电信终端设备辐射抗扰度测试方法

张亮/ 1.上海交通大学；2.上海市计量测试技术研究院

电信终端设备辐射抗扰度测试方法

张亮1,2/ 1.上海交通大学；2.上海市计量测试技术研究院

介绍了国际标准CISPR24：2010+A1：2015附录A中针对电信终端设备辐射抗扰度测试的特殊条款，研究了符合这些条款的电信终端设备定义以及对其进行辐射抗扰度测试的技术要求。提出了对电信终端设备进行辐射抗扰度试验的注意事项，并对试验方法和试验布置有争议的部分进行了分析。通过与本行业权威专家的探讨，就正确、合理的试验方法和试验布置达成了共识。

噪声；电信终端设备；辐射抗扰度

0　引言

在日常生活中，当手机放置于电视机附近，手机接通时，电视屏幕会出现花屏的现象，电视机的声音输出也会出现杂音。这些现象的产生都和产品可靠性设计有很大关联。电磁兼容性能（EMC）作为衡量产品可靠性能的一项重要指标被业界提出并进行研究。随着消费类电子产品的广泛运用，电磁环境变得极其复杂。为了使产品的性能更加可靠，电磁兼容性能的重要性被上升到了更高的高度。但是可靠性与成本有着直接的关系，你也许可以花费不到500元买到一部盗版的手机，但是当你使用它来通话时，你对它的通话质量不能有很高的要求，听筒中总是能听到各种噪声，这都是由于这部盗版手机的电磁兼容抗干扰能力不强所引起的。

随着射频技术的广泛应用，产品的工作频率越来越高，从无线电的几十、上百兆赫兹频率上升到了射频技术的几百甚至几百万兆赫兹频率。随着手机的普及使用，手机和基站之间通信所产生的射频辐射对所在范围内的其他电子设备造成了越来越多的干扰。因此通信设备的射频辐射被作为电磁兼容抗干扰的主要骚扰源来进行研究。

1　电信终端设备国内标准与国际标准比较

国际无线电干扰特别委员会（CISPR）是专门研究电磁兼容技术并制定和发布电磁兼容标准的国际权威机构。对电信终端设备的电磁兼容，国际无线电干扰特别委员会要求产品满足CISPR24：2010+A1：2015中所提到的要求，其中包括静电抗干扰性能、辐射抗干扰性能、电快速瞬变脉冲群抗干扰性能、雷击浪涌抗干扰性能、辐射抗扰度、传导抗干扰性能、工频磁场抗干扰性能、电压暂降和短时中断抗干扰性能等项目，并在附录A中特别针对电信终端设备附加了特殊条款和测试要求。

国内对应CISPR24：2010+A1：2015的标准GB/T 17618-2015在2015年发布，替代了之前的GB/T 17618-1998。由于GB/T17618-1998在引用CISPR24：1997的内容时将附录A的内容删除了，造成国内很多实验室在进行CISPR24：1997的测试时忽略了标准差异，测试还是按照GB/T 17618：1998的要求进行，造成了错误的实验。现在标准GB/T 17618-2015等 同 引 用CISPR24：2010+A1：2015，本文将就CISPR2：2010+A1：20154附录A的测试内容进行说明。

2　CISPR 24：2010+A1：2015附录A解读

在附录A中提出：电信终端设备模式通话状态下，在150 kHz到1 GHz的载波频率上用1 kHz的AM信号进行射频干扰。适用于此项条款的电信终端设备定义如下：

1）所有电信终端设备能保持一个已建立的呼叫；

2）电信终端设备支持电话服务；

3）电信终端设备有声音输出接口。

上述定义可以解读为，电信路由设备如用户级交换机（PBX）、程控交换机等可以豁免附录A条款和测试。但是如果用户级交换机（PBX）有一个带有声音输出接口的专用管理终端，那就不能豁免附录A条款和测试。

CISPR 24 不适用于无绳电话终端如数字增强无绳通信（DECT）等设备，因为这些设备都有各自的标准。而电话、传真机、数字电话、留言机和扩音电话等设备都适用于附录A条款和测试。

附录A射频辐射和传导干扰抗扰度标准有两种测量方法，所以也有两种限值。

方法一，电信终端设备支持电话服务： 在通信端口测量的已解调1 kHz窄带差模信号（最大测量带宽100 Hz），在电信终端设备额定阻抗上测量值不应大于表1的要求；电信终端设备有声音输出接口：在接收端的声音解调声压级应不大于表1的要求。

表1　在电信端口和声音接收装置处的最大声音解调电平

方法二，电信终端设备支持电话服务：声音通道开通且激活，在通信端口电信终端设备额定阻抗上测得的解调差模噪声不应大于表1的要求：电信终端设备有声音输出接口：将1 kHz、-40 dBm（没有射频场的信号电平）的正弦信号加到电信线上，用麦克风测量声音电平。测得的电平作为参考电平并记录下来。在实际测试期间，用于建立参考电平的信号是断开的。最大测量带宽应为100 Hz。背景噪声应至少比参考电平低15 dB。按上述测量参考电平的方法在接收端测得的解调差模噪声电平应不大于表2的要求。

使用dB或dBm作为单位有两个原因。第一，当考虑到影响信号强度的多种因素时使用dB作单位，因为这些影响可以很容易地用dB叠加表示，即只需将相应的dB值简单相加；第二，用dB表示相对功率时只需记住+3 dB表示功率加倍，-3 dB表示功率减半，而且加性规则成立，即-6 dB表示1/4功率，-9 dB表示1/8功率，依次类推。

表2　在电信端口最大解调差模噪声电平

在辐射抗扰的限值中，900 MHz的限值要比其他频率的限值要严，因为900 MHz是移动终端和网络的运行频段。如果在一些国家或地区900 MHz不是移动终端和网络的运行频段，此频段限制可以豁免。

3.5试验布置和步骤注意事项

3.5.1 试验布置注意事项

图1为主受试验设备的射频辐射电磁场抗扰度试验布置图。由于射频辐射电磁场抗扰度试验属于空间耦合骚扰，如果试验布置不正确的话，很有可能影响到周边设备从而使测试结果不准确，所以射频辐射电磁场抗扰度试验布置必须注意以下事项：

1）所有的电缆至少要伸出1 m，使之暴露在电磁场中。

2）当电缆短于3 m时，折成1 m长后捆扎起来；或按照安装要求的长度来捆扎。

3）当电缆长于3 m或者没有安装要求定义时，对超出1 m的部分用去耦钳去耦。

4）电信终端设备大多属于台式受试验品，应放在0.8 m高的非金属工作台上，以防止受试验品的偶尔接地而产生场失真。

5）所有的电缆如电源线、电话线、电话分线等必须接滤波器后才能接入至全波暗室。滤波器应该被安置在全波暗室的地平面或金属平面上。滤波器的选择参考标准IEC 61000-4-6。

3.5.2 试验步骤注意事项

受试验设备的四个面都要测试，以全方位考察受试验设备的抗扰特性。试验表面中集中控制电路板的这一面更容易受到射频辐射骚扰的影响。

天线需要旋转90°，分别对水平和垂直极化方向进行测试。如果天线是水平方向架设的导线，产生的电场也是水平方向的，被称为水平极化天线。如果天线是垂直于地面方向架设的导线，产生的电场也是垂直方向的，被称为垂直极化天线。

图1　主受试验设备的射频辐射电磁场抗扰度试验布置

图2　附属受试验设备的射频辐射电磁场抗扰度试验布置

按照标准IEC61000-4-3要求，扫描速率不超过1.5×10-3（decades/s，十倍频程/秒）。若扫频是以步进方式进行的，则步伐不能超过前一频率的1%，依据下面算法可以得出每个频段的驻留时间不能小于3 s。

十倍频程公式：Log（f2/f1）

式中：f1—— 起始频率；

f2—— 截止频率

由Log（1 000/80） =1.096 9 decades（十倍频程）得出，80～1 000 MHz大约是1.09十倍频程。

由1.096 9（decades）/1.5×10-3（decades/s）=731.273 s得出扫描时间为731.273 s。

1%步进公式：f1（1.01n） = f2

由80×（1.01n） = 1 000 n = 253.834，得出频率点数为253.834

731.273（扫描时间）/253.834（频率点数）= 2.9 s，即每个点至少驻留2.9 s，经过四舍五入以后得到3 s。

4　结语

图1和图2 分别是主受试验设备和附属受试验设备的射频辐射电磁场抗扰度试验布置图。

争议一：可以看出这两张图都没标出音频分析仪的测试点，测试点不同会造成测试结果有很大差异。由射频场感应所引起的传导骚扰抗扰度也有同样的问题，由于标准制定的不完善，造成业界对这一点有很大的争议。经过多方面分析，考虑到测试点不应设在骚扰注入后端，最终确认测试点应该放置在靠公共交互网这端。同时由于传导骚扰抗扰度是一种共模干扰，可以在音频测试点和受试设备间添加一个共模扼流圈来减少骚扰信号对测试结果的影响。在辐射抗扰度的测试中，由于辐射抗干扰骚扰频率较高，可以使用高频的去耦钳来进行骚扰信号的隔断，达到和共模扼流圈同样的效果。

争议二：如图1所示的主受试验设备的射频辐射电磁场抗扰度试验布置，按照标准要求如果主受试验设备有听筒的话，听筒放置位置和测试方法与附属受试验设备一致。主受试验设备测试时，附属受试验设备在全波暗室外面，按照要求需将听筒放置在全波暗室外面，显然这样的布置对有些电信终端设备是不可行的。举例来说，对带有听筒的传真机进行测试时，如果通过一根很长的电话线将听筒放置在全波暗室外面远离主机，显然违背了传真机真实的工作状态和摆设。因为任何电磁兼容项目都要求尽量模拟真实工作环境。经过和多家国外权威试验室沟通比对，最后达成共识，应将听筒放置在全波暗室中模拟真实使用环境。

［1］ International Special Committee on Radio Interference，CISPR24：2010+A1：2015 Information technology equipment-immunity characteristics-limits and methods of measurement［S］. Geneva， 2015.

［2］ 全国电磁兼容标准化技术委员会. GB/T 17618-2015 信息技术设备抗扰度限值和测量方法［S］.北京：中国标准出版社，2015.

［3］ International Electrotechnical Commission ，IEC61000-4-3：2006+A2：2010 Electromagnetic compatibility-Part 4-3： testing and techniques-radiated， radio-frequency， electromagnetic field immunity test［S］.Geneva， 2010.

［4］ 全国电磁兼容标准化技术委员会. GB/T 17626.3-2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度［S］.北京：中国标准出版社，2006.

Test methods for radiated immunity of telecommunication terminal equipment

Zhang Liang1，2
（1. Shanghai Jiao Tong University； 2. Shanghai Institute of Measurement and Testing Technology）

This paper introduces the special clauses for radiated immunity test of telecommunication terminal equipment in Appendix A of the international standard CISPR24：2010+A1：2015， and studies the defnition of telecommunication terminal equipment which conforms to the clauses and technical requirements for the radiated immunity test. The paper proposes some matters needing attention about the radiated immunity test of telecommunication terminal equipment， and analyzes some ambiguities on the test method and test setup. A common understanding of the correct and reasonable test method and test setup is reached after discussing with some industry experts.

noise； telecommunication terminal equipment； radiated immunity