关于辐射测试中Antenna与EUT的测试距离换算 - 限值换算 - 3m 10m 其它测试距离限值... ...

zxw 2020-8-10 22:28 电磁兼容定制方案 5220 10

摘要: 关于辐射测试中Antenna与EUT的测试距离换算，不同地区的标准或者不同产品经常会遇到关于天线与产品的测试距离30m、10m、3m，但是相关的标准中给出的往往是不同的测试距离限值，或者没有相应的30m法电波暗室、10米法 ...

关于辐射测试中Antenna与EUT的测试距离换算，不同地区的标准或者不同产品经常会遇到关于天线与产品的测试距离30m、10m、3m，但是相关的标准中给出的往往是不同的测试距离限值，或者没有相应的30m法电波暗室、10米法电波暗室！那么我们就需要将限值转换了。

例如，按EN55022中测试的辐射限制规定，标准中给出的测量距离是10m，相应限值也是10米限值如下：
测量距离10m
频率：30MHz~230MHz  准峰值：30dB（uV/m）
频率：230MHz~1000MHz 准峰值：37dB（uV/m）

但是，10米暗室造价贵，测试价格相应也比3米法暗室贵多了。当然，平时的一些辐射测试大多都是在3米法电波暗室中进行的，那么我们就应该将10米暗室限值转换为3米限值。

测量距离3m
频率：30MHz~230MHz  准峰值：40dB（uV/m）
频率：230MHz~1000MHz 准峰值：47dB（uV/m）

标准中EN55022:2010是这样描述测试距离的转换：
10.3.1 Antenna-to-EUT distance
Measurements of the radiated field shall be made with the antenna located at the horizontal distance from the boundary of the EUT as specified in Clause 6. The boundary of the EUT is defined by an imaginary straight-line periphery describing a simple geometric configuration encompassing the EUT. All ITE intersystem cables and connecting ITE shall be included within
this boundary (see also Figure 2).

NOTE If the field-strength measurement at 10 m cannot be made because of high ambient noise levels, or for other reasons, measurement of class B EUTs may be made at a closer distance, for example 3 m. An inverse proportionality factor of 20 dB per decade should be used to normalize the measured data to the specified distance for determining compliance. Care should be taken in the measurement of large EUTs at 3 m at frequencies near 30 MHz, due to near field effects.

因场强与距离成反比，即10M实验室的20dB/10倍距离的反比因子将测试数据归一化到规定的测量距离上。即：
20log（10/3）+30/37(10M Limit)= 3M实验室的测试限值：10.45+10M Limit = 40.45dBuv/m~47.45dBuv/m=3m Limit

如果已知A距离暗室限值X，要转换为B距离暗室限值Y时，即可用20log（A/B）+X求出其它任何距离限值。如果，用K值代表20log（A/B）的话。那么就有：

3m limmit=10m limit+10
k=20log(d1/d2)=20log(10/3)=10
3m limit=10m limit +k

Limit 2 = Limit 1 + 20log(d1/d2)
任意距离限值=已知暗室测试距离限值+K（已知距离限值/任意距离限值）

又如加拿大ICES-005 Issue 2 February 2007 Radio Frequency Lighting Devices (RFLDs)标准中规定辐射为30m辐射场限值，那么依据上述公式就可以计算出下表Class  B RFLD在3m场的限值分别对应应该是：40dBuV/m、43.5dBuV/m、46dBuV/m。

Radiated Emissions Limits

Frequency Range (MHz)	Field Strength Limits at 30 m (Quasi-Peak)
	Class A RFLD		Class B RFLD
	μV/m	dBμV/m	μV/m	dBμV/m
30-88	30	30	10	20
88-216	50	34	15	23.5
216-1000	70	37	20	26

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EN55022标准中对产品类别分为A级与B级产品（参阅下图Picture 1）

相对应辐射也有A级B级限值（参阅下图Picture 2）

关于10m与3m暗室测试场地的问题，标准是给出的10m暗室限值，但是标准也明确的说了可以在3m暗室测试的（参阅Picture 3note）。在3m暗室测试时是将10M实验室的限值20dB/10倍距离的反比因子将测试数据归一化到规定的测量距离上。即：20log（10/3）+30/37 ≈ 3M实验室的测试限值：40dBuv/m~47dBuv/m。（参阅Picture 3note）

david 2013-10-24 14:38 引用

Limit 3m(dBuv)=Limit 10m(dBuv) + 20 log(10m/3m)
v：伏 m：毫  u：微  n：纳  p：皮
1v=1000m 1m=1000u  1u=1000n  1n=1000p

曾大侠 2014-8-26 15:37 引用

30MHz以下的3m与10m场强的换算，FCC part15用40dB做为换算系数，Part18用20dB

Helen.ma 2014-11-15 17:30 引用

Helen.ma 发表于 2014-11-15 17:30
30MHz以下的3m与10m场强的换算，FCC part15用40dB做为换算系数，Part18用20dB

FCC的30MHz以下的限值里面都是300m、30m的限值

FCC限值

曾大侠 2015-4-11 10:14 引用

3米法体积太大.空间容不下.有沒更小体积的.作近似值参考;

深圳陈超 2015-8-25 15:12 引用

深圳陈超发表于 2015-8-25 15:12
3米法体积太大.空间容不下.有沒更小体积的.作近似值参考;

看你的样品了，如果你要测试的频率比较高的RF设备，你可以用TEM CELL。如果仅仅是模拟，那你就随意弄个屏蔽室架条天线做参考了，就不用暗室了。更或者用近场探头就搞定！

曾大侠 2015-8-25 18:18 引用

RF LIGHTING DEVICES分Non-consumer equipment & Consumerequipment两类，看客户用在哪个环境就用哪个，下面算了普通消费类的限值！

RF LIGHTING DEVICES Consumer equipment：
CE
0.45~2.51=47.9588dBuv
2.51~3.0=69.5424 dBuv
3.0~30=47.9588 dBuv
RE
30~88= 40.00 dBuV/m
88~216=43.52 dBuV/m
216~1000=46.02 dBuV/m

Conductionlimits

Conductionlimits

Fieldstrength limits

Field strength limits

david 2016-1-6 18:14 引用

§18.305 Field strength limits.

(a) ISM equipment operating on a frequency specified in §18.301 is permitted unlimited radiated energy in the band specified for that frequency.

(b) The field strength levels of emissions which lie outside the bands specified in §18.301, unless otherwise indicated, shall not exceed the following:

Equipment	Operating frequency	RF Power generated by equipment (watts)	Field strength limit (uV/m)	Distance (meters)
Any type unless otherwise specified (miscellaneous)	Any ISM frequency	Below 500 500 or more	25 25 × SQRT(power/500)	300 1300
	Any non-ISM frequency	Below 500 500 or more	15 15 × SQRT(power/500)	300 1300
Industrial heaters and RF stabilized arc welders	On or below 5,725 MHz Above 5,725 MHz	Any Any	10 (2)	1,600 (2)
Medical diathermy	Any ISM frequency Any non-ISM frequency	Any Any	25 15	300 300
Ultrasonic	Below 490 kHz	Below 500 500 or more	2,400/F(kHz) 2,400/F(kHz) × SQRT(power/500)	300 3300
	490 to 1,600 kHz Above 1,600 kHz	Any Any	24,000/F(kHz) 15	30 30
Induction cooking ranges	Below 90 kHz On or above 90 kHz	Any Any	1,500 300	430 430

计算FCC part 18限值：
以Any type unless otherwise specified (miscellaneous) Below 500W为例子

Any ISM frequency ISM频段限值
25uv/m @300m distance，FCC官方标准给出的开阔场300m距离的辐射场强限值，当然如果现在已经有了300米的open site就不用限值转了，否则我们还是要转换为我们常用的3m、10m开阔场模拟场地限值。另外，我们测试数据呈现方式以对数显示，所以还需要把25uV/m还要转换为dBuV/m，既25uV/m=20log25（dBuV/m）≈27.96dBuV/m

又

Limit 2 = Limit 1 + 20log(d1/d2)= 27.96dBuV/m+20log(300m/10m or 3m)
任意距离限值=已知暗室测试距离限值+K（已知距离限值/任意距离限值）
Any ISM frequency主频限值 10m限值=27.96dBuV/m+20log(300m/10m)≈57.5dBuV/m
Any ISM frequency主频限值3m限值=27.96dBuV/m+20log(300m/3m)≈67.96dBuV/m

Any non-ISM frequency 非ISM频段限值
15uV/m=20log15（dBuV/m）≈23.52dBuV/m
Any ISM frequency主频限值 10m限值=23.52dBuV/m+20log(300m/10m)≈53.06dBuV/m
Any ISM frequency主频限值3m限值=23.52dBuV/m+20log(300m/3m)≈63.52dBuV/m

其它以此类推……

曾大侠 2016-8-9 09:46 引用

不错的贴子，受教了

277505794 2019-10-16 15:06 引用

我的答案，如果仅仅是测试验证肯定没问题，另外，FCC，CCC等这类法律强制的认证也是3m实验室即可。

如果当遇到10m实验室测试数据与3m实验室数据有差异的时候，会以10m实验室为准，这种概率相对较小。我们研发产品可以多留一点点余量，其实可以完全规避这个问题。一般3m实验室反射相对10m会高，那么也就是说3m测试相对会严格一点，一般3m实验室测试合格，且富有余量例如6dB以上（PK值），那么去10m实验室测试也不会有问题。
当然，上面的前提是要实验室是正规实验室，例如，不限于CNAS资质等权威机构认可，专业的工程师，精良的设备与仪器，对应的保养与维护等，都会使结果带来偏差的。

这样来说选择一个好的实验室团队，往往比单纯的选3m、或者10m更具重要。曾工为全部客户承诺，只要找我进行测试验证的，去了其它地方不合格，都可以免费找曾工！

曾工 2021-4-9 11:54 引用

EN55022标准中对产品类别分为A级与B级产品（参阅下图Picture 1）

相对应辐射也有A级B级限值（参阅下图Picture 2）

关于10m与3m暗室测试场地的问题，标准是给出的10m暗室限值，但是标准也明确的说了可以在3m暗室测试的（参阅Picture 3note）。在3m暗室测试时是将10M实验室的限值20dB/10倍距离的反比因子将测试数据归一化到规定的测量距离上。即：20log（10/3）+30/37 ≈ 3M实验室的测试限值：40dBuv/m~47dBuv/m。（参阅Picture 3note）

david 2013-10-24 14:38 引用

Limit 3m(dBuv)=Limit 10m(dBuv) + 20 log(10m/3m)
v：伏 m：毫  u：微  n：纳  p：皮
1v=1000m 1m=1000u  1u=1000n  1n=1000p

曾大侠 2014-8-26 15:37 引用

30MHz以下的3m与10m场强的换算，FCC part15用40dB做为换算系数，Part18用20dB

Helen.ma 2014-11-15 17:30 引用

Helen.ma 发表于 2014-11-15 17:30
30MHz以下的3m与10m场强的换算，FCC part15用40dB做为换算系数，Part18用20dB

FCC的30MHz以下的限值里面都是300m、30m的限值

FCC限值

曾大侠 2015-4-11 10:14 引用

3米法体积太大.空间容不下.有沒更小体积的.作近似值参考;

深圳陈超 2015-8-25 15:12 引用

深圳陈超发表于 2015-8-25 15:12
3米法体积太大.空间容不下.有沒更小体积的.作近似值参考;

看你的样品了，如果你要测试的频率比较高的RF设备，你可以用TEM CELL。如果仅仅是模拟，那你就随意弄个屏蔽室架条天线做参考了，就不用暗室了。更或者用近场探头就搞定！

曾大侠 2015-8-25 18:18 引用

RF LIGHTING DEVICES分Non-consumer equipment & Consumerequipment两类，看客户用在哪个环境就用哪个，下面算了普通消费类的限值！

RF LIGHTING DEVICES Consumer equipment：
CE
0.45~2.51=47.9588dBuv
2.51~3.0=69.5424 dBuv
3.0~30=47.9588 dBuv
RE
30~88= 40.00 dBuV/m
88~216=43.52 dBuV/m
216~1000=46.02 dBuV/m

Conductionlimits

Conductionlimits

Fieldstrength limits

david 2016-1-6 18:14 引用

Equipment	Operating frequency	RF Power generated by equipment (watts)	Field strength limit (uV/m)	Distance (meters)
Any type unless otherwise specified (miscellaneous)	Any ISM frequency	Below 500 500 or more	25 25 × SQRT(power/500)	300 1300
	Any non-ISM frequency	Below 500 500 or more	15 15 × SQRT(power/500)	300 1300
Industrial heaters and RF stabilized arc welders	On or below 5,725 MHz Above 5,725 MHz	Any Any	10 (2)	1,600 (2)
Medical diathermy	Any ISM frequency Any non-ISM frequency	Any Any	25 15	300 300
Ultrasonic	Below 490 kHz	Below 500 500 or more	2,400/F(kHz) 2,400/F(kHz) × SQRT(power/500)	300 3300
	490 to 1,600 kHz Above 1,600 kHz	Any Any	24,000/F(kHz) 15	30 30
Induction cooking ranges	Below 90 kHz On or above 90 kHz	Any Any	1,500 300	430 430

不错的贴子，受教了

277505794 2019-10-16 15:06 引用

我的答案，如果仅仅是测试验证肯定没问题，另外，FCC，CCC等这类法律强制的认证也是3m实验室即可。

如果当遇到10m实验室测试数据与3m实验室数据有差异的时候，会以10m实验室为准，这种概率相对较小。我们研发产品可以多留一点点余量，其实可以完全规避这个问题。一般3m实验室反射相对10m会高，那么也就是说3m测试相对会严格一点，一般3m实验室测试合格，且富有余量例如6dB以上（PK值），那么去10m实验室测试也不会有问题。
当然，上面的前提是要实验室是正规实验室，例如，不限于CNAS资质等权威机构认可，专业的工程师，精良的设备与仪器，对应的保养与维护等，都会使结果带来偏差的。

这样来说选择一个好的实验室团队，往往比单纯的选3m、或者10m更具重要。曾工为全部客户承诺，只要找我进行测试验证的，去了其它地方不合格，都可以免费找曾工！

曾工 2021-4-9 11:54 引用

关于辐射测试中Antenna与EUT的测试距离换算 - 限值换算 - 3m 10m 其它测试距离限值... ...

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