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CISPR 16-1-6：无线电骚扰和抗扰度测量设备规范——受试设备天线校准
EUT天线校准方法与EMC测量不确定度
1. 范围与重要性
CISPR 16-1-6处理作为受试设备组成部分的天线的校准——例如无线通信设备、广播发射机和雷达设备中天线是产品不可分割的组成部分。该标准提供了表征天线对整体EMC测量贡献的方法，以及将EUT电子设备产生的骚扰与天线固有辐射特性分离的方法。
该标准对于30 MHz至18 GHz范围内无线设备的EMC测试特别相关。当无线设备发射时，其天线既是有意辐射体（用于通信信号），也是无意辐射体（用于设备内部电子设备产生的噪声）。CISPR 16-1-6提供了分离这两种贡献的方法，从而能够精确测量必须符合发射限值的噪声分量。
EUT天线校准的关键洞察是：天线的增益方向图和阻抗匹配对有用信号和有害噪声的影响是相同的。通过表征天线的频率响应和效率，可以将设备输出端的噪声贡献与有意发射分离以进行合规评估。
2. 校准程序与要求
CISPR 16-1-6定义了三级EUT天线校准。第1级是基本校准，确定天线在关注频率范围内的阻抗和VSWR。第2级增加了增益和方向图测量。第3级提供最全面的表征，包括极化纯度、相位中心位置和时域响应。
| 校准级别 | 测量参数 | 测试设置 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 第1级（基本） | 阻抗、VSWR、带宽 | VNA + 校准套件 | 预合规 / 研发筛选 |
| 第2级（标准） | 增益、方向图（2个主平面） | 电波暗室 + 定位器 | 全面合规测试 |
| 第3级（完整） | 3D方向图、极化、相位中心、时域 | 全电波暗室 + 3D扫描仪 | 参考测量 / 型式批准 |
该标准规定EUT天线应在其最终运行配置（包括设备外壳、电池和任何外部附件）中进行校准。这是因为天线特性可能显著受周围结构影响——这种现象称为”平台效应”。例如，笔记本电脑的Wi-Fi天线方向图在屏幕处于不同角度时会发生变化。
EUT天线校准中最具挑战性的方面之一是馈线的影响。用于测试目的的连接EUT的同轴电缆可能充当第二天线，辐射噪声并扭曲测量的方向图。该标准规定了使用铁氧体扼流圈、共模吸收器，以及在某些情况下使用光纤链路传输测试信号以最小化电缆影响。电缆应远离天线布线并加载铁氧体。
3. 合规测试中的应用
EUT天线校准的结果直接输入合规评估过程。对于无线设备，杂散域中的发射限值同时适用于发射机谐波和噪声基底。通过了解谐波频率处的天线因子和增益，可以从测量的场强计算出设备输出端的真实杂散发射电平。
例如，如果2.4 GHz Wi-Fi设备的EUT天线在4.8 GHz（二次谐波）处校准的增益为3 dBi，则在3 m距离处测量的4.8 GHz辐射发射为80 dBµV/m时，可反推至设备输出端为：P_out = E_field + 20log₁₀(3m) — G_antenna — 10log₁₀(120π) — 修正因子，从而与传导杂散发射限值进行比较。
工作在mmWave频率（24–40 GHz）的现代5G NR设备为EUT天线校准带来了新的挑战。在这些频率下，天线通常是具有波束赋形能力的集成阵列。CISPR 16-1-6为空中（OTA）校准方法提供了指导，将整个设备作为辐射系统进行表征，包括相控阵的波束控制效应。这种OTA方法至关重要，因为集成mmWave设计中不存在传统的传导测试点。
4. 常见问题
问：所有无线设备都需要EUT天线校准吗？
答：取决于监管框架。对于有意辐射体，天线的特性同时影响基础发射和杂散发射测量。大多数监管方案要求对于天线不可拆卸且无传导测试点的设备进行天线校准（或等效OTA表征）。
答：取决于监管框架。对于有意辐射体，天线的特性同时影响基础发射和杂散发射测量。大多数监管方案要求对于天线不可拆卸且无传导测试点的设备进行天线校准（或等效OTA表征）。
问：EUT工作模式如何影响天线校准？
答：天线阻抗可能随设备工作模式（发射功率电平、调制方式、频率信道）而变化。校准应在最大化阻抗失配的模式（通常是最高功率模式）下进行，因为这代表了杂散发射电平的最差情况。
答：天线阻抗可能随设备工作模式（发射功率电平、调制方式、频率信道）而变化。校准应在最大化阻抗失配的模式（通常是最高功率模式）下进行，因为这代表了杂散发射电平的最差情况。
问：能否在混响室中进行EUT天线校准？
答：可以，混响室为效率测量和总辐射功率表征提供了替代方案。该标准认可混响室方法作为电波暗室测量的替代方案，适用于某些校准级别，特别是第1级和部分第2级参数。
答：可以，混响室为效率测量和总辐射功率表征提供了替代方案。该标准认可混响室方法作为电波暗室测量的替代方案，适用于某些校准级别，特别是第1级和部分第2级参数。
