辐射杂散测试综述
CE_FCC_MIC认证中辐射杂散测试及整改建议_魏延全
·认证与标志·2012年第3期安全与电磁兼容引言辐射杂散骚扰测试（以下简称RSE ）是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时，由移动台产生或放大的、通过移动台机壳和电源、控制及音频各电缆辐射的指配信道带外频率上的发射。
RSE 是CE/FCC/M IC 认证中非常重要的一个项目，任何的无线发射产品在申请CE/FCC/M IC 认证时都必须进行此项测试，且是很难通过的一个项目，尤其高功率发射产品，如2G 设备。
测试不通过，频繁的整改就会对认证的周期、成本带来巨大的影响，本文以手机产品为例，与大家一起分享一下手机等产品发射机的辐射杂散测试整改方面的心得，以减少认证时间、成本，更快、更容易地获得CE/FCC/M IC 认证。
1杂散测试方法及要求无论是CE,FCC 还是M IC 认证，RSE 测试的测试场地及测试方法都基本一样，主要差异是测试限值不一样及测试高度有所不同，CE,FCC 认证中被测物（EUT ）的高度为1.7m ，M IC 认证中一般为1.5m ，图1为RSE 的测试场地布置方式。
RSE 的功率点是通过“替代法”来确定的。
用电波暗室预校正器（由信号源和基准天线组成）置换移动台来进行发射，调整信号源功率使测试接收机读数与放置EUT 时接收机读数相同，则此时预校正器发射的功率就是摘要介绍CE/FCC/M IC 认证中辐射杂散骚扰测试的方法、要求及定位，并阐述了该测试的整改通过天线、射频模块及整体布局逐一查找原因，最后提出了整改建议。
关键词CE ；FCC ；MIC ；辐射杂散；认证；整改；屏蔽；滤波AbstractThe measurement requirements and method of radiated spurious emission (RSE)test in CE/FCC/MIC certifications are in-troduced combined with discussing the importance of RSE in the process of certification.The rectification procedure for RSE test is illustrated by examining antenna,RF module and whole layout.Finally,the suggestions on rectification are proposed.KeywordsCE ；FCC ；MIC ；RSE ；certification ；rectification ；shielding ；filteringEUT 辐射杂散骚扰的功率电平。
手机辐射杂散测试及分析
天 线 是 否 有 损 坏 ．各 参 数 是否 很好 ．天线是 否 匹配 。
ｂ ）屏 蔽
表 ２ 空 闲模 式 测 试 接 收 机 的带 宽
天 线 附近是 否都 有屏 蔽 ．射频 模块 屏蔽 是 否合
适 屏 蔽架 焊接 良好 并 防止 虚焊 ，手 机 的屏 蔽包 括 屏 蔽架 和屏 蔽 盖 ．屏蔽架 是 焊在 主板 上 的 ，屏 蔽盖 是罩在 屏蔽 架 外面 的 ：射频模 块 和射频 功放 要 良好 地接地 ．进行 接地 空设 计 ，减少谐 振 和耦 合 ；屏蔽 盖 的缝 隙 大小 对不 同 的频段 有不 同 的影 响 （ 手 机 的
测试 时辐 射杂 散超 标则 可考 虑更 换功 放芯 片 ：在功
放芯 片 电源管 脚处 放置 一个 皮法 级 的滤波 电容 （ 约 １ ． ５ ｐ Ｆ ） ，对 于改 善 杂 散辐 射 有 比较 好 的效 果 ，但
此方 法难 度 比较大 需 要先 拆 除屏蔽 架 ，且 主板上 射频 部分 必须 有足 够 的空 间放 下滤波 电容 ．换 好 电 容后 ．将 屏蔽 架重 新 焊上 时要 防止虚 焊 ；同时在 功
增刊 １
李 雪 玲 ：手 机 辐 射 杂 散 测试 及 分 析
６ ）设置 测量 接 收机 带宽 ：
表 ４ 空 闲模 式 辐 射 杂 散 骚 扰 限 值 频 率 范 围
３ ０ ～８８ ０ Ｍ Ｈｚ
７ ）转 动 Ｅ Ｕ Ｔ．以便 测 量 接 收机 获 得 最 大 功 率
响应 ：
峰 值 功 率 电平
－
５ ７ ｄ Ｂ ｍ ５ ９ ｄ Ｂ ｍ ５ ７ ｄ Ｂ ｍ ４ ７ ｄ Ｂｍ ５ ３ ｄ Ｂｍ ４ ７ ｄ Ｂｍ
８ ）用 “ 置 换 测量 法 ”确 定 Ｅ Ｕ Ｔ辐 射 杂散 骚 扰
无线移动终端辐射杂散测试
无线移动终端辐射杂散测试曲岩;宋崇汶【摘要】辐射杂散测试是评估无线移动终端辐射性能的有效方法.文章阐述了进行无线移动终端辐射杂散测试的技术要求、限值和测试方法;着重总结和归纳了在测试过程中需要注意的技术细节;同时对LTE移动终端辐射测试的带来的新问题进行了预分析.【期刊名称】《现代电信科技》【年(卷),期】2010(040)005【总页数】4页(P32-35)【关键词】辐射杂散;替代法;调制模式;自由空间;LTE【作者】曲岩;宋崇汶【作者单位】工业和信息化部通信计量中心;工业和信息化部通信计量中心【正文语种】中文辐射杂散测试一直是衡量无线移动终端射频性能的重要指标，是所有国家强制认证的性能要求之一，其测试原理基本依循了电磁兼容的测试方法。
目前的国际和国内的行业测试标准只规定了基本的技术要求、测试限值和实验布置方法，不能满足日益发展的移动终端辐射杂散测试的细节要求，在进行此项测试时执行的实验方法差异较大。
本文在总结国际上辐射杂散测试经验的基础上，给出了进行2G和3G终端辐射杂散测试的全面解决方案。
1 辐射杂散测试的基本要求和原理辐射杂散是当移动终端处于空闲或业务模式时，从移动终端的机壳或结构中（包括所有内部连接的线缆）辐射出来的任意发射。
1.1 辐射杂散的基本测试方法和环境在任何可能的情况下，辐射杂散的测试应该在可以模拟自由空间条件的室外环境或全电波暗室进行。
实验过程中，使用绝缘材料对被测试终端进行支撑和固定，采用测试天线和测量接收机（可以使用频谱分析仪）测量所有散射信号的平均功率。
试验中在散射信号出现的每个频率点，需要旋转被测移动终端来获得最大的响应，采用替代法作为参考方法来测得散射信号的有效辐射功率，同时需要在测试天线的正交极化平面中重复进行测量。
测量过程中应使用校正过的偶极子天线或者已知增益的全向天线，实验设置应尽可能接近被测终端的正常使用状态。
图1和图2是辐射杂散测试的基本实验原理图。
在进行终端的辐射杂散测试之前，首先要进行场地的预校准，而后通过替代法进行实际终端的辐射杂散测试。
杂散
电磁兼容整改分析之辐射杂散2009-11-27 16:11:34 来源：摩尔实验室浏览次数：1839 文字大小：【大】【中】【小】关键字：电磁兼容整改辐射杂散EMC测试辐射杂散（简称RSE）是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时，由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。
在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目（RF）里面，而国内标准（以YD1032为典型）则将其划分在电磁兼容（EMC）的测试内容内。
相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解，也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌，因为无论是在做国内或国际认证中，任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。
从设计及整改角度来讲，对工程人员来说辐射杂散的整改也是其最为头痛的工作内容之一，尤其针对高功率发射产品，如2G，3G设备跟是如此。
本文根据摩尔实验室（MORLAB）日常工作经验，以典型的手机产品为例，在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。
一．测试场地的布局：标准辐射杂散的布局如下，其中图一为原理图，图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。
图一：辐射杂散实验布置图图二：辐射杂散实景图二．辐射杂散的测试方法：辐射杂散骚扰的功率点是通过“置换测试法”来确定的。
用电波暗室先进行预校正（由信号源和基准天线组成）再置换移动台来进行发射，通过测试接收机得到相同的功率后，则此时预校正器的发射功率就是EUT（被测物）辐射杂散骚扰的功率电平。
三．辐射杂散的指标：根据不同的产品所对应的标准，辐射杂散的相关指标要求也有所差别，但大体可归纳如下：发射机的辐射杂散测试要求：30MHz –1GHz1GHz –4GHz, 12.75G Hz-57dBm-47dBm欧盟及中国各类标准四．可能引起辐射杂散骚扰的原因（发射机）：由于辐射杂散是通过无线空间传播出去的，因此可能辐射干扰的点是多种多样的。
基于移动用户终端的辐射杂散骚扰测试系统
引言随着科技的进步,移动用户终端设备的应用范围越来越广泛,针对这类设备的测试规范逐步完善并纳入相关的检测认证项目。
移动用户终端所涉及的具体产品类别极广,总结起来,这类设备的共同之处主要有两点:1)其使用不受空间的限制,可以在使用中移动位置;2)设备可以通过空间与外界进行信息交换而不需要连接缆线等实物,即可以进行无线通信。
辐射杂散骚扰测试(RSE :Radiated Spurious Emission )是移动用户终端在CCC 认证中的一个重要的必测项目。
根据ITU -R SM.329-102003:Unwanted emission in the spurious domain 中的定义,杂散发射是指在必要带宽之外的某个或某些频率的发射,降低其发射电平而不致影响相应信息的传输。
杂散发射包括:谐波发射、寄生发射、互调产物和变频产物,但带外发射除外[1]。
本文首先介绍了RSE 测试系统的组成;其次,介绍了RSE 测试方法、原理和测试系统校准(路径损耗和自由空间损耗);最后,验证了RSE 测试系统的准确性。
1RSE 测试系统的组成RSE 测试系统硬件部分由全电波暗室、测量接收机、接收天线、无线综合测试仪和滤波器等试验设备组成;软件部分采用EMC32。
测试设置布置图如图1所示。
1.1全电波暗室全电波暗室为6面全部贴有吸波材料的屏蔽室,组成部分有屏蔽体、吸波材料、电源线滤波器、信号/控制线滤波器、墙面接口板、通风波导窗、照明、防火报警系统、图1RSE 测试系统布置图通信天线3mEUT1.5m无线综合测试仪测量接收机滤波器前置放大器基于移动用户终端的辐射杂散骚扰测试系统孙迪(工业和信息化部电子第五研究所,广东广州510610)摘要:首先,介绍了移动用户终端辐射杂散骚扰测试系统的组成;其次,介绍了辐射杂散骚扰的测试方法、原理和测试系统的校准,包括路径损耗校准和自由空间损耗校准;最后,通过信号源和发射天线进行了实际测试,验证了测试系统的准确性。
杂散测试
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MT8820B 无线通信分析仪: 频率范围： 30 ~2700 MHz 最大输入电平： +35 dBm (Main) 主要输入输出 阻抗： 50 Ω VSWR: ≤1.2 (<1.6 GHz), ≤1.25 (1.6 ~2.2 GHz), ≤1.3 (>2.2 GHz) 接口： N 型 基准振荡器 频率：10 MHz 电平： TTL 启动特性： ≤±5 x 10–8 ( 启动后十分钟，参考启动后24 小时) 老化率： ≤±2 x 10–8/ 天， ≤±1 x 10–7/ 年( 参考启动后24 小时) 温度特性： ≤±5 x 10–8 接口： BNC 型 输出电平 电平范围： –140 ~ –10 dBm (Main), –130 ~ 0 dBm (AUX) 分辨率： 0.1 dB 精度： < 0.7 dB ( 典型值)， ±1.0 dB (–120~ –10 dBm, Main, 校准后), ±1.0 dB (–110 ~ 0 dBm, AUX, 校准后) 信号纯度 非谐波杂散： ≤–50 dBc 谐波量： ≤–25 dBc 不间断电平变化 变化范围： 0 ~ –30 dB 设置范围： 1 dB
杂散测试系统
• 传导杂散的测试系统搭建： • 需要的仪器：模拟基站，频谱分析仪 • 附件：带阻滤波器，可调滤波器，定向耦 合器，10dB衰减器，射频线，射频头。 • 辐射杂散测试系统搭建： • 需要的仪器：模拟基站，频谱分析仪 • 附件：带阻滤波器，射频线，射频头，外 置功率放大器，微波暗室。
仪器及附件的规格要求
• SRD杂散标准：ETSI EN 300 220-1；ETSI EN 300 440-1 • 2.4GHz ISM频段设备杂散标准：ETSI EN 300 328 • 杂散测试是通讯类产品必不可少的一项测 试，各国都有相应的标准。有的归类于射 频测试，有的归类于EMC测试。辐射杂散测 试更像EMC测试，而传导杂散测试一般都归 于射频测试。
杂散发射的测试及抑制方法
关于杂散发射Auhq 2005-06-15杂散发射可以理解为谐波分量，比如GSM900的2次谐波分量在1.8G，3次谐波分量在2.7G，等等。
杂散发射的测量通常在0-6GHz之间测量，在1GHz到4GHz处应小于30dBm，GSM规范里有相应的规定。
杂散发射在两种模式下测量，一种是传导模式，一种是辐射模式。
而每一种模式下又分为信道模式（Traffic）和空闲模式（Idle），通常信道模式的值会大于空闲模式。
标准以下四张表是在四种模式下GSM标准规定的杂散发射功率限值：功率电平（dBm）频率范围GSM 900MHz DCS 1800MHz 100KHz~1GHz -36 -36 1GHz~12.75GHz -301000MHz ~1710MHz -301710MHz ~1785MHz -361785MHz ~12.75GHz -30图表 1 传导型杂散发射，MS被分配一个信道（Traffic，通常是62信道，902.4MHz）频率范围功率电平（dBm）100KHz~880MHz -57 880MHz~915MHz -59 915MHz~1000MHz -57 1000MHz ~1710MHz -471710MHz ~1785MHz -531785MHz ~12.75GHz -47图表 2 传导型杂散发射，MS处于空闲模式（Idle）功率电平（dBm）频率范围GSM 900MHz DCS 1800MHz 30MHz~1GHz -36 -361GHz~4GHz -301000MHz ~1710MHz -301710MHz ~1785MHz -361785MHz ~4GHz -30图表 3 辐射型杂散发射，MS被分配一个信道（Traffic，通常是62信道，902.4MHz）频率范围功率电平（dBm）30MHz~880MHz -57 880MHz~915MHz -59 915MHz~1000MHz -57 1000MHz ~1710MHz -471710MHz ~1785MHz -531785MHz ~4GHz -47图表 4 辐射型杂散发射，MS处于空闲模式（Idle）杂散发射的产生通常有以下几个方面：1．电路Layout过程中EMC考虑不够（主要指射频部分）；2．天线失配；3．PA不正常工作；4．结构设计造成的杂散过大。
浅析辐射杂散之测试影响因素
[2] 时雪岚.无线电发射设备杂散发射的测试方法探讨[J].科技信 息,2008(7):223-224.
[3] 浅谈动态范围对杂散发射测试的影响[J].信息管理化,2012(6):57. [4] 熊宇飞,张辉.毫米波频段辐射杂散发射测试研究[J].现代电信科 技 ,2017(2):1-6. [5] 钱永鑫,周海贝,孙玉萍.电波暗室测试桌对辐射骚扰测量的影响 [J].上海计量测试,2017(4):33-35.
1.4 测试方法 测试结果不仅受到检测环境条件、试验布置、设备稳定性 的影响，同时也受测试方法所影响。测试方法由测试人员的技 术能力所决定，包括对测量原理的理解程度和测试设备的使用 方法熟练度等。一个资深的技术人员并不仅仅是简单进行软件 操作，而要懂得测试技术参数的设置，包括带宽RBW/VBW的 大小、滤波器的类型、扫图模式、扫描时间、扫描点数等，这 些都必须根据标准要求进行设置，而不是凭个人经验来[5]。
引言 随着科技发展、射频技术的广泛应用，随处可见的无线电
台基站、日益复杂的电磁环境，无线电干扰也日益增多。对于 无线电管理机构或者无线产品研发工程师而言，必须对各种无 线产品进行检测以确保符合国家相关的技术标准。同时，辐射 杂散是通信产品国际、国内认证中比较重要的测试项目之一， 也是国家质检部门抽查时最主要的测试指标之一。那么，如何 正确测试辐射杂散、确保测试数据的准确性呢？
1 辐射杂散影响因素分析 杂散发射可在两种模式下测量，一种是传导发射，另一种
是辐射发射。辐射杂散是指与非辐射性纯阻负载相连接或者在接 收机状态时，由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控 制设备等电缆辐射的工作频率外的发射。辐射杂散主要是通过无 线空间传播的，在测试过程中会受到外界因素的干扰，如检测条 件、试验布置、测试方法、设备稳定性等因素干扰[1]。本文旨在 针对蓝牙产品辐射杂散测量结果干扰因素分析。
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对于GSM900,DCS1800和PCS1900来讲,由于陷波器只将 CH62,CH699和CH661的主频点滤掉,因此测试过程中一定要 将基站对应频段测试的信道设置成规定的值
距离相应频段 分辨率带 视频带宽
偏移
宽
-
10 kHz 30 kHz
-
100 kHz 300 kHz
0 to 10 MHz 100 kHz 300 kHz
>= 10 MHz 300 kHz 1 MHz
>= 20 MHz 1 MHz 3MHz
>= 30 MHz 3 MHz 3MHz
18006000MHz
RSE 测试方法
按照标准的要求对EUT进行相应的设置 测试天线固定在一定的高度 转台360度旋转,粗扫描时转台的步进为45度 按照标准的要求进行接收机测试带宽的设置 按照标准的要求进行相关检波方式的设置 杂散信号的查找和识别
常用的计算公式
dBm=dBμV-107 dB(μV/m)=dBμV+AF dB(μA/m)= dB(μV/m)-51.5
测试要求
EUT的工作模式的测试要求:
发射模式 空闲模式
EUT的供电电压的测试要求:
高电压 中电压 低电压
EUT放置方式的测试要求:
水平放置 垂直放置
测试限值
测试限值的大小由EUT的工作模式决定:
发射模式(YD 1032-2000)
频率范围
限值dBm
30 MHz to 1000MHz 1 000MHz to 1710Hz
43+10log(2)=46,比33低46即为限值-13dBm
规定的最高测试频率为基频点的10倍
基本概念
杂散信号
杂散信号是指除载频和与正常调制相关的边带以外离散频 率上的骚扰，它的方向性和极化方式都未知。 一般通过EUT的机箱、I/O端口以及连接电缆辐射出来。
杂散信号的类型
谐波发射 寄生发射 互调产物 变频产物
峰值检波 3dB的测量带宽(频谱仪模式) 测试时可以用频谱仪作接收仪器,而没必要必须使用接收机
辐射骚扰的测试使用:
准峰值检波和平均值检波 6dB的测量带宽(接收机模式)
基本概念
对测试接收机测量带宽的设置应该按照相应的标准进行,设 置时一定要小心,否则它会影响最终的测试结果
由于接收机的最大的接收幅度为30dBm,为了保护接收机 不被损坏,有用的信号在测试过程中是被陷波器滤掉的
30kHz 100kHz
>6000MHz 100kHz 300kHz
测试带宽的设置(空闲模式)
频率范围 30 – 50 MHz 50 – 6GHz
分辨率带宽 10 kHz 100 kHz
视频带宽 30 kHz 300 kHz
对测试场地的要求
场地:全电波暗室
关于辐射功率的测试需要在全电波暗室中进行
被测物和测试天线之间的补偿值
第一步 参考线缆的归一化测试，将结果记为 Cable(A+B)
A 信号源
B 接收机
第二步 空间的补偿校准
空间衰减
B
A
信号源
发射天线
接收天线 接收机
RSE 测试路径补偿的校准方法
以上图示将发射天线的增益记为Gtx，接收天线的增益记为Grx 空间的衰减值记为Air loss,测试的结果记为Total,则由被测物到 测试天线的补偿值为：Grx+ Air loss＝Total- Gtx-Cable(A+B) 同样的测试原理，可以将测试天线与后机柜，后机柜与接收机 之间的补偿值校准出来，而最终的由被测物至接收机之间的 补偿值为三部分值的叠加
全电波暗室是指六面贴有吸波材料的屏蔽室,不存 在地面反射波,它可以模拟电磁波在自由空间传播
的情况 全电波暗室由以下指标来描述:静区,反射率电平,幅
度均匀性及工作频率范围
测试设备
RSE 测试系统
全电波暗室（ETS Space Saver 26)
测试天线(R&S HF906)
测试接收机(R&S ESIB26)
系列陷波器(Wainwright WRCD/TG)
天线和转台控制器(ETS EMCO2090)
测试软件(By R&S EMC32-W)
模拟基站(R&S CMU200)
开关切换矩阵 (R&S TS-RSP)
Байду номын сангаас RSE 测试系统
RSE 测试系统
RSE测试路径补偿的校准方法
要准确地对测试路径进行补偿,需要知道以下因素
基本概念
测试的物理量: ERP有效辐射功率 测试的结果是将接收机测得的dBuV值转化为dBm值 标准中规定的 EMI的测试是测试从EUT辐射出来的电磁场
的电场强度值,单位用dBuV/m表示 辐射杂散最终的测试结果是加上EUT至测试天线的补偿后得
到的 标准规定的EMI的测试是测试距离EUT 3米处的电磁场的电场
GdB = 20 log (fMHz)-AF-29.79
路径损耗
包括所有的从接收天线端口到接收机的输入端口完整
路径的损耗。
全电波暗室空间衰减
理论上自由空间损耗根据Ferris公式进行计算：
A0dB=20log(r_m)+20log(fMHz)–27.54
RSE 测试路径补偿的校准方法
路径补偿的校准方法(替代法)
辐射杂散测试综述
测试标准
ETSI EN 300 607-1
取代了原来的测试标准GSM11.10 规定的最高测试频率为 4G
YD 1032-2000
编制过程中参考了ETS 300 607-1 规定的最高测试频率为 6G
测试标准
FCC 24.238
规定的限值为至少比发射功率低43+10log(P) dB 例如:对于GSM850 来讲,最大发射功率2W(33dBm)
限值 dBm -57 -59 -57 -47 -53 -47
测试带宽的设置(发射模式)
频率范围
30 – 50 MHz 50 – 500 MHz 500-6000MHz
不包括： 890-915MHz 880-915MHz 1710-1785MHz 890-915MHz 880-915MHz 1710-1785MHz
天线的增益
路径的损耗
电波暗室的空间损耗
对于此套测试系统校准分为三段：
第一段：校准被测物至天线之间的补偿值
第二段：校准天线至后机柜之间的补偿值
第三段：校准后机柜至接收机之间的补偿值
RSE测试路径补偿的校准方法
天线的增益
可以从天线的出厂校准报告中获得。一般都会给出天线的
增益和天线因子，两者存在以下关系：
1710MHz to 1785 MHZ
1785 MHz to 6 GHz
GSM 900 -36 -30 -30
-30
DCS 1800 -36 -30 -36
-30
测试限值
测试限值的大小由EUT的工作模式决定:
空闲模式(YD 1032-2000)
频率范围 30 MHz to 880 MHz 880 MHz to 915 MHz 915 MHz to 1000 MHz 1 GHz to 1710 MHz 1710 MHz to 1785 MHz 1785 MHz to 6 GHz
强度值
基本概念
最大的辐射杂散值应该说明以下信息:
EUT的方位 (包括转台的角度和EUT的放置方式) 测试的频率点 天线的极化方向
辐射杂散的测试过程中,测试天线的高度是固定不变的 而标准规定的EMI测试过程中,天线的高度是在1米至
4米之间变化来搜寻最大的电场场强值的
基本概念
辐射杂散的测试使用: