测试标准
GB 4343.1-2024
测试场地
屏蔽室
频段范围
30–300 MHz
限值等级
45–55 dBpW
1测试概述
骚扰功率(Disturbance Power, DP)测试采用吸收钳法,测量电动工具电源线在 30–300 MHz 频段辐射的射频骚扰功率,是 CISPR 14-1 对仅含电源端口器具替代辐射骚扰测量的标准方法。
在 30–300 MHz 频段,电动工具的辐射骚扰主要由电源线上的共模电流产生,电源线相当于辐射天线。直接在开阔场或暗室测量辐射场强时,受环境噪声与场地限制较大。CISPR 14-1 提出了 吸收钳法:通过套在电源线上的吸收钳,以功率形式测量电源线上骚扰电流的辐射能力,再换算为等效辐射功率,从而间接评估辐射骚扰水平。
吸收钳由 铁氧体吸收环(吸收电源线上的射频能量并转换为热,形成无反射终端)和 电流变换器(耦合提取骚扰信号送至接收机)两部分组成。测试时,吸收钳沿电源线从靠近 EUT 端向远处 移动半个波长(30 MHz 时约 5 m,300 MHz 时约 0.5 m),在移动过程中接收机记录各频点最大读数,即为该频点的骚扰功率。
测试目的
- 测量 EUT 电源线在 30–300 MHz 频段的辐射骚扰功率
- 验证骚扰功率满足 GB 4343.1-2024 / CISPR 14-1 规定的限值(dBpW)
- 对仅含电源端口的工具,替代半电波暗室辐射骚扰测量,降低测试成本
- 识别电源线辐射主因,为电缆屏蔽、滤波器优化提供依据
- 支撑产品 EMC 型式试验与认证
2标准要求
GB 4343.1-2024 §4.1.2.2对仅连接电源的器具,且其辐射骚扰场强测量因场地或环境受限时,可采用吸收钳法测量骚扰功率。骚扰功率在 30–300 MHz 频段不应超过表第 3 部分规定的限值。吸收钳沿电源线移动至少半个波长距离,记录各频点最大读数。
CISPR 14-1:2020 §4.1.2.2The disturbance power measured by means of the absorbing clamp shall not exceed the limits given in Table 3 (Class B) or Table 3a (Class A) over the frequency range 30 MHz to 300 MHz.
骚扰功率限值(Class B 居住环境)
| 频率范围 MHz | 准峰值 QP dB(pW) | 平均值 AV dB(pW) | 说明 |
|---|---|---|---|
| 30 – 230 | 45 – 55 | 35 – 45 | 随频率对数线性递增 |
| 230 – 300 | 55 | 45 | 平坦段 |
骚扰功率限值(Class A 工业环境)
| 频率范围 MHz | 准峰值 QP dB(pW) | 平均值 AV dB(pW) |
|---|---|---|
| 30 – 300 | 65 | 55 |
ℹ
注:30–230 MHz 限值随频率对数线性递增,QP 从 45 dBpW 升至 55 dBpW(每十倍频程增加 10 dB)。吸收钳法适用于电源线可拉直、长度≥6 m 的器具;对带非电源端口(信号/控制端口)的器具,仍需在暗室进行辐射骚扰测量。
3设备要求
📡EMI 测量接收机
型号:R&S ESR7
频段:9 kHz–7 GHz
检波:QP/AV/Peak
符合:CISPR 16-1-1 Ed.4
频段:9 kHz–7 GHz
检波:QP/AV/Peak
符合:CISPR 16-1-1 Ed.4
🗜吸收钳
型号:Schwarzbeck MDS 21
频段:30–1000 MHz
结构:铁氧体吸收环+电流变换器
插入损耗:符合 CISPR 16-1-3
频段:30–1000 MHz
结构:铁氧体吸收环+电流变换器
插入损耗:符合 CISPR 16-1-3
🏠屏蔽室
屏蔽效能:≥80 dB(30–300 MHz)
尺寸:≥6 m 长(满足吸收钳移动距离)
背景噪声:低于限值 6 dB 以上
尺寸:≥6 m 长(满足吸收钳移动距离)
背景噪声:低于限值 6 dB 以上
📏吸收钳导轨
型号:Schwarzbeck 型号配套导轨
行程:≥6 m,电动步进
步长:1–10 mm 可设
行程:≥6 m,电动步进
步长:1–10 mm 可设
🔌人工电源网络
型号:R&S ENV216
用途:EUT 供电并隔离电网骚扰
用途:EUT 供电并隔离电网骚扰
🧱辅助吸收钳
型号:Schwarzbeck MDS 21(第二只)
用途:置于电源远端,抑制末端反射
用途:置于电源远端,抑制末端反射
4测试步骤
样品布置
将 EUT 置于屏蔽室参考地平板上方 0.4 m 或 0.8 m 高度的非导电支架上,距屏蔽室墙面≥0.8 m。EUT 电源线水平拉直,长度≥6 m,沿导轨方向延伸。电源线远端经辅助吸收钳接 AMN,AMN 接净化电源。
吸收钳安装与系统连接
将吸收钳套在 EUT 电源线上,初始位置靠近 EUT 端(距 EUT 约 0.1 m)。吸收钳射频输出经同轴电缆接 ESR7 接收机。加载吸收钳校准因子(插入损耗/转换系数)文件至接收机,将读数转换为骚扰功率 dBpW。
系统校准与背景验证
使用标准信号源与参考吸收钳执行系统幅度校准,确认链路误差≤±3 dB。EUT 断电,吸收钳沿导轨全程移动,接收机峰值检波扫描 30–300 MHz,确认背景噪声低于限值 6 dB 以上。
确定最不利工作状态
EUT 在额定电压下运行。对可调速工具分别在各档转速下预扫,选取骚扰功率最大工况;对带负载工具施加额定负载。记录最终测试工况并稳定运行。
峰值预扫(沿导轨移动)
接收机设为峰值检波,吸收钳沿导轨从 EUT 端向远端电动移动 ≥5 m(覆盖 30 MHz 半波长),步长≤10 mm。同步扫描 30–300 MHz 全频段,记录三维(频率×位置)最大骚扰功率包络。
QP 与 AV 终测
对峰值预扫中接近限值的频点,切换至 准峰值检波器(中频带宽 120 kHz)和 平均值检波器。对每个目标频率,吸收钳在对应最大位置±0.5 m 范围内细扫,捕捉该频点最大 QP 与 AV 读数。
辅助吸收钳调整
确认辅助吸收钳位置正确(远端,距 EUT≥6 m),抑制电源线末端反射对测量的影响。若 EUT 含接地端子,按产品标准要求处理接地线(接地线亦需测量)。
数据记录与保存
导出峰值扫描三维包络曲线、QP/AV 终测频率表(频率、吸收钳位置、QP 读数、AV 读数、限值、裕量)。保存接收机原始数据文件,由测试人员、复核人员签字归档。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 核对样机铭牌:额定电压、额定功率、电源线长度(应≥6 m,不足需延长)
- 确认屏蔽室环境:温度 15–35℃、相对湿度 30–60%
- 检查吸收钳、接收机计量证书,加载吸收钳校准因子文件
- 确认导轨电动行程正常,步进精度≤10 mm
- 准备辅助吸收钳、同轴电缆、接地搭接带、记录表格
安全注意事项
⚠
危险:EUT 电源线带 220 V 电压,吸收钳移动时严禁打开钳体触及电源线导体。吸收钳射频输出端含耦合电压,断开接收机前应先关闭 EUT 电源。屏蔽室门关闭锁定,悬挂"测试进行中"警示牌。
!
警告:电源线必须保持平直,不得盘绕或弯曲,否则影响驻波分布与测量结果。电源线延长部分应使用与原线相同规格的电缆,接头处屏蔽良好。
操作规程
- 开启屏蔽室照明与排风,接通接收机、AMN 电源,预热 30 分钟
- 加载吸收钳校准因子,执行系统幅度校准
- EUT 置于支架,电源线拉直≥6 m,安装吸收钳与辅助吸收钳
- EUT 断电,全程移动吸收钳验证背景噪声
- EUT 通电,确定最不利工作状态
- 峰值预扫:吸收钳沿导轨移动,扫描 30–300 MHz
- 对目标频率执行 QP 与 AV 终测,细扫吸收钳位置
- 导出数据、填写原始记录、测试人与复核人签字
- EUT 断电、导轨复位、设备关闭、整理屏蔽室
6测试大纲
骚扰功率测试大纲规定测试项目、限值依据、测试方法与判定准则:
| 序号 | 测试项目 | 技术要求 | 测试方法 | 测试设备 | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | QP 骚扰功率 | ≤ Class B 限值 | 吸收钳法 QP 终测 | ESR7+MDS 21 | 必检 |
| 2 | AV 骚扰功率 | ≤ Class B AV 限值 | 吸收钳法 AV 终测 | ESR7+MDS 21 | 必检 |
| 3 | 30–230 MHz 频段 | 45–55 dBpW | 双锥等效扫描 | ESR7+MDS 21 | 必检 |
| 4 | 230–300 MHz 频段 | 55 dBpW | 对数等效扫描 | ESR7+MDS 21 | 必检 |
| 5 | 吸收钳位置扫描 | ≥5 m 移动 | 导轨电动步进 | 导轨 | 必检 |
| 6 | 背景噪声 | 低于限值 6 dB | EUT 断电扫描 | ESR7 | 必检 |
| 7 | 最不利工况确认 | 选取最大骚扰工况 | 多工况对比 | ESR7 | 必检 |
| 8 | 辅助吸收钳抑制 | 末端无反射 | 远端布置 | MDS 21 | 必检 |
7测试报告
测试完成后应出具完整的骚扰功率测试报告,报告包含样品信息、测试条件、限值曲线、实测数据与判定结果:
电动工具骚扰功率测试报告
DISTURBANCE POWER TEST REPORT
| 频率 MHz | 钳位置 m | QP dBpW | AV dBpW | QP 限值 | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|
| 45.00 | 1.85 | 38.2 | 28.5 | 48 | PASS |
| 78.50 | 2.40 | 41.6 | 31.2 | 51 | PASS |
| 120.0 | 3.10 | 43.8 | 33.0 | 53 | PASS |
| 180.0 | 2.05 | 46.2 | 35.8 | 54 | PASS |
| 245.0 | 1.60 | 48.5 | 38.1 | 55 | PASS |
| 285.0 | 2.75 | 47.3 | 37.0 | 55 | PASS |
| 综合判定 | 全频段裕量≥6 dB | 合格 PASS | |||
8判定标准
骚扰功率测试按 GB 4343.1-2024 / CISPR 14-1 限值进行判定,QP 与 AV 两项检波结果均应满足对应频段限值。
单项判定准则
| 项目 | 合格标准 | 不合格情形 | 判定等级 |
|---|---|---|---|
| QP 骚扰功率 | 全频段≤限值 | 任一频点超限值 | 关键项 |
| AV 骚扰功率 | 全频段≤AV 限值 | 任一频点超 AV 限值 | 关键项 |
| 吸收钳位置 | 已捕捉最大值 | 移动距离不足 | 过程项 |
| 背景噪声 | 低于限值 6 dB | 背景噪声过高 | 前置项 |
综合判定
合格 PASS
QP 与 AV 均低于限值且裕量≥3 dB
临界
裕量 0–3 dB 需复测确认
不合格 FAIL
任一频点 QP 或 AV 超限值
✓
合格判定:30–300 MHz 全频段内 QP 与 AV 读数均低于 GB 4343.1-2024 对应限值,且裕量≥3 dB,判定骚扰功率测试合格。
✖
不合格处理:超标应在电源线入口增加共模电感或磁环吸收;对电机换向辐射超标,优化换向器与电刷接触、并接 RC 吸收电路。整改后重新测试。