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EMC测试 · 电磁兼容

辐射抗扰 Radiated Immunity (RS)

通过发射天线在半电波暗室中对被测设备施加 80MHz–1GHz、强度 3V/m 或 10V/m 的射频电磁场,并以 1kHz 80% AM 调制模拟实际空间电磁干扰,考核电动工具在辐射电磁场作用下能否维持正常功能,是 EMS 抗扰度测试的核心项目。

标准:GB/T 17626.3-2018 / IEC 61000-4-3 频段:80MHz–1GHz 类型:抗扰
测试标准
GB/T 17626.3-2018
测试场地
半电波暗室
频段范围
80MHz–1GHz
场强/电压
3V/m / 10V/m
1测试概述
辐射抗扰度(Radiated Immunity, RS)测试通过发射天线在半电波暗室内对被测设备(EUT)施加规定强度的射频电磁场,模拟周围发射机、对讲机、移动通信设备、广播电台等辐射源产生的空间电磁干扰,考核 EUT 在射频电磁场作用下能否维持正常功能。

电动工具在实际使用环境中可能受到来自无线基站、对讲机、手机、Wi-Fi、蓝牙等射频辐射源的干扰。这些辐射源产生的电磁场通过 EUT 外壳缝隙、电源线、信号线、传感器接口等耦合进入内部电路,在 PCB 走线、元器件引脚、连接线缆上感应出射频共模电流,可能放大后进入 MCU、传感器、驱动电路,导致 程序跑飞、显示异常、电机转速波动、保护误动作 等功能异常。

GB/T 17626.3-2018 / IEC 61000-4-3 规定在 80MHz–1GHz 频段内对 EUT 施加 3V/m(居住/商业环境)或 10V/m(工业环境)的射频电磁场,调制方式为 1kHz 80% 调幅(更严酷,模拟语音信号包络)。EUT 置于 3m 测试距离的木质桌上,发射天线在水平与垂直两个极化方向扫描,频率以 1% 步进扫描,每个频点驻留不少于 0.5s。

测试目的

  • 考核 EUT 在射频电磁场辐射干扰下的功能正常性,验证其 EMS 抗扰能力
  • 验证外壳屏蔽、线缆滤波、PCB 接地等辐射抗扰设计措施的有效性
  • 识别 EUT 对射频辐射敏感的频点与薄弱部位
  • 确定产品适用的 RS 测试等级与性能判据等级
  • 支撑产品 CCC 认证、CE 认证的 EMS 符合性评定
2标准要求
GB/T 17626.3-2018 §6试验等级以未调制载波的有效值场强表示,常用等级为 1V/m、3V/m、10V/m、30V/m。施加的射频场需以 1kHz 80% AM 调制,调制后峰值为标称场强的 3.6 倍。频段为 80MHz–1GHz,对预期在 GSM 900/1800 频段附近使用的产品应扩展至 1.4–2GHz、2–2.7GHz。
IEC 61000-4-3:2020 §6The field strength is specified as unmodulated RMS value; the applied field shall be 80% amplitude modulated with a 1 kHz sine wave. The test frequency range is 80 MHz to 1 GHz, with extensions to 1.4–2 GHz and 2–2.7 GHz for equipment exposed to digital radio services.

RS 测试等级

等级场强 (V/m)典型应用环境
11低电磁辐射环境
23居住/商业环境(推荐)
310工业环境(推荐)
430严酷电磁环境

性能判据

判据技术要求典型表现
A 级试验期间及之后功能正常,无性能降级无任何异常
B 级试验期间功能暂时降级,结束后自行恢复显示闪烁、转速短暂波动
C 级功能异常,需操作人员干预才能恢复需重启复位
D 级设备损坏,不可恢复器件永久失效
ℹ
注:电动工具 RS 测试通常要求达到 A 级判据(GB/T 4343.2-2020 规定)。对显示、指示等辅助功能允许 B 级判据,但试验后必须能自行恢复,且不影响安全保护功能。
3设备要求
📡射频信号发生器
型号:R&S SMB100A
频率:9kHz–1GHz(选件至6GHz)
AM 调制:1kHz 0–100%
电平精度:±0.5dB
🔊射频功率放大器
型号:AR 25W1000B
频率:80MHz–1GHz
功率:25W
增益:≥45dB
📡发射天线
低频段:双锥天线 80MHz–300MHz
高频段:对数周期 300MHz–1GHz
宽频段:宽带双锥对数天线
🌡场强监测探头
型号:AR FP2000 / Narda EP601
响应:各向同性
量程:0.1–100V/m
光纤传输,免受场干扰
🏠半电波暗室
尺寸:≥7m×4m×3m
吸波材料:铁氧体+角锥泡沫
归一化场地衰减:±4dB
场均匀性:1.5m×1.5m 16点 -0/+6dB
🔄转台与天线塔
转台:直径≥1m,0–360°旋转
天线塔:1–4m 升降
控制:自动同步扫频
🔌功率计与耦合器
型号:R&S NRP2 功率计
正向/反射功率监测
用于场强校准
4测试步骤
校准场均匀域(FUU)
在 EUT 未放入暗室前进行场强校准。将场强探头置于 EUT 拟放置位置,构成 1.5m×1.5m 的 16 点网格(4×4,间距 0.5m)。正向功率注入使中心点达到目标场强,记录 16 点场强,归一化后 75% 点(12点)落在 -0/+6dB 范围内为合格。记录各频点的正向功率,作为后续测试的功率基准。
EUT 布置
将 EUT 置于 0.8m 高的木质桌上(落地式设备置于 0.1m 绝缘垫上),距发射天线 3m。EUT 中心对准场均匀域中心。电源线、信号线按规范自然布置,多余线缆以 30–40cm 扎成束,避免成为额外天线。EUT 在额定电压下通电进入正常工作模式。
确定敏感面与监测
通过预测试确定 EUT 最敏感的工作模式与摆放面。EUT 依次进行 4 个面(前、后、左、右)的辐照。试验中通过摄像头、功率分析仪、转速传感器、功能监测装置全程监测 EUT 功能状态(电机转速、显示、按键、保护动作)。
水平极化辐照
发射天线置于水平极化方向,高度对准 EUT 中心。按校准记录的正向功率值注入,使 EUT 位置场强达到 3V/m(或10V/m)并施加 1kHz 80% AM 调制。频率在 80MHz–1GHz 内以 1% 步进扫描,每个频点驻留 ≥0.5s。对每个面(4面)分别扫描,期间转台静止或缓慢旋转(视方法而定)。
垂直极化辐照
发射天线切换为垂直极化方向,重复上一步扫描过程,对 EUT 4 个面分别进行垂直极化辐照。整个 RS 测试共 8 次扫描(2 极化 × 4 面)。如产品涉及 GSM 频段,按需扩展至 1.4–2GHz、2–2.7GHz 频段(专用天线)。
敏感点重点辐照
对扫描过程中出现功能异常的频点,进行 驻留 3–5 分钟 的重点辐照,确认异常的可重复性与判据等级。对异常频点前后 ±5% 范围内进行细化扫描(0.1% 步进),确定敏感频带宽度。
功能监测与异常记录
扫描全程监测并记录 EUT 功能:电机是否停转/反转/转速波动,显示是否闪烁/乱码,按键是否误触发,MCU 是否复位,保护电路是否误动作。对每个异常记录其频点、极化、面、判据等级。异常后确认是否自行恢复。
数据记录与保存
汇总各面、各极化的扫描结果(频段、场强、功率、异常频点、现象、判据)。保存场均匀域校准报告、扫描数据、异常现象录像与记录,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

  • 核对样机铭牌与功能:额定电压、工作模式、可触及接口
  • 确认暗室环境:温度 15–35℃、相对湿度 30–75%、屏蔽门闭合到位
  • 检查信号发生器、功放、功率计计量证书在有效期
  • 校准场均匀域(FUU),16 点场强在 -0/+6dB 内
  • 准备 EUT 功能监测设备(功率分析仪、转速传感器、摄像头)

安全注意事项

⚠
危险:射频功放输出功率达 25W,发射天线前方 3m 内场强可达 10–30V/m,超过职业暴露限值。试验期间所有人员必须离开暗室,屏蔽门联锁。射频长期照射可能对人体造成热效应伤害,必须严格遵守暴露限值(GB 10436)。
!
警告:功放输出端不可空载(不接天线时禁止输出),否则反射功率损坏功放。切换天线极化前必须将功放输出归零。EUT 的辅助设备若置于暗室外,需通过穿墙滤波器连接,避免干扰从辅助设备线缆反向耦合。

操作规程

  1. 暗室空调控制温度湿度,屏蔽门闭合,确认联锁有效
  2. 校准 16 点场均匀域,记录各频点正向功率基准
  3. EUT 置于木质桌,距天线 3m,通电进入工作模式
  4. 水平极化:80MHz–1GHz、1% 步进、3V/m、1kHz 80% AM,4 面扫描
  5. 垂直极化:重复扫描,4 面
  6. 对异常频点重点驻留辐照 3–5 分钟,确认判据
  7. 全程监测 EUT 功能,记录异常频点、极化、现象、判据
  8. 导出扫描数据、填写原始记录、测试人与复核人签字
  9. 功放归零、EUT 断电、整理工位
6测试大纲

RS 测试大纲规定测试等级、频段、极化与判定准则:

序号测试项目技术要求测试方法测试设备判定
1场均匀域校准16点 -0/+6dB1.5m×1.5m网格AR FP2000 探头必检
2测试场强3V/m / 10V/m正向功率注入R&S NRP2必检
3调制方式1kHz 80% AM信号发生器内置R&S SMB100A必检
4频段范围80MHz–1GHz1% 步进SMB100A+功放必检
5极化方向水平+垂直2 极化双锥/对数天线必检
6照射面4 面(前后左右)转台旋转转台必检
7驻留时间≥0.5s/频点自动扫频系统控制必检
8功能监测A 级判据全程观察监测设备必检
7测试报告

测试完成后应出具完整的 RS 测试报告,包含样品信息、场强校准、扫描数据与判定结果:

辐射射频电磁场抗扰度测试报告
RADIATED RADIO-FREQUENCY IMMUNITY TEST REPORT
报告编号:RPT-RS-2026-XXXX
样品型号:____________
测试场地:半电波暗室
测试日期:YYYY-MM-DD
测试人员:____________
复核人员:____________
场强等级:3V/m
性能判据:A 级
面极化频段场强异常频点现象判定
前面水平80M–1GHz3V/m—无异常A
前面垂直80M–1GHz3V/m230MHz显示瞬闪,自行恢复B
后面水平80M–1GHz3V/m—无异常A
后面垂直80M–1GHz3V/m—无异常A
左面水平/垂直80M–1GHz3V/m—无异常A
右面水平/垂直80M–1GHz3V/m—无异常A
综合判定B 级现象可自行恢复合格 PASS
8判定标准

RS 测试按 GB/T 17626.3-2018 性能判据进行判定,电动工具主要功能应达到 A 级判据。

单项判定准则

部位/功能合格判据不合格情形判定等级
电机驱动/转速控制A 级停转、反转、转速偏离关键项
开关/按键A 级误触发、不复位关键项
LCD/LED 显示B 级(可恢复)乱码不恢复、损坏一般项
安全保护功能A 级保护误动作/失效关键项
通信/调速接口A 级通信中断、调速失效关键项

综合判定

合格 PASS
关键功能达 A 级,显示达 B 级
让步
显示部位 B 级且可恢复
不合格 FAIL
关键功能 C/D 级或损坏
✓
合格判定:EUT 电机、按键、安全保护等关键功能在 3V/m(或10V/m)场强、80MHz–1GHz 频段、1kHz 80% AM 调制下均达 A 级判据,显示部位达 B 级且可自行恢复,判定 RS 测试合格。
✖
不合格处理:对 230MHz 附近显示闪屏,应在外壳缝隙加导电密封条、PCB 关键信号加去耦电容、显示排线加磁环;对外壳耦合进入的干扰,应优化 PCB 接地、降低走线环路面积;对线缆耦合,应使用屏蔽线缆并良好接地。整改后重新测试。