无线充电设备的辐射是怎么测出来的？

上一篇我们探讨了点点taptap曲棍球设备的辐射大小问题：无线充电设备的辐射有多大？了解了需使用磁场强度来描述其大小。但具体要如何测试呢？与我们测试Wi-Fi、蓝牙或者点点taptap官网网址设备的功率，方法是一样的吗？

答案是不一样，总体来说无线充电设备的电磁辐射需要用EMI接收机来测试。虽然不排除有个别频谱仪也具备EMI接收机的功能，但仍需注意一些设置差别。

下图是一个比较古老的EMI接收机：型号FCLE 1535，频率覆盖范围从9kHz到3.25GHz。

下图是当下较为高端的两款EMI接收机，频率范围可以从1Hz至44GHz：

型号：N9048B PXE EMI Receiver

型号：ESW EMI Test Receiver

01、EMI测量标准

上一篇中，我们特意强调了要在距离无线充电设备10米处，使用准峰值（Quasi peak，简称QP）检波方式来进行测试。那么我们平常使用的频谱仪，虽然在外观上与EMI接收机无异，但大都是没有准峰值检波器的，其次，中频滤波器带宽的定义也不同。为什么会这样呢？

源头还是来自标准，我们曾在与taptap点点ios官方app 相关的标准化组织提到过IEC（国际电工委员会）标准化组织，而CISPR是IEC旗下专注于电磁兼容性（EMC）中无线电干扰标准的专业技术委员会。主要研究电磁干扰（EMI：Electromagnetic Interference）限值、测量方法及设备标准。实际上，CISPR诞生更早（1933年），最初由国际广播组织发起，目的是解决内燃机火花塞对收音机的干扰。后来纳入IEC体系（1946年），成为IEC旗下EMI领域的权威组织。

CISPR起草的EMI标准，会提交IEC表决，通过后以IEC/CISPR联合编号发布，例如IEC/CISPR 16-1-1:2019。CISPR标准需通过IEC投票程序成为国际标准，并被各国直接采用（如中国GB/T、欧盟EN标准）。

CISPR 16的相关标准，规定了用于测量 9 kHz 至 18 GHz 频率范围内无线电骚扰电压、电流和场强的设备的特性与性能。此外，还规定了用于不连续骚扰测量的专用设备的要求，这些要求涵盖了宽带和窄带类型无线电骚扰的测量。所涉及的接收机类型包括：

准峰值测量接收机峰值测量接收机平均值测量接收机有效值（r.m.s.）测量接收机

其中CISPR 16-1-1:2019被指定为基础标准，它的全称是：

Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods – Part 1-1: Radio disturbance and immunity measuring apparatus – Measuring apparatus无线电干扰和抗扰度测量仪器和方法规范第1-1部分:无线电干扰和抗扰度测量仪器 – 测量仪器

它定义了接收机的技术规范取决于其工作频率。具体分为四段：

A 频段：适用于 9 kHz 至 150 kHz B 频段：适用于 150 kHz 至 30 MHzC 频段：适用于 30 MHz 至 300 MHzD 频段：适用于 300 MHz 至 1000 MHz

在A，B，C，D四个频段的准峰值检波接收机的基本要求见下表，注意这里B6是指中频带宽为6dB带宽，与频谱仪中的3dB带宽有所不同。为什么是6dB呢？因为EMI测试的核心对象是脉冲型干扰（如开关噪声、时钟谐波），其频谱能量分散且主瓣较宽，6dB带宽能更完整地覆盖脉冲信号的主瓣能量，使测量结果更接近干扰的实际影响幅度。

02、为什么使用准峰值检波

有历史原因也有技术原因。上面我们提到了CISPR的标准最初由国际广播组织发起，目的是解决内燃机火花塞对收音机的干扰。民用的电磁兼容系列标准都是从CISPR标准转化过来的，这些标准都是为了保证通讯和广播的畅通而编制的。骚扰对通讯和广播的影响最终是由人的主观听视觉效果来判断，平均值检波和峰值检波都不足以描述脉冲的幅度，宽度和频度对听视觉造成的影响，而只有准峰值检波才比较符合人耳对声音的反应规律。

以上是检波器电路示意图，D对振荡的中频脉冲进行整流。根据所使用的检波器，整流后的脉冲会为电阻Rc与电容器C的组合充电，这一组合代表充电时间常数。另一电阻Rd与电容器C的组合则构成了检波器的放电时间常数。

根据上面表格的规定，准峰值检波充放电时间和6dB中频测量带宽为：

频段 6dB中频带宽  检波器充电时间  放电时间A    200Hz       45ms          200msB    9kHz        1ms           160msC&D  120kHz      1ms           550ms

如果是未调制的CW信号，所有的检波器类型，包括峰值、准峰值、平均值等都是一样的。但对于脉冲信号，就不一样了。由于峰值读数可通过极短的充电时间常数和很长的放电时间常数实现。凭借这种时间常数组合，检波器能够立即跟踪信号并长时间保持该值。因此，峰值检波器不受脉冲重复频率（PRF）的影响。这个很好理解，不管PRF是多少，峰值始终就是最大值。而对于准峰值检波器，具有较短的充电时间常数（B/C/D 频段为 1ms，A 频段为 45ms），可实现快速充电，同时具有相对较长的放电时间常数（A 频段为500ms，B频段为160ms，C/D频段为550ms）。显然，PRF会对准峰值读数产生显著影响：在特定时间内出现的脉冲越多，准峰值读数就越高。如下图所示：

因此，在军用装置的骚扰发射试验中会优先采用峰值检波，因为好多军用装备只要单次脉冲的激励就可以造成爆炸，而无需像音响装置那样讲究时间的积累。但准峰值检波充放电时间常数介于平均值和峰值之间，在测量周期内的检波器输出既与脉冲幅度有关，又与脉冲重复频率有关，其输出与干扰对听觉造成的效果相一致。想象一串脉冲虽然单个脉冲幅度较低，但由于不断重复，会持续地造成烦人的噪音，例如收音机里的“喀嗒”声或显示器上的“雪花”，比偶然出现一次的强信号造成的干扰效果更大。

因此无线充电设备的磁场强度限值的对应方法是完全符合CISPR 16的标准要求的：