浅谈WPT 系统的EMC 测试

周芳嫒

（深圳市计量质量检测研究院，深圳 518055）

引言

无线电能传输（WPT）系统是由电源供电的发射装置，由电能转变为电磁场，该电磁场将能量通过空间传输给接收装置，接收装置从电场中提取能量并将其提供给电力负载。

WPT 系统包含两部分：（1）电能量发射器，具有附加的通信能力，与接收部分一起控制充电功能。功率发射机也可称为基站。（2）电能量接收器，它将接收到的能量提供给移动设备，并对移动设备状态和充电操作执行控制/监视功能。这两部分结合起来除了传输模式外，还可以传输和接收数据，例如控制移动设备状态和优化传输模式。

1 WPT 系统的工作频率和工作模式概述

WPT 系统在30 MHz 以下的工作频率范围：19 kHz - 21 kHz，79 kHz t- 90 kHz，100 kHz to 119 kHz，119 kHz -140 kHz，140 kHz - 148.5 kHz，148.5 kHz - 300 kHz，6 765 kHz - 6 795 kHz.

表1 WPT系统中操作模式的概述

图1 模式1

图2 模式2

图3 模式3和模式4

2 测试项目的描述

2.1 允许的工作频率范围

适用于所有的WPT 系统。允许的工作频率为19-21kHz，59-61kHz，79-90kHz，100-300kHz，6765-6795kHz，它同样表示测试样品在其工作频率范围（OFR）的相应频率范围。

2.2 工作频率范围（OFR）

适用于所有的WPT 系统。工作频率范围是WPT 系统有意传输的频率范围（所有工作模式见表2），由功率包络所占的最低频率（fL）和最高频率（fH）来决定的。

WPT 系统可以有多个工作频率范围。对单频系统的工作频率范围就是WPT 系统的占用带宽（OBW）；对多频系统的工作频率范围见图4和图5。

图4 在指定频率范围内和在一个WPT系统周期时间内的多频WPT系统的工作频率范围

图5 在指定的两个频率范围内和在一个WPT系统周期时间内的多频WPT系统的工作频率范围

2.3 磁场

适用于所有的WPT 系统。磁场是指在规定的测试条件下，辐射磁场按最大场强方向来确定。

表2 磁场限值

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2.4 发射机的杂散发射

适用于所有的WPT 系统。

单频系统的辐射杂散发射应考虑图6中定义的频率范围内（f< fSL 和f > fSH）。

图6 单频WPT 系统带外的的辐射杂散域

多频系统的辐射杂散发射（在表2中一个WPT 系统频率范围内）应考虑图7中定义的频率范围内（f < fSL 和 f > fSH）。

图7 多频WPT 系统带外的的辐射杂散域（在一个WPT系统的的周期内）

表3 30 MHz以下杂散辐射的辐射场强限值

表4 30 MHz到1GHz杂散辐射的辐射场强限值

2.5 发射机的带外发射

适用于所有的WPT 系统。

WPT 系统的带外发射是指在图4和图5中所定义的频率范围（在f SL 和f L 之间，在f H 和f SH 之间）。带外发射的限值可直观图4和图5。

2.6 WPT 系统的无用传导发射

适用于电缆到主线圈的长度超过3米，并且电缆没有安装在地面或任何金属结构中的WPT 系统。

WPT 系统的无用传导发射是基于电缆上不需要的共模电流的排放物，这些共模电流位于板外电源和主线圈之间，主线圈被视为是驱动在电源上的单极散热器，。

1MHz 至30MHz 之间的共模电流（ICM）不得超过限值：ICM=47-8×log（f）dBµA

注：f 为频率（MHz）.

2.7 接收阻塞

适用于模式1、模式2和模式3中的所有WPT 系统。

阻塞是对接收机接收所需信号的能力的一种度量，由于在接收杂散响应之外的任何频率存在不需要的输入信号，因此接收机接收到所需信号的能力不会超过给定的衰减。试验应在相关操作模式下进行。作为接收机阻塞测试的标准：按预期使用而不降低性能；或手册中描述的WPT 系统显示了性能的下降（制造商应在WPT 系统中声明用于确定接收部件性能的性能标准（与模式有关））。

表5 接收阻塞的限值

3 结束语

WPT 技术在过去的几十年里取得了很大的发展，在很多没有直接电接触的场合中使用（如智能手机充电、植入式设备充电、电动汽车充电等）。市场需求量逐步增多，电磁兼容测试逐渐成熟。日新月异的科学技术使WPT 系统的设备更能满足消费者的需求。

注：F 为工作频率范围，具体见工作频率范围的定义。fc 为工作频率的中心频率。