CISPR PAS 382025 工业、科学和医疗设备 射频干扰特性 无线电波束无线功率传输（RB-WPT）设备的要求标准立项发展报告

工业、科学和医疗设备射频干扰特性无线电波束无线功率传输（RB-WPT）设备的要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:RequirementsforRadioBeamWirelessPowerTransfer(RB-WPT)Equipment摘要随着全球能源转型与物联网技术的深度渗透，无线电能传输技术已成为新一代信息技术与能源技术融合的关键节点。在感应耦合与磁共振技术逐步商用化的同时，基于无线电波束的远距离定向无线功率传输技术因其在空间尺度、传输效率与部署灵活性方面的显著优势，正从实验室走向产业化应用。然而，该技术的规模化部署不可避免地引入了全新的电磁兼容问题：高功率密度定向波束对周边电子设备产生的射频干扰特性，既不同于传统ISM设备，也不同于短距离耦合式无线充电系统，亟需建立针对性的标准化评估体系。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2025年4月正式发布了CISPRPAS38:2025，即《工业、科学和医疗设备射频干扰特性无线电波束无线功率传输（RB-WPT）设备的要求》。该标准为全球首个专门针对RB-WPT设备的射频干扰特性制定的公开可用规范，系统规定了此类设备的发射限值、测量方法与运行条件，填补了国际电磁兼容标准体系中定向无线功率传输领域的空白。本报告全面梳理了该标准的制定背景、核心技术内容及其对产业发展的深远影响，分析了标准所确立的限值框架、测量方法学及不确定性评估要求，并探讨了其与CISPR11等既有标准之间的衔接关系。报告认为，CISPRPAS38:2025的发布不仅为RB-WPT设备的合规性评估提供了权威技术依据，更对推动全球无线功率传输产业的健康有序发展具有重要的战略意义。关键词：无线电波束无线功率传输；射频干扰；电磁兼容；CISPRPAS38；发射限值；标准化Keywords:RadioBeamWirelessPowerTransfer;Radio-frequencyDisturbance;ElectromagneticCompatibility;CISPRPAS38;EmissionLimits;Standardization一、引言1.1技术背景与发展趋势无线功率传输技术经历了逾一个世纪的理论积淀与技术迭代，已形成电磁感应、磁共振耦合和无线电波三种主流技术路线。其中，基于射频波束的无线功率传输（RadioBeamWirelessPowerTransfer,RB-WPT）利用天线阵列将射频能量定向发射至远距离接收端，可实现数十米乃至数百米范围内的能量传输，在物联网传感器供电、无人机续航、偏远地区供电、空间太阳能电站等应用场景中展现出巨大潜力。近年来，随着固态功率放大器效率的提升、相控阵天线成本的下降以及能量收集芯片性能的改善，RB-WPT技术rapidly从概念验证阶段迈入工程化应用阶段。据相关行业研究报告预测，到2030年，远距离无线功率传输市场规模将超过百亿美元量级。然而，技术的快速发展也对电磁兼容治理提出了严峻挑战：高功率微波波束在自由空间中传播时，不可避免地对周边电子设备产生射频干扰，这种干扰的时空分布特性与传统点源辐射有着本质区别，必须发展专门的标准化评估工具加以规范。1.2标准化需求与立项背景国际无线电干扰特别委员会（CISPR）作为IEC下属专门从事电磁兼容标准制定的技术委员会，长期负责制定工业、科学和医疗（ISM）设备的射频干扰特性标准。CISPR11标准作为ISM设备电磁兼容领域的基石性文件，对感应加热、微波炉、医疗设备等传统ISM设备的发射限值和测量方法进行了详尽规定。然而，CISPR11的适用范围主要针对射频能量用于加热、医疗等目的的设备和系统，并未涵盖以射频能量传输为根本目的的RB-WPT设备。RB-WPT设备在工作频段、辐射方向性、功率密度分布、调制方式等方面均具有显著不同于传统ISM设备的特征，若直接套用CISPR11的限值体系与测量方法，既不能真实反映其干扰特性，也无法为设备制造商提供可操作的合规路径。鉴于此，CISPR于2021年正式启动了RB-WPT设备射频干扰特性标准的制定工作，历经四年多的技术讨论、实验验证与多轮草案审议，最终形成了CISPRPAS38:2025这一公开可用规范（PubliclyAvailableSpecification）。1.3标准定位与意义CISPRPAS38:2025作为IEC发布的首个专门针对RB-WPT设备的电磁兼容标准，其核心定位在于：为工作频段覆盖9kHz至400GHz范围内的RB-WPT设备建立统一的射频发射限值要求和测量方法框架。这一标准的发布具有多重意义：在技术层面，该标准首次系统定义了RB-WPT设备的电磁兼容评估参数体系，包括最大等效全向辐射功率（EIRP）、波束外杂散发射限值、波束内发射限值以及不同工作状态下的测量条件等，为设备开发提供了清晰的EMC设计目标。在产业层面，该标准的出台结束了RB-WPT设备"无标可依"的困境，为相关产品的国际贸易和市场准入提供了互认的基础。在标准体系层面，该标准与CISPR11、CISPR16系列、ITU-R推荐书等既有标准文件形成了有机衔接，完善了无线功率传输领域的标准生态系统。二、标准制定机构与主要参与单位2.1标准制定组织CISPRPAS38:2025由IEC/CISPR/B分会（B分会负责ISM设备电磁兼容相关标准的制定）主导制定，其工作程序遵循IEC技术规范/公开可用规范的制定流程。CISPR/B分会下属专门成立了针对无线功率传输的工作组（MaintenanceTeam/ProjectTeam），汇聚了来自全球主要工业国家的电磁兼容专家、无线功率传输技术研发人员和实验室代表。标准制定过程中，工作组系统开展了大量的实测比对研究，在多个国家的EMC实验室中对不同类型的RB-WPT原型设备进行了发射特性摸底测试，为标准中的限值设定提供了翔实的实验数据支撑。同时，工作组与ITU-RSG1（频谱管理）、IEEEP2100系列工作组等相关标准化组织保持密切沟通，确保标准中频率规划内容与全球频谱管理框架的一致性。2.2主要参与单位介绍——以日本某综合电机企业为例在本标准的制定过程中，多家国际知名企业和研究机构发挥了关键推动作用。以日本某综合电机企业（以下简称"该企业"）为例，其作为CISPR/B分会长期活跃成员，在本次标准制定中承担了以下重要角色：（1）技术方案的提出与验证该企业依托其在微波功率传输领域多年的技术积累，在标准制定初期即系统提交了RB-WPT设备的干扰特性测试数据包，涵盖不同功率等级（从数瓦到数千瓦）、不同工作频段（ISM2.4GHz频段、5.8GHz频段以及24GHz频段）和不同波束赋形策略下的发射特性测量结果。这些数据为标准工作组确定合理的限值裕度和测量距离提供了重要的参考依据。该企业还主动提供了自研的相控阵发射原型系统，供多个参与实验室进行交叉验证测试，有效提升了测量方法的可重复性和可比性。（2）测量方法的探索与标准化贡献在CISPRPAS38编制过程中，如何准确测量具有强方向性的波束信号的射频干扰特性是一个技术难点。该企业联合欧洲和北美多家测试实验室，开展了波束内/波束外分区测量的联合实验研究，先后探索了基于平面近场扫描的等效远场推算方法、基于时域门控的脉冲干扰测量方法等技术路线。经过多轮比对与讨论，这些方法中的关键要素被吸收进CISPRPAS38:2025的测量方法章节，形成了当前以三维扫描结合峰值/准峰值/平均值检测为基础的测量框架。（3）国际协调与推广作为植根于亚太地区的跨国企业，该企业在标准制定过程中积极发挥桥梁作用，推动亚洲地区无线功率传输产业链相关企业与欧美标准化机构之间的技术交流。其组织的多次技术研讨会有效促进了各方在限值宽严尺度、过渡期安排等问题上达成共识。三、标准主要技术内容3.1适用范围与术语定义CISPRPAS38:2025适用于额定射频输出功率大于20dBm（100mW）的RB-WPT设备，覆盖频率范围为9kHz至400GHz。该标准将RB-WPT设备定义为"通过自由空间中的定向射频波束将电磁能量从发射端传输至接收端的设备或系统"，包含了完整的发射端、接收端以及必要的波束管理辅助设备。标准中明确定义了以下关键术语：-波束内区域（In-beamRegion）：以发射天线相位中心为原点、主波束方向为中心轴、波束半功率角为包络的立体角所覆盖的空间区域；-波束外区域（Out-of-beamRegion）：除波束内区域外的其余空间范围；-最大等效全向辐射功率（MaximumEIRP）：发射天线在波束指向方向上的等效全向辐射功率最大值；-杂散发射（SpuriousEmission）：工作频带以外的无用发射。3.2限值框架CISPRPAS38:2025建立了一套"分区、分层、分级"的限值框架体系：（1）按区域划分的限值框架标准将评估空间分为波束内区域和波束外区域，分别设定不同的限值要求。对于波束外区域，由于该区域内的设备通常处于正常工作环境且缺乏能量定向保护，因此采用与CISPR11B类设备（居住环境）相同或更严格的限值要求。对于波束内区域，考虑到有意接收射频能量的设备需要专门的电磁防护设计，标准允许适当放宽限值，但仍然设定了必要的上限以保护非协作设备。（2）按频率划分的限值设定对于9kHz至150kHz频段，参照CISPR11的感应加热设备限值框架；对于150kHz至30MHz频段，主要参考CISPR11传导发射限值体系；对于30MHz至1GHz频段，按照国家/地区不同的电磁环境分类设定限值；对于1GHz以上频段，参考ITU-RSM.329建议书中的杂散发射限值框架。（3）分级管理体系标准设置了ClassA（工业环境用）和ClassB（居住环境用）两个等级，与CISPR11的等级划分保持一致。ClassB设备必须满足更严格的限值要求，如需在居住环境中部署高功率RB-WPT设备，则需采用额外的屏蔽措施或波束管理策略。3.3测量方法与技术规范（1）测量场地要求CISPRPAS38:2025对RB-WPT设备的发射测量提出了明确的场地要求。对于30MHz以下的频率范围，推荐使用符合CISPR16-1-4规定的开阔试验场（OATS）或半电波暗室。对于30MHz以上的频率范围，则要求测量场地具备足够的静区尺寸以容纳RB-WPT设备，并降低地面反射对测量结果的影响。针对高功率RB-WPT设备的测量安全，标准特别增加了辐射安全防护距离的要求。（2）测量天线与探测方法在测量天线方面，标准要求在波束外区域测量时使用宽带全向天线或定向天线结合转台扫描的方式。在波束内区域测量时，则需要使用高功率容量的定向耦合器或衰减器以避免接收机过载。在探测方法方面，标准推荐优先采用峰值检测器进行初测，如峰值结果满足限值要求则可直接判定合格；否则需进一步使用准峰值或平均值检测器进行精测，以评估干扰信号的重复特性。（3）设备配置与运行条件标准强调设备的测量配置必须反映其典型安装条件。对于发射端，要求在天线端口连接标准匹配负载或实际接收端；对于接收端，则要求端接标准接收天线或等效吸收负载。在运行条件方面，要求设备在最大额定输出功率条件下运行，同时测量多个典型波束指向角度下的发射特性。对于具备自适应波束管理功能的设备，还要求测试动态波束跟踪模式下的发射特性。3.4不确定度评估CISPRPAS38:2025引入测量不确定度评估框架，要求实验室在出具符合性判定时附带测量不确定度分析报告。标准的附录中提供了针对RB-WPT设备典型测量配置的不确定度预算表格，详细列出了天线系数、电缆损耗、衰减器精度、接收机线性度等各不确定度分量的典型值。这一安排与CISPR16-4-2保持一致，有利于统一各实验室的判定口径，减少因测量不确定度造成的争议。四、标准与既有标准体系的衔接4.1与CISPR11的关系CISPRPAS38:2025的实施并不意味着RB-WPT设备从CISPR11适用范围的完全脱离。对于集成在RB-WPT设备中的非波束功能模块（如控制电路、通信模块、辅助电源等），仍需按照CISPR11的要求进行考核。CISPRPAS38的限值框架虽然独立设置，但其限值数值在很大程度上参考了CISPR11的既有体系，确保了两份文件之间的协调一致性。4.2与CISPR16系列的关系CISPRPAS38:2025在测量仪器、天线、场地等基础技术层面完全引用CISPR16系列标准的要求。这一引用策略既避免了重复编写技术细节，又保证了测量结果在不同实验室之间的可比性和可复现性。4.3与其他国际标准的关系在频率规划层面，CISPRPAS38:2025与ITU-RSM.329建议书中关于杂散发射限值的规定保持一致。在无线功率传输专项标准层面，该标准与IEEE2100系列（无线功率传输系统的电磁兼容推荐实践）形成了互补关系。此外，考虑到RB-WPT设备可能使用的频段涉及5G/6G蜂窝通信频段、Wi-Fi频段等共存场景，标准中还对与无线电通信业务的共存分析提供了参考性指导。五、结论与展望CISPRPAS38:2025作为全球首个专门针对无线电波束无线功率传输设备的射频干扰特性标准化文件，标志着国际电磁兼容标准化体系在面向新型无线能源基础设施的拓展中迈出了关键一步。该标准所确立的"分区限值+分级管理+不确定性量化"的三维评估框架，既充分尊重了RB-WPT技术本身的物理特性，又切实回应了电磁环境保护的底线需求。从标准制定过程来看，CISPRPAS38充分凝聚了全球主要工业国家、龙头企业和权威实验室的集体智慧，其技术方案经过多轮实验验证和同行评议，具有扎实的科学基础和广泛的共识基础。展望未来，CISPRPAS38:2025的发布预计将在以下几个层面产生深远影响：第一，在产业层面，该标准将有效降低RB-WPT设备的合规性评估成本，加速产品在全球范围内的市场准入进程，尤其将推动消费电子、工业物联网和特种应用领域的中低功率RB-WPT产品的规模化落地。第二，在标准演进层面，CISPRPAS38作为"公开可用规范"的性质决定了其具备快速迭代的优势。随着RB-WPT技术向更高频率（如毫米波频段）、更高功率密度和更复杂波束管理策略演进，该标准有望在获得充分应用反馈后，逐步升级为完整的国际标准（IS），并可能需要同步增设接收端抗扰度要求，形成完整的电磁兼容评估闭环。第三，在技术生态层面，该标准的实施将促进RB-WPT设备制造商与电磁兼容测试实验室之间的技术协同，推动针对定向无线能量传输的专用测量装置和测试附件的产业化和商品化。可以预见，在CISPRPAS38:2025的规范和引领下，无线电波束无线功率传输技术将以更加安全、有序和可持续的方式融入全球电子信息系统的生态体系之中，为构建泛在、绿色、智能的无线能源基础设施奠定坚实的标准化基础。参考文献[1]IECCISPRPAS38:2025,Industrial,scientificandmedicalequipment–Radio-frequencydisturbancecharacteristics–Requirementsfo