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EMC测试 · 电磁兼容

辐射骚扰 Radiated Emission

测量电动工具在正常工作时向空间辐射的电磁骚扰场强,覆盖 30 MHz–1 GHz 频段,采用半电波暗室 3 m 法测量,使用双锥天线与对数周期天线组合扫描,是评定产品空间辐射发射特性的核心项目。

标准:GB 4343.1-2024 / CISPR 14-1 频段:30 MHz–1 GHz 类型:电磁骚扰
测试标准
GB 4343.1-2024
测试场地
半电波暗室 3m 法
频段范围
30 MHz–1 GHz
限值等级
Class B / QP
1测试概述
辐射骚扰发射(Radiated Emission, RE)测试是测量电动工具在正常工作状态下向周围空间辐射的电磁骚扰场强,覆盖 30 MHz–1 GHz 频段,在半电波暗室内以 3 m 法进行测量,是 EMC 发射测试的关键项目。

电动工具内部的串激电机换向火花、开关电源的高频开关动作、微控制器的时钟振荡、电缆的不对称共模电流等,都会产生向空间辐射的电磁波。当辐射骚扰场强超过标准限值时,可能干扰附近的无线电广播、电视、移动通信及无线控制设备的正常接收。辐射骚扰测试通过在 30 MHz–1 GHz 频段内扫描空间电场强度,对照标准限值曲线判定产品是否符合 EMC 发射要求。

测试在 半电波暗室(SAC) 内进行,暗室地面铺设金属反射板,四壁与天花板粘贴吸波材料以模拟开阔场(OATS)的电磁环境。被测器具(EUT)置于 0.8 m 高 的非导电转台上,测量天线在 1–4 m 高度范围内升降扫描,转台 0–360° 旋转,以捕获 EUT 在各个方位、各种极化方向上的最大辐射电平。30–300 MHz 使用 双锥天线,300 MHz–1 GHz 使用 对数周期天线,两者覆盖全频段。

测试目的

  • 测量 EUT 在 30 MHz–1 GHz 频段的空间辐射骚扰电场强度
  • 验证辐射场强满足 GB 4343.1-2024 / CISPR 14-1 规定的 Class B 限值
  • 定位辐射骚扰源(电机换向器、时钟谐波、电缆辐射),为产品整改提供方向
  • 评估电缆布局、屏蔽接地、PCB 布线的辐射抑制效果
  • 支撑产品 CCC 认证、CE 认证及型式批准的 EMC 符合性评定
2标准要求
GB 4343.1-2024 §4.1.2器具在 30 MHz–1 GHz 频段产生的辐射骚扰场强,在 3 m 测量距离下使用准峰值检波器测量时,不应超过表第 2 部分规定的限值。测量应在半电波暗室或开阔试验场进行,天线在水平和垂直两个极化方向、1–4 m 高度范围内扫描,转台旋转寻找最大辐射方向。
CISPR 14-1:2020 §4.1.2The radiated disturbance field strength produced by appliances and tools in the frequency range 30 MHz to 1 GHz shall not exceed the limits given in Table 4 (3 m measurement distance, Class B) when measured with a quasi-peak detector.

辐射骚扰场强限值(3 m 法 / Class B)

频率范围 MHz准峰值 QP dB(μV/m)测量距离天线
30 – 230403 m双锥天线
230 – 1000473 m对数周期天线

辐射骚扰场强限值(3 m 法 / Class A)

频率范围 MHz准峰值 QP dB(μV/m)测量距离
30 – 230503 m
230 – 1000573 m
ℹ
注:对带有内置电子调速器或微处理器的电动工具,若主频时钟超过 108 MHz,CISPR 14-1 要求测量频率上限扩展至 6 GHz,并采用 CISPR 16-1-4 规定的均值检波器(AV)补充测量。家用电动工具默认适用 Class B 限值。
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
📶双锥天线
型号:EMCO 3142B
频段:30–300 MHz
极化:水平/垂直可切换
校准:天线系数 ASC 文件
📶对数周期天线
型号:EMCO 3146 / Schwarzbeck VULP 9118B
频段:200 MHz–1 GHz
增益:6 dBi 典型
🏠半电波暗室
尺寸:7 m × 4 m × 3 m(最小)
归一化场地衰减:NSA 偏差≤±4 dB
吸波材料:铁氧体瓦+角锥吸波体
🔄转台
直径:1.5 m
承重:≥150 kg
转速:0.5–2 r/min 可调,0–360° 步进
📐天线塔
型号:ETS-Lindgren 2170
高度:1–4 m 自动升降
极化:电动切换水平/垂直
⚡低噪声前置放大器
型号:Mini-Circuits ZFL-1000LN+
增益:20 dB
频段:0.1–1000 MHz
🔌人工电源网络
型号:R&S ENV216
用途:稳定 EUT 电源端阻抗,抑制电源骚扰
4测试步骤
暗室场地验证
测试前确认半电波暗室 归一化场地衰减(NSA) 校准在有效期内,NSA 测量值与标准值偏差≤±4 dB。检查转台、天线塔动作顺畅,吸波材料无脱落。记录暗室温度、湿度。
样品布置
将 EUT 置于转台中心 0.8 m 高 的非导电支架上(落地式器具直接置于金属地板上 0.1 m 绝缘垫上)。EUT 电源线经 AMN 接至净化电源,多余线缆以 30–40 cm 折束垂直下垂。EUT 互连电缆按实际使用布置,避免与天线耦合。
系统连接与校准
接收机经低噪声前置放大器接至测量天线,加载天线系数(AF)文件。执行系统幅度校准:信号源经已知天线辐射已知电平,验证接收链路总误差≤±3 dB。确认天线塔、转台控制器与接收机通信正常。
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,选取辐射最大工况;对负载敏感工具施加额定负载;对带无线模块的工具确认无线发射是否关闭(按产品标准要求)。记录最终测试工况。
峰值预扫(水平极化)
天线置于 水平极化,接收机峰值检波扫描 30 MHz–1 GHz。转台 0–360° 旋转(步长≤15° 或连续旋转),天线在 1–4 m 范围升降(步长 0.5 m),记录三维空间最大辐射包络曲线。30–300 MHz 用双锥天线,300 MHz–1 GHz 用对数周期天线。
峰值预扫(垂直极化)
天线切换至 垂直极化,重复步骤 5 的转台旋转与天线升降扫描,记录垂直极化方向的最大辐射包络。对比水平/垂直极化结果,标记接近或超过限值的频点作为终测目标。
准峰值终测
对峰值预扫中接近限值的频点(含左右邻近点),切换至 准峰值检波器(中频带宽 120 kHz,测量时间≥1 s)。在每个目标频率,微调转台角度(±15° 内细扫)与天线高度(1–4 m 内细扫),捕捉该频点在水平和垂直极化下的最大 QP 读数。
数据记录与保存
导出水平/垂直极化的峰值扫描包络曲线、QP 终测频率表(频率、极化、转台角度、天线高度、QP 读数、限值、裕量)。保存接收机原始数据文件与扫描截图,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、额定频率、产品类别、是否含无线模块
  • 确认暗室环境:温度 15–35℃、相对湿度 30–60%、大气压 86–106 kPa
  • 检查暗室 NSA 校准证书、接收机与天线计量证书在有效期内
  • 加载双锥天线与对数周期天线的天线系数(AF)文件至接收机
  • 准备 AMN、净化电源、转台控制软件、记录表格

安全注意事项

⚠
危险:电动工具转台运行时存在高速旋转部件,严禁人员在转台旋转时进入暗室。天线塔升降时人员应远离,防止碰撞。暗室门必须从外部锁定,测试中严禁开门,门口悬挂"辐射测试进行中"警示牌。
!
警告:暗室内金属反射板带电危险,EUT 漏电时可能使整个地板带电。AMN 接地必须可靠,地板应单点接地。EUT 异常冒烟时立即断电,待冷却后处理。

操作规程

  1. 开启暗室照明与排风,接通接收机、AMN、前置放大器电源,预热 30 分钟
  2. 加载天线系数文件,执行接收链路幅度校准
  3. EUT 置于转台 0.8 m 支架上,连接电源线至 AMN
  4. 确定最不利工作状态并稳定运行
  5. 水平极化:转台旋转+天线升降,峰值预扫 30 MHz–1 GHz
  6. 垂直极化:重复峰值预扫,标记终测目标频点
  7. 对目标频率执行 QP 终测,细扫转台角度与天线高度
  8. 导出数据、填写原始记录、测试人与复核人签字
  9. EUT 断电、转台与天线塔复位、设备关闭、暗室整理
6测试大纲

辐射骚扰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水平极化 QP 场强≤ Class B 限值3m 法 QP 终测ESR7+3142B/3146必检
2垂直极化 QP 场强≤ Class B 限值3m 法 QP 终测ESR7+3142B/3146必检
330–230 MHz 频段≤40 dBμV/m双锥天线扫描EMCO 3142B必检
4230–1000 MHz 频段≤47 dBμV/m对数周期天线扫描EMCO 3146必检
5转台方位扫描0–360° 最大值步进旋转转台必检
6天线高度扫描1–4 m 最大值步进升降天线塔必检
7最不利工况确认选取最大辐射工况多工况对比ESR7必检
8NSA 场地验证偏差≤±4 dB场地校准标准天线必检
7测试报告

测试完成后应出具完整的辐射骚扰测试报告,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:

电动工具辐射骚扰测试报告
RADIATED EMISSION TEST REPORT
报告编号:RPT-RE-2026-XXXX
样品型号:____________
测量距离:3 m
测试日期:YYYY-MM-DD
测试人员:____________
复核人员:____________
环境温度:23±2℃
暗室编号:SAC-01
频率 MHz极化转台角度天线高度 mQP dBμV/m限值判定
45.20垂直120°2.032.540PASS
88.50水平210°1.535.840PASS
156.0垂直45°3.033.240PASS
245.0水平180°2.540.647PASS
360.0垂直270°1.038.147PASS
680.0水平90°3.542.347PASS
920.0垂直300°2.039.747PASS
综合判定全频段裕量≥4 dB合格 PASS
8判定标准

辐射骚扰测试按 GB 4343.1-2024 / CISPR 14-1 限值进行判定,水平极化与垂直极化的 QP 读数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 场强(水平)全频段≤限值任一频点超限值关键项
QP 场强(垂直)全频段≤限值任一频点超限值关键项
NSA 场地验证偏差≤±4 dBNSA 超差前置项
最不利工况已选取最大辐射工况工况选取不当过程项

综合判定

合格 PASS
两极化 QP 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 超限值
✓
合格判定:水平极化与垂直极化在 30 MHz–1 GHz 全频段内 QP 读数均低于 GB 4343.1-2024 对应限值,且裕量≥3 dB,判定辐射骚扰测试合格。
✖
不合格处理:对电机换向火花辐射超标,应在电机绕组并接 RC 滤波器、优化换向器表面质量;对时钟谐波超标,应增加 PCB 局部屏蔽罩、缩短高频走线、加强电源去耦;对电缆辐射超标,应使用屏蔽电缆并良好接地。