CISPR 16-1-42025 无线电干扰和抗扰度测量仪器和方法规范第1-4部分无线电干扰和抗扰度测量仪器辐射干扰测量用天线和试验场地标准立项发展报告

无线电干扰和抗扰度测量仪器和方法规范第1-4部分：辐射干扰测量用天线和试验场地标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SpecificationforRadioDisturbanceandImmunityMeasuringApparatusandMethods-Part1-4:AntennasandTestSitesforRadiatedDisturbanceMeasurements摘要随着无线通信技术的迅猛发展与电磁环境的日趋复杂，辐射干扰测量已成为电磁兼容（EMC）领域中最具技术挑战性的核心环节之一。天线作为辐射干扰测量的前端传感器，其计量特性与校准方法直接影响测量结果的准确性和可比性；试验场地的电磁特性则决定了辐射发射测量在不同实验室之间的复现性与一致程度。国际电工委员会（IEC）于2025年10月3日正式发布CISPR16-1-4:2025《无线电干扰和抗扰度测量仪器和方法规范第1-4部分：无线电干扰和抗扰度测量仪器辐射干扰测量用天线和试验场地》，该标准为现行有效版本，属国际组织标准，语言为英语，电子版售价3846元人民币。关键词：电磁兼容；辐射干扰；测量天线；试验场地；归一化场地衰减；CISPR16-1-4；国际电工委员会；标准化Keywords:ElectromagneticCompatibility(EMC);RadiatedDisturbance;MeasurementAntennas;TestSites;NormalizedSiteAttenuation(NSA);CISPR16-1-4;InternationalElectrotechnicalCommission(IEC);Standardization1引言1.1标准立项背景电磁兼容（ElectromagneticCompatibility,EMC）是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。随着电子信息技术向高速化、宽带化、小型化方向持续演进，各类电子电气设备的电磁辐射特性日益复杂，辐射干扰测量作为评估设备电磁兼容性能的关键技术手段，其测量结果的准确性、可靠性和可比性已成为全球电磁兼容领域关注的焦点。辐射干扰测量涉及两大核心要素：一是测量天线，即用于接收被测设备（EUT）所辐射电磁能量的传感器；二是试验场地，即为辐射测量提供稳定、可控、可复现电磁环境的物理空间。天线的天线系数（AntennaFactor,AF）、校准精度、频率响应特性，以及试验场地的归一化场地衰减（NormalizedSiteAttenuation,NSA）、场地均匀性等参数，直接决定了辐射发射测量的最终结果。因此，建立统一的、科学的、可操作的辐射干扰测量天线和试验场地的技术规范，是保障全球电磁兼容测量结果互认的基础性工作。国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）下属的国际无线电干扰特别委员会（CISPR）长期致力于无线电干扰测量方法与限值标准的制定工作。CISPR16系列标准作为电磁兼容基础标准，为世界各国开展无线电干扰和抗扰度测量提供了统一的技术框架。其中，CISPR16-1-4专门针对辐射干扰测量用天线和试验场地作出规定，是CISPR16系列标准体系中技术内容最为复杂、更新频率最高的部分之一。1.2标准基本信息CISPR16-1-4:2025《无线电干扰和抗扰度测量仪器和方法规范第1-4部分：无线电干扰和抗扰度测量仪器辐射干扰测量用天线和试验场地》由国际电工委员会于2025年10月3日正式发布，标准状态为现行（Active）。该标准分类号为"抗扰度"，版本说明显示其为电子版加密PDF格式，约1分钟可完成下载，文件带水印，需安装FileOpen插件，电脑需联网使用，限制累计3台电脑共打印5次，电子版售价为3846元人民币。该标准的发布标志着国际辐射干扰测量技术在标准化层面又迈出了重要一步，为全球EMC检测实验室、天线制造商、测试场地建设方以及相关产品认证机构提供了最新的技术依据和操作指南。2标准的地位与作用2.1CISPR16系列标准的体系架构CISPR16系列标准是国际电磁兼容领域的基石性标准体系，其完整名称为《无线电干扰和抗扰度测量仪器和方法规范》（Specificationforradiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatusandmethods）。该系列标准由CISPR/A分技术委员会（无线电干扰测量与统计方法）负责制定和维护，涵盖了电磁兼容测量领域的各个方面：-CISPR16-1部分：测量仪器（Measuringapparatus），包括CISPR16-1-1（测量仪器定义）、CISPR16-1-2（辅助设备-传导干扰）、CISPR16-1-3（辅助设备-干扰功率）、CISPR16-1-4（辅助设备-辐射干扰用天线和试验场地）、CISPR16-1-5（天线试验场地）以及CISPR16-1-6（EMC天线校准）；-CISPR16-2部分：测量方法（Methodsofmeasurement），涵盖传导和辐射骚扰的测量程序；-CISPR16-3部分：技术报告（Technicalreports），包括历史背景和不确定度评定案例；-CISPR16-4部分：不确定度、统计和限值建模（Uncertainty,statisticsandlimitmodelling）。CISPR16-1-4在该体系中承担着为辐射干扰测量提供标准化天线和试验场地技术要求的关键角色。从全球EMC标准化体系的整体布局来看，CISPR16-1-4与CISPR16-1-1（测量仪器）、CISPR16-2-3（辐射骚扰测量方法）等标准共同构成了辐射发射测量的完整技术链条，三者紧密衔接、互为支撑，为世界各国的电磁兼容认证和市场监管提供了统一的技术语言和测量基准。2.2标准在电磁兼容领域的关键作用CISPR16-1-4:2025作为辐射干扰测量领域的核心基础标准，其技术内容覆盖了从9kHz到18GHz（部分扩展到40GHz以上）频率范围内辐射干扰测量天线和试验场地的全部关键技术要求。具体而言，该标准主要发挥以下几方面的作用：第一，统一天线计量特性要求。标准规定了用于辐射干扰测量的各类天线（包括杆状天线、双锥天线、对数周期天线、混合天线、喇叭天线等）的天线系数校准方法、方向图特性、极化特性、阻抗匹配等技术要求，确保不同实验室使用不同天线进行测量时能够获得一致的结果。第二，规范试验场地建设与验证。标准对开阔试验场（OATS）、半电波暗室（SAC）、全电波暗室（FAC）等不同类型的辐射测量场地提出了明确的归一化场地衰减（NSA）要求和场地有效性确认（SiteValidation）程序，确保试验场地的电磁特性满足测量要求。第三，保障测量结果的溯源性和可比性。通过规定天线的校准链路和试验场地的验证方法，该标准为辐射发射测量的计量溯源性提供了制度保障，使全球各实验室的测量结果能够在统一的计量基准上实现互认。第四，支撑EMC法规和合格评定制度。该标准是国际电信联盟（ITU）无线电规则、欧盟EMC指令（2014/30/EU）、中国CQC认证、美国FCC认证等全球主要EMC法规和合格评定制度的技术引用基础。标准的更新和完善直接影响着全球EMC检测认证体系的有效运行。3标准主要技术内容3.1标准适用范围与总体框架CISPR16-1-4:2025适用于频率范围为9kHz至18GHz（如适用可扩展至40GHz及以上）的辐射干扰测量用天线和试验场地，主要服务对象包括：-依据CISPR16-2-3进行辐射骚扰测量的各类电子电气设备；-依据CISPR14、CISPR11、CISPR32等产品标准进行辐射发射符合性测试的实验室；-从事电磁兼容测量天线设计、制造和校准的机构和厂商；-建设和管理开阔试验场、半电波暗室和全电波暗室的检测机构和企事业单位。标准总体框架涵盖以下几个主要技术模块：（1）天线技术要求和校准方法；（2）试验场地的技术要求；（3）归一化场地衰减（NSA）测量方法；（4）场地有效性确认程序；（5）1GHz以上频率的场地验证方法；（6）测量不确定度评估指南。3.2天线技术要求与校准方法天线是辐射干扰测量的"眼睛"，其性能和校准质量直接决定了测量数据的可信度。CISPR16-1-4:2025对辐射测量天线提出了全面而系统的技术要求，涵盖以下关键指标：天线系数及其校准。天线系数（AntennaFactor,AF）定义为入射电场强度与天线输出端电压之比，是连接场强测量和电压测量的核心转换参数。标准详细规定了在9kHz-30MHz、30MHz-200MHz、200MHz-1000MHz以及1GHz-18GHz等不同频段内天线的校准方法，包括参考天线法、标准场法、三天线法等多种校准程序。2025版特别强调了对校准过程中测量不确定度评估的要求，明确了各频段天线系数校准的目标不确定度（TargetUncertainty），例如在30MHz-1000MHz频段，天线系数校准的目标不确定度通常要求在±1dB以内（k=2）。天线方向图和极化特性。标准规定测量天线在其工作频段内应具有稳定的方向图特性，主瓣宽度、前后比（F/B比）、交叉极化鉴别度等参数应满足相应要求。同时，标准对天线的极化纯度提出明确指标，确保在水平和垂直极化测量中不会因天线自身的极化缺陷引入显著的测量误差。天线阻抗匹配和驻波比。天线与测量接收机之间的阻抗匹配程度直接影响测量系统的传输效率。标准要求天线在其工作频段内的电压驻波比（VSWR）通常不超过2:1，在某些窄带应用中应不超过1.5:1，以保证测量系统具有足够的传输稳定性和较低的失配不确定度。天线相位中心和波束宽度。对于1GHz以上的高频测量，天线的相位中心位置和波束宽度对测量结果影响显著。2025版标准加强了对宽带天线相位中心稳定性的要求，确保在测量距离上天线增益和相位响应的均匀性满足测量精度需求。3.3试验场地技术要求与NSA测量方法试验场地的电磁特性是决定辐射发射测量结果有效性的另一关键因素。CISPR16-1-4:2025对不同类型试验场地提出了系统的技术要求和验证方法：开阔试验场（OATS）。标准规定开阔试验场应位于无反射物、地面平坦且导电性良好的区域，其归一化场地衰减应在理论理想值的一定容差范围内（通常为±4dB，在特定频段为±3.5dB）。标准对试验场地面金属反射板的尺寸、平整度和导电连续性提出了具体规定，并要求对场地背景噪声水平进行测量和记录。半电波暗室（SAC）和全电波暗室（FAC）。随着电磁兼容检测从室外场地向室内暗室的转变，标准对暗室的NSA性能和场地均匀性（FieldUniformity）提出了更为精细的要求。2025版标准进一步明确了对暗室吸波材料低频性能的要求，以确保暗室在30MHz-200MHz频段（通常为NSA验证中较具挑战性的频段）仍能满足规定的场地衰减容差。归一化场地衰减（NSA）测量。NSA测量是验证试验场地电磁特性的核心手段。标准详细规定了使用宽带天线在水平极化和垂直极化两种状态下，于发射天线和接收天线之间进行NSA测量的程序和方法。测量中应考虑天线的实际高度扫描范围（通常为1m-4m）、收发天线之间的距离（标准测量距离为3m、10m或30m）以及地面反射的影响。NSA测量结果的判定依据为实测值与理论理想值之差应在规定容差范围内，且测量不确定度应满足标准规定的目标值（通常要求扩展不确定度不超过±4dB，k=2）。3.41GHz以上频率的场地验证随着无线通信技术向5G/6G演进以及汽车电子、雷达系统等高频应用的普及，1GHz以上频率的辐射发射测量需求急剧增长。CISPR16-1-4:2025对1GHz-18GHz频段的试验场地验证方法给予了重点关注，提出了基于场地电压驻波比（SiteVSWR,SVSWR）的验证方法。SVSWR方法通过在测量区域内移动天线位置并测量接收信号的驻波比，评估暗室在高频段由吸波材料反射引起的测量不确定性。标准明确了SVSWR验证的测量网格（通常为3×3或5×5网格）、天线高度、极化方向等具体参数要求，并对验证区域的尺寸、天线位置精度和测量不确定度作出了详细规定。2025版标准进一步细化了SVSWR测量中的信号处理方法和数据判定准则，提高了该验证方法的可操作性和一致性。3.5测量不确定度评估测量不确定度的量化评估是现代计量标准的核心特征之一。CISPR16-1-4:2025全面引入了ISO/IECGuide98-3（GUM）的测量不确定度评估框架，对天线系数校准、NSA测量和场地验证等关键过程给出了系统的不确定度来源分析和合成方法。标准识别的关键不确定度来源包括：天线校准标准的不确定度、天线高度定位误差、极化对准误差、接地平面特性变异、环境反射、测量接收机校准不确定度、天线电缆损耗测量误差以及天线因子在非理想条件下的适用性偏差等。2025版进一步提供了各不确定度分量的典型数值和合成方法示例，有效提升了不确定度评估的可操作性和跨实验室的一致性。4标准发布的意义与影响4.1对国际电磁兼容标准体系的影响CISPR16-1-4:2025的发布是国际电磁兼容标准化进程中的重要节点，其意义体现在多个层面。标准的先进性和引导性。2025版在继承前一版本（CISPR16-1-4:2019及其修订件）技术框架的基础上，针对近五年来电磁兼容测量领域出现的新技术、新方法和新需求进行了系统性的技术升级。标准内容充分反映了国际电磁兼容测量技术的前沿进展，特别是在高频段场地验证、宽带天线校准、测量不确定度量化等方面处于国际领先水平。提升全球检测结果的可比性和互认性。通过进一步细化天线校准和场地验证的技术要求，缩小不同实验室之间的测量差异，标准为国际电工委员会电磁兼容合格评定体系（IECEECB体系）的运行提供了更加坚实的技术基础。这有助于减少国际贸易中的技术壁垒，促进电子产品在全球市场的自由流通。4.2对产业界的支撑作用从产业应用视角来看，CISPR16-1-4:2025对多个行业具有直接的指导意义和应用价值：5标准修订参与单位5.1主要制定单位概况CISPR16-1-4:2025由国际电工委员会国际无线电干扰特别委员会A分技术委员会（CISPR/A）负责制定和修订。CISPR/A分技术委员会的职责范围涵盖无线电干扰和抗扰度测量仪器、测量方法以及统计分析方法的研究和标准化工作，参与成员包括来自全球各成员国的电磁兼容领域专家、国家标准化机构、检测认证机构、科研院所和产业界的代表。在CISPR/A的组织架构中，多个工作组（WorkingGroup）分工协作，其中负责CISPR16-1-4标准制修订的核心工作组主要包括WG1（测量仪器）、WG2（测量方法和不确定度）以及相应的维护工作组。这些工作组汇聚了来自德国、日本、美国、中国、英国、法国、荷兰等主要工业国家的电磁兼容权威专家，经过多轮工作组会议、技术讨论和草案投票，最终推动该标准的正式发布。5.2