9kHz至30MHz短距离通信设备发射机传导杂散检测

短距离通信设备（Short Range Device, SRD）在9kHz至30MHz频段的应用广泛，包括无线传感器、遥控器、射频识别（RFID）等。为确保其电磁兼容性（EMC）和避免对其他设备造成干扰，传导杂散发射（Conducted Spurious Emissions）的检测是设备认证（如FCC、CE）的核心项目之一。本文重点解析传导杂散检测的具体项目、方法及技术要求。

一、传导杂散的定义与标准依据

传导杂散是指发射机在正常工作状态下，通过电源线、信号线或天线端口等传导路径产生的非预期射频能量。其检测需遵循以下标准：

• 标准：CISPR 16-1、CISPR 22
• 区域标准：
  • 欧洲：ETSI EN 300 220（针对SRD设备）
  • 美国：FCC Part 15 Subpart C
  • 中国：GB/T 9254、YD/T 1312.1

二、核心检测项目

1.频率范围与限值要求

• 检测频段：
  • 9kHz至30MHz：需覆盖设备基波频率及其谐波、杂散频率。
  • 特别注意：基波频率外的所有杂散分量均需测量。
• 限值要求：
  • 典型限值为-30dBm至-50dBm（不同标准及频段有差异）。
  • 例如：FCC Part 15规定，30MHz以下传导杂散需低于基波功率的-20dB（或绝对值限值）。

2.测试布置与设备

• 参考地平面：测试需在金属接地平面上进行，尺寸至少2m×1m，被测设备（EUT）与接地平面边缘距离≥0.5m。
• 测量设备：
  • 频谱分析仪：分辨率带宽（RBW）设置为1kHz（9kHz-150kHz）或10kHz（150kHz-30MHz）。
  • 人工电源网络（LISN）：用于隔离电网干扰并传导杂散信号。
  • 衰减器：保护频谱分析仪输入端。
• EUT配置：
  • 设备设置为大发射功率状态，并工作在典型调制模式（如ASK、FSK）。
  • 天线端口需连接50Ω假负载（若适用）。

3.测试方法

• 步骤：
  1. 校准测试系统，确保LISN和频谱分析仪的误差≤±2dB。
  2. 开启EUT，使其处于连续发射状态。
  3. 通过频谱分析仪扫描9kHz至30MHz频段，记录所有杂散发射的幅值及频率。
  4. 对超标频点进行重复测量（至少3次），取平均值。
• 关键参数设置：
  • 检波器模式：峰值（Peak）和准峰值（Quasi-Peak）。
  • 扫描时间：覆盖低频率步进要求（如1% RBW）。

4.数据记录与判定

• 记录内容：
  • 杂散频率、幅值、测量带宽、检波器类型、环境温湿度。
  • 测试系统校准证书编号及有效期。
• 结果判定：
  • 所有杂散发射均需低于标准限值。
  • 若某频点超标，需分析原因（如电源滤波不足、PCB布局缺陷）并整改。

5.不确定度分析

• 需考虑以下不确定度来源：
  • 频谱分析仪幅度精度（±1.5dB）。
  • LISN阻抗偏差（±20%）。
  • 电缆损耗（±0.5dB）。
• 总不确定度通常控制在±3dB以内。

三、常见问题与解决方案

1. 环境噪声干扰：

   • 问题：背景噪声掩盖杂散信号。
   • 方案：在屏蔽室内测试，或通过差分测量法（对比EUT开启/关闭状态）消除干扰。

2. 电源线耦合干扰：

   • 问题：开关电源噪声通过LISN传导至频谱仪。
   • 方案：增加电源滤波器或调整EUT接地方式。

3. 谐波抑制不足：

   • 问题：基波谐波超出限值。
   • 方案：优化发射机输出滤波器或调整PA匹配电路。

四、结论

传导杂散检测是确保短距离通信设备合规性的核心环节，需严格遵循标准流程，重点关注测试系统的校准、环境噪声抑制及EUT的工作状态设置。通过系统化的检测项目执行，可有效识别设计缺陷，提升设备电磁兼容性能，为产品认证和市场准入奠定基础。

本文内容基于通用标准要求，实际检测中需以新版标准及法规为准。