辐射杂散骚扰实验室间比对分析

孙迪，潘米甸，刘斌辉

（1.工业和信息化部电子第五研究所,广州 511370 2.智能产品质量评价与可靠性保障技术工业和信息化部重点实验室,广州 511370）

引言

辐射杂散骚扰测试是评价无线通信设备在辐射发射方面的性能，对于无线通信设备的收发设备，要求其除工作频率（即主频）以外的频率不能超过标准规定的限值，其目的就是为了防止对其他设备的工作频率造成干扰，影响其他设备正常工作。无线通信设备是一种大功率发射的便携式设备，其除有用信号外的杂散骚扰信号越少，该设备可能对外界造成的干扰就越小[1,2]。

辐射杂散骚扰测试是CCC 型式试验中的重要检测项目之一，在所有的无线通信设备（各种制式的2G、3G、4G 及5G 的无线通信设备）型式试验检测标准中都有涉及，如GB/T 22450.1-2008、YD/T 1592.1-2012、YD/T 1595.1-2012、YD/T 2583.14-2013、GB/T 19484.1-2013和YD/T 2583.18-2019等标准中都有此项检测项目。在型式试验检测过程中经常会遇到辐射杂散骚扰测试不合格现象，但是客户送样检测前已经进行过辐射杂散摸底测试是合格的，这就说明不同实验室间的测试数据存在差异，因此需要开展实验室间比对测试，以确保不同实验室测试数据的一致性。

采用相同的比对梳状信号发生器在不同的实验室之间进行辐射杂散骚扰比对测试，通过测试结果对不同实验室的场地及测试系统进行评估。比对测试作为实验室质量控制和验证的一种重要手段，通过比对数据分析，查找问题并解决问题，确保各实验室测试场地的可靠以及测试结果的准确性。

1 辐射杂散骚扰比对测试方案

1.1 比对样品的选择

由于电磁兼容检测的特殊性，常规的测试样品无法保证每次工作时的频谱特性一致，因此选择输出稳定，并且可重复测量的梳状信号发生器作为实验室间比对样品，梳状信号发生器的工作频率：50 MHz～18 GHz，频率步长选择Step1（80 MHz），注意测试时不接充电器。

1.2 比对测试方法、测试布置及测试设置

测试方法参照YD/T 1483-2016[3]辐射杂散骚扰测试要求，使用全电波暗室，测试时将梳状信号发生器置于转台中心，其中心与测试接收天线中心在同一水平面上。

测试布置示意图，如图1 所示。

图1 辐射杂散骚扰测试布置图

测试设置如下：

1）提前将梳状信号发生器充满电（充电过程中充电器红灯常亮，充满之后绿灯亮），避免测试过程中由于电量影响测试结果。

2）将梳状信号发生器开关开启，此时信号源指示灯（绿灯）处于闪烁状态，将其置于1.5 m 高转台中心（正对测试天线高度位置）。

3）测试软件脚本配置要求，如表1 所示。

表1 测试脚本配置要求

4）测试转台速度要求：不超过2.5 min/圈。

5）测试接收天线：只测试垂直极化。

6）需注意测试系统是否出现过载现象，必要时根据需求采取相应的措施，如在测试系统路径上增加外置衰减器。

结果记录：按照表2 中的频点，记录各个频点最大测量到的Peak值并保存测试频谱图。

表2 梳状信号发生器检测结果表

2 辐射杂散骚扰测试仪器

由于测试场地和测试仪器对电磁兼容检测的准确性起到关键性作用，应严格按照标准要求选用适合进行实验室间比对测试的仪器设备[4]。测试布置参照图1 进行。能力提供方实验室和申请参比实验室进行辐射杂散骚扰测试的仪器，如表3 和表4 所示。

表3 能力提供方实验室进行辐射杂散骚扰测试的仪器

表4 申请参比实验室进行辐射杂散骚扰测试的仪器

从两家实验室选用的仪器对比来看，能力提供方实验室采用的R&S 辐射杂散骚扰测试系统，所用的仪器设备均为R&S 公司生产；申请参比实验室所使用的仪器比较多样，但也是目前电磁兼容测试的主流设备。两家试验选用的仪器完全符合GB/T 6113.101 标准的要求，可以作为实验室间比对使用。

3 测试数据分析

电磁兼容测试结果与测试布置和测试设置密切相关，不同的测试布置和测试设置得到的测试结果可能不同，因此，比对测试应按照辐射杂散骚扰比对测试方案中提到的测试布置和测试设置进行测试，尽量做到不要因为测试布置和测试设置的不同而影响测试结果数据的一致性[5]。

记录测试天线垂直方向时，梳状信号发生器的辐射杂散骚扰数值并保存测试频谱图。申请参比实验室测试频谱如图2 所示；能力提供方实验室测试频谱如图3 所示。

图2 申请参比实验室辐射杂散骚扰测试数据

图3 能力提供方实验室辐射杂散骚扰测试数据

在测试过程中发现申请参比实验室测试系统出现过载现象，所以在测试系统的路径上增加了20 dB 的衰减器，故申请参比实验室测试梳状信号发生器的真值为测试软件读取到的值加上20 dB；能力提供方实验室测试系统未出现过载现象，故测试软件读取到的值即为梳状信号发生器的真值。

对测试结果进行数据分析，根据CNASGL002:2018[6]，采用 En值法进行统计分析。即：

式中：

x—申请参比实验室测试结果；

X—能力提供方实验室结果；

Ux—申请参比实验室的扩展不确定度；

UX—能力提供方实验室的扩展不确定度；

Ux和UX的包含因子k = 2。

对 En值，|E n| ≤ 1表明结果“满意”；|E|n＞1表明结果“不满意”。

申请参比实验室辐射杂散骚扰测试项目测量不确定度为4.8 dB，能力提供方实验室辐射杂散骚扰测试项目测量不确定度为4.5 dB。申请参比实验室和能力提供方实验室辐射杂散骚扰测试结果x 和X 及 En值，如表5 所示。通过|En| 值计算分析，可以得出所有测试的频点|En|都小于1，如图4 所示，表明申请参比的实验室测试结果满意。

表5 测试结果x 和X 及En 值

4 结束语

辐射杂散骚扰测试系统复杂，使用的测试仪器较多，进而影响测试结果准确性的因素多，不同实验室的测试结果可能存在差异。实验室定期与能力验证提供方实验室进行比对测试，当测试结果出现不满意时，申请参比实验室可以及时排查测试系统和测试设置，查找发现测试中遇到的问题，并及时采取纠正措施，保证实验室出具的测试结果准确可信。