首先要評估器具是電網供電器具還是電池供電器具，電池供電器具必須進行30～1 000 MHz輻射騷擾測量評估；電網供電器具則可以先確認器具的時鐘頻率，如果時鐘頻率大于等于30 MHz，代表沒有機會選擇電網供電器具的第二種評估方法，建議直接選擇測量30～1 000 MHz的輻射騷擾來評估。

表3 頻率范圍為30～1 000 MHz的輻射騷擾限值和測量方法

圖1 30～1 000 MHz頻段電網供電器具發(fā)射測試流程圖（對應新標準圖10）

圖2 30～1 000 MHz頻段電池供電器具發(fā)射測試流程圖（對應新標準圖11）

1.3 新增定義“時鐘頻率”和解析

時鐘頻率：“裝置中使用的任何信號的基波頻率，集成電路（IC）內單獨使用的信號除外。注：高頻通常由集成電路（IC）外的較低時鐘振蕩頻率通過集成電路（IC）內的鎖相環(huán)（PLL）電路產生?！睍r鐘頻率是新版標準新增加一個重要定義。根據上述2.2的30～1 000 MHz限值應用變化的分析，電網供電器具是否必須進行輻射測量，與器具的最大時鐘頻率有關。如何確認器具內的時鐘頻率？ 下面將通過一個帶有Wi-Fi功能的變頻冰箱器具案例舉例說明：首先，梳理該產品各模塊使用的周期信號，分為：

機動車檢驗俗稱年審、年檢、驗車，是車輛使用過程中必不可少的環(huán)節(jié)，中國強制規(guī)定汽車必須定期檢驗。好在2014年9月國家出臺新車6年免檢的政策，給很多私家車主帶來方便和實惠。

1）Wi-Fi模塊，使用的信號有Wi-Fi 頻率2.4 GHz，Flash clock read頻率 80 MHz，WiFi SIP internal crystal頻率 37.4 MHz等；分析：根據新版標準，不包括在本范圍內的有：在其他國家標準中明確地提出其射頻范圍內所有發(fā)射要求的設備[2]。例子有無線電控制器、對講機和其他類型的無線電發(fā)射裝置，包括使用在玩具中；本案例中Wi-Fi模塊屬于無線電發(fā)射裝置，不在本標準范圍內，因此本部分Wi-Fi模塊內的所有信號頻率均不認為是時鐘頻率。

2）主控電路板，使用的信號有主控芯片工作頻率12 MHz，外部晶振12 MHz；分析：此主控芯片內部自帶晶振時鐘，通過鎖相環(huán)電路倍頻，其基頻為2 MHz，內部時鐘信號不與芯片外部有任何聯系，屬于集成電路（IC）內部單獨使用的信號，按照定義，不認為是時鐘頻率；其外部晶振基頻12 MHz是典型的標準定義的時鐘頻率。

3）變頻板，使用的信號有MCU工作頻率6 MHz，內部自帶晶振，板上晶體管工作頻率25 kHz；分析：變頻板MCU情況同主控板芯片，芯片內部時鐘不認為是時鐘頻率；晶體管25 kHz屬于時鐘頻率。

4）模塊之間的聯絡，控制電路與變頻器之間的通信頻率為200 Hz；分析：模塊之間的信號聯絡，不屬于芯片內部單獨使用的信號，屬于標準定義的時鐘頻率。

5）攝像頭外部驅動信號頻率12 MHz；分析：屬于標準定義的時鐘頻率。

注：為了討論貼近主題，本例中省略了各模塊中與主題相關性不大且頻率較小的部分信號。

將上述分析梳理，可以清楚區(qū)分器具內的各部分信號是否屬于時鐘頻率，將所有時鐘頻率識別后即可得出器具的最大時鐘頻率并判斷是否超過30 MHz。

1.4 新增電網供電器具和電池供電器具的解析

筆者以家用電動剃須刀為例，將市面上常見的電動剃須刀分成以下四種：

第一種，使用干電池供電，電量耗盡后需更換電池。按照標準定義，屬于典型的電池供電器具。

第二種，可充電剃須刀，內置電池，銷售時帶有電源適配器，電池電量耗盡后，可通過適配器接入電網對電池充電以恢復電量。充電時剃須刀不能執(zhí)行預期剃須功能。按照3.25定義，屬于電池供電器具。

第三種，可充電剃須刀，內置電池，銷售時帶有電源適配器，電池電量耗盡后，可通過適配器接入電網對電池充電以恢復電量，適配器連入電網同時可以為剃須刀內電機供電，即充電同時也可以執(zhí)行預期剃須功能。按照3.25定義不屬于電池供電器具，按照定義3.26屬于電網供電器具。

圖3 第一種剃須刀的典型外觀

圖4 第二種剃須刀的典型外觀

圖5 第三種剃須刀的典型外觀

圖6 第四種剃須刀的典型外觀

第四種，可充電剃須刀，內置電池，銷售時不帶電源適配器，僅帶有一根USB電源線，其USB端可以連接適用的電源適配器等供電設備。此種剃須刀應分情況評估，電池電量耗盡后，當其通過供電設備連接到電網，不能執(zhí)行其預期剃須功能的，根據3.25定義，屬于電池供電器具；當其通過供電設備連接到電網，能執(zhí)行其預期剃須功能的，屬于電網供電器具。

經分析可見，僅以器具內是否含有電池，是否能通過電池供電均無法有效區(qū)分 “電網供電器具”和“電池供電器具”，上述電動剃須刀案例指出含有電池由電池供電的器具也可能是電網供電器具。應根據器具實際情況按照標準定義準確區(qū)分。

1.5 電池供電器具的運行條件變化

相對應的，新標準重新描述了電池供電器具的運行條件，器具應在每種允許的運行模式進行測試。針對1.4分析的第二種電動剃須刀為例，其屬于電池供電器具，運行模式有充電模式和工作模式，當進行項目評估時，兩種運行模式都需要進行測試。

除上述1.1～1.5分析的差異以外，新版標準在電源引線的騷擾功率測量方法有所變化；新增了電飯煲、咖啡機等器具的運行條件；新增和修改關于統(tǒng)計方法的描述；新增測量不確定度等。本文針對這些變化，不再進行詳細解析。

3 結語

經過上述幾個關鍵差異的分析可知，GB 4343.1-2018新版標準在30～1 000 MHz頻段的評估方法與舊版標準有較大差異。尤其注意時鐘頻率大于30 MHz的器具以及標準定義的電池供電器具，在該頻段需進行輻射騷擾測量評估。根據筆者所在實驗室的測試經驗，目前這兩類器具輻射測試的一次性通過率相對較低，建議制造商盡早安排測試評估，以確保在新版標準正式實施時符合標準要求，以免影響產品的生產和銷售。