CE認證與FCC認證中NB-IoT模塊的電磁兼容測試差異

（國家無線電監(jiān)測中心檢測中心，北京 100041）

1 NB-IoT模塊

NB-IoT模塊是基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的通信模塊，具有功耗少、連接多、覆蓋高、成本低等特點。隨著智能城市與大數(shù)據(jù)時代的來臨，NB-IoT模塊已成為重要的通信設(shè)備。該設(shè)備已廣泛應(yīng)用于物流定位、智慧農(nóng)業(yè)、智能家居、智能抄表等領(lǐng)域。

2 CE認證電磁兼容測試項目

根據(jù)ETSI EN 301 489-1的要求，NB-IoT模塊的測試項目為：輻射連續(xù)騷擾、輻射騷擾抗擾度、靜電放電抗擾度。輻射雜散測試包含在射頻報告中，本文不做討論。

2.1 輻射連續(xù)騷擾

當測試場地為半電波暗室時，其場地性能指標應(yīng)符合CISPR 16-1-4的要求。受試設(shè)備應(yīng)放置在足夠大小的非導(dǎo)電測試臺上，其后部應(yīng)盡可能與測試臺邊緣齊平，測試臺高度為0.8m，外部電源單元或其他輔助設(shè)備應(yīng)放置在測試臺上，設(shè)備之間保持0.1m間距。設(shè)備之間的連接線應(yīng)自然下垂，并使其距地距離大于0.4m。如果下垂距地距離小于0.4m，則應(yīng)將連接線的超長部分捆成小于0.4m的線束。

測試時，應(yīng)對受試設(shè)備所支持的各個頻段進行測試，各個頻段應(yīng)對業(yè)務(wù)模式與空閑模式分別進行測試。對于每一個測試頻率，應(yīng)在0°至360°的范圍內(nèi)調(diào)整轉(zhuǎn)臺的位置，在接地平板上方1m至4m的范圍內(nèi)調(diào)整天線的高度，調(diào)整天線的極化，在水平極化與垂直極化分別進行測試，以獲得最大的測量結(jié)果。

測量接收機應(yīng)用帶有峰值檢波器、準峰值檢波器與平均值檢波器。測量接收機的性能應(yīng)符合CISPR 16-1-1與ANSI 63.2的要求。測試天線的性能應(yīng)符合CISPR 16-1-4與ANSI 63.5的要求。測試限值見表1、表2。

表1 輻射連續(xù)騷擾限值（頻率范圍：30MHz-1000MHz）

表2 輻射連續(xù)騷擾限值（頻率范圍：1000MHz-6000MHz）

2.2 輻射騷擾抗擾度

在電波暗室中進行輻射騷擾抗擾度測試時，電波暗室的場地性能應(yīng)符合IEC61000-4-3的要求。受試設(shè)備應(yīng)放置在一個高為0.8m的非導(dǎo)體測試臺上，線纜應(yīng)連接到受試設(shè)備，并按照制造商安裝說明書的要求進行布置，要求重現(xiàn)典型的和使用最多的安裝。應(yīng)使用制造商規(guī)定線纜和連接器，如果對受試設(shè)備的進、出線沒有要求，則使用非屏蔽平衡導(dǎo)線。如果制造商規(guī)定導(dǎo)線長度不大于3m，則按照制造商規(guī)定長度用線。如果制造商規(guī)定導(dǎo)線長度大于3m，或未規(guī)定，則根據(jù)典型安裝長度用線。如果可能，受輻射的線長最少為1m。連接受試設(shè)備元件之間過長的電纜應(yīng)在線的中部捆扎成長大約為30cm至40cm的低感性線束。

測試時，應(yīng)對受試設(shè)備所支持的各個頻段進行測試，各個頻段應(yīng)對業(yè)務(wù)模式與空閑模式分別進行測試。應(yīng)對受試設(shè)備的4個側(cè)面逐一進行測試。當EUT能以不同方式放置使用時，各個側(cè)面均應(yīng)測試。經(jīng)過技術(shù)論證，測試時一些受試設(shè)備可以采用較少面面向發(fā)射天線。應(yīng)在發(fā)射天線的兩種極化狀態(tài)下對受試設(shè)備的每一個側(cè)面進行測試。試驗等級見表3。性能判據(jù)見ETSI EN 301 489-52。

表3 輻射騷擾抗擾度試驗等級

2.3 靜電放電抗擾度

為保證實驗室的電磁環(huán)境不影響測試結(jié)果，建議在屏蔽室中進行靜電放電抗擾度測試。氣候條件應(yīng)滿足以下要求：

溫度為15°至35°，濕度為30%至60%，大氣壓為86kPa至106kPa。

靜電放電發(fā)生器的性能應(yīng)符合IEC61000-4-2的要求。在試驗開始之前，應(yīng)對靜電放電發(fā)生器的波形進行驗證。受試設(shè)備應(yīng)放置在一個長寬高分別為1.6m、0.8m和0.8m的非導(dǎo)體測試臺上，非導(dǎo)體測試臺上應(yīng)鋪有長寬分別為1.6m和0.8m的水平耦合板，并用厚度為0.5mm的非導(dǎo)電層使水平耦合板與受試設(shè)備保持隔離。將垂直耦合板放置在非導(dǎo)電層上。非導(dǎo)電測試臺放置在接地參考平面上，使用兩端接有470kΩ電阻的導(dǎo)線將耦合板與參考地平面相連接。受試設(shè)備與水平耦合板各個邊緣的最小距離應(yīng)小于0.1m，與其他金屬物體之間的距離不小于0.8m。

測試時，應(yīng)對受試設(shè)備所支持的各個頻段進行測試，各個頻段應(yīng)對業(yè)務(wù)模式與空閑模式分別進行測試，應(yīng)僅對正常使用時可接觸到的受試設(shè)備上的點和面進行測試。應(yīng)對受試設(shè)備進行接觸放電與空氣放電，連續(xù)單次放電之間的時間間隔建議為1s。試驗等級見表4。性能判據(jù)見ETSI EN 301 489-52。

3 FCC認證電磁兼容測試項目

根據(jù)FCC PART15的要求，NB-IoT模塊的測試項目為：輻射連續(xù)騷擾、傳導(dǎo)連續(xù)騷擾。輻射雜散測試包含在射頻報告中，本文不做討論。

表4 靜電放電抗擾度試驗等級

3.1 輻射連續(xù)騷擾

受試設(shè)備僅在空閑模式進行測試。測試頻率下限為30MHz，上限為受試設(shè)備所產(chǎn)生或使用，或者受試設(shè)備工作或調(diào)諧的最高頻率的5次諧波或40GHz，取低值。測試布置與測試方法與CE認證輻射連續(xù)騷擾相同。當測試距離為3m時，限值見表5。

表5 輻射連續(xù)騷擾限值（FCC PART15）

3.2 傳導(dǎo)連續(xù)騷擾

受試設(shè)備僅在空閑模式進行測試。對僅通過電池供電的設(shè)備無需進行傳導(dǎo)連續(xù)騷擾測試，否則應(yīng)進行傳導(dǎo)連續(xù)騷擾測試。試驗建議在屏蔽室中進行，所使用的線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)應(yīng)符合CISPR16-1-2的要求。被測設(shè)備與線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的距離為0.8m，與屏蔽室墻壁距離為0.4m，受試設(shè)備其他測試布置與FCC認證輻射連續(xù)騷擾相同。在L線與N線分別進行測試，以獲得最大的測試值。限值見表6。

表6 傳導(dǎo)連續(xù)騷擾限值（FCC PART15）

4 結(jié)束語

綜上所述，CE認證與FCC認證的電磁兼容測試差異主要有以下幾點：一是CE認證電磁兼容測試項目包括：輻射連續(xù)騷擾、輻射騷擾抗擾度、靜電放電抗擾度；FCC認證包括：輻射連續(xù)騷擾、傳導(dǎo)連續(xù)騷擾。兩者的測試項目存在差異。二是CE認證輻射連續(xù)騷擾測試頻率范圍和限值見表1、表2；FCC認證輻射連續(xù)騷擾測試頻率范圍為：30MHz至受試設(shè)備所產(chǎn)生或使用，或者受試設(shè)備工作或調(diào)諧的最高頻率的5次諧波或40GHz，取低值，限值見表5。兩者的測試頻率及限值存在差異。三是CE認證對受試設(shè)備所支持的各個頻段進行測試，各個頻段應(yīng)對業(yè)務(wù)模式與空閑模式分別進行測試。FCC認證僅對受試設(shè)備在空閑模式進行測試。測試時，兩者的受試設(shè)備工作模式存在差異。