无线网关CE认证的测试项目介绍

　　无线网关是指一个网络连接到另一个网络的接口；复杂的网络连接设备，可以支持不同协议之间的转换，实现不同协议网络之间的互联。对于现在的互联网的时代，它出现在我们生活的每一个角落。为此无线网关的质量保障十分重要，而无线网关属于CE产品类别的无线产品。以下是结合实际无线网关产品的CE认证测试过程，介绍了CE认证的相关概念及意义、测试项目、内容以及遵循的欧盟标准。

　　无线与通信电信终端产品(R&TTE)指令1999/5/EC主要包含三方面的测试要求：射频性能，电磁兼容和产品安全,对应的欧盟标准依次是ETSI EN 300 328V1.7.1,ETSI EN 301 489-1/17,EN 60950-1。

　　无线网关安全测试

　　CE认证中，低电压指令(LVD)的目标为确保低电压设备在使用时的安全性，指令适用范围是使用电压为交流在50~1 500 V和直流75~1 500 V之间的电器产品，此指令包含此设备的所有安全规则，包括防护因机械原因造成的危险。设备的设计和结构应保证在按其预定用途，在正常工作条件下或故障条件下使用时不会出现危险。对无线电子产品的LVD测试要求遵循欧盟标准EN 60950-1。根据无线网关技术指标可知，其工作电压12 V，属于低压电子设备。远远低于LVD指令规定的直流75 V，所以只参考标准做了部分项目的测试，主要包括：温升测试、漏电流、绝缘电阻、冲击实验以及接地连续性。目的是保证无线网关正常工作时不出现高温，产品标签字体和颜色不易退去，有基本的防护措施。通过测温仪器，在无线网关内部主要器件或电路处探测，温度在限值范围内；用酒精多次擦拭标签，标签字体不变；检查防护外壳，密封严密，正常工作时，外界不会接触到内部电路，而且防尘防水。

　　无线网关电磁兼容测试

　　在无线网关CE认证中，电磁兼容部分符合如表1所示的要求。

　  1.辐射发射测试

　　在欧盟标准中, A类限值针对工业用产品, B类限值针对民用产品。本产品主要使用于工业设备监测，故按A类限值要求测试。

　　在EN 55022:2006+A1:2007中规定，把无线网关放在测试设备的接受装置10 m远处，其辐射发射限值不超过表2的要求。

　　此测试项通常比较难通过，在产品设计时，应对晶振和数据处理单元产生的谐波通过增加滤波电路的方式抑制。对于无法修改电路产品 ，可在适当位置加贴屏蔽纸，并在内部的分立网线上加磁环。

　　2.静电放电

　　IEC 61000-4-2定义了四个标准测试等级和一个开放等级，针对本文的无线网关认证测试，首先以±2 kV、±4 kV、±8 kV对其进行空气放电；由于该无线网关为塑料防水外壳，无法进行直接的接触放电测试，因此采用垂直耦合板(VCP)和水平耦合版(HCP)的间接接触放电测试方法进行测试，测试等级为±2 kV和±4 kV。

　　3.射频电磁场抗扰度

　　IEC 61000-4-3:2006所涉及的主要骚扰源是来自80~2 000 MHz以上频率范围内射频辐射源产生的电磁场，比如电视台、固定或移动式无线电发射台以及工业辐射源产生的电磁场(目前该标准的上限频率已经提高到6 000 MHz，这与目前使用的无线通讯设备的频率有关，很多无线通讯设备使用2.4 GHz或者5.6 GHz)，在这些电磁场中运行的电气、电子设备会受到该电磁场的作用，可能影响设备的正常运行。

　　CE认证中，无线网关的试验等级按IEC 61000-4-3表1中第2等级——3 V/m试验场强进行。用1 kHz的正弦波对信号进行80%的幅度调制后，在80 MHz~1 GHz和1.4~2.7 GHz频率范围内进行扫描试验。

　　无线网关射频性能测试项目及参考标准

　　无线网关属于无线电子产品，除了一般电子产品要求的EMC测试外，还需对其射频性能进行测试。其测试项目及参考标准如表3所示。

　　1.全向发射功率

　　有效全向辐射功率，也称为等效全向辐射功率(EIRP)，它表示同全向天线相比，可由发射机获得的在最大天线增益方向上的发射功率。

　　EN 300 328 V1.7.1第4.3.1条规定，2.4 GHz无线射频有效全向辐射功率不超过-10 dBW(20 dBm)。有效全向辐射功率计算公式：P= A+G+10lg(1/x)，其中A为输出功率，G为天线增益，x为占空比。

　　实际测试时，将无线网关和频谱分析仪连接好，开启无线网关，选择无线网关16个信道中的1信道(2 405 MHz)、8信道(2 440 MHz)和16信道(2 480 MHz)进行测试。测试结果如表4所示。

　　2.最大功率谱密度

　　无线电子产品在其工作频段中，每单位频点所携带的能量(功率)称之为功率谱密度。欧盟标准EN 300328 V1.7.1中规定了功率谱密度的测试要求，即功率谱密度最大限制值不超过10 dBm。

　　测试时将无线网关通过衰减器和频谱分析仪连接好，设置频谱仪的扫频(span)宽度为1.5 MHz，该宽度为占用带宽的5~30%。设置无线网关为1通道，进入频谱仪补偿(offset)选项设置补偿值(电缆的路径损耗)，最后进入最大保持(max hold)选项找出一个最大点(peak)，这一点就是要取的功率谱密度值。依次设置无线网关的8通道和第16通道进行测试。最大功率谱密度的测试频点与全向发射功率的测试频点一致。

　　3.频率范围

　　频率范围是指无线解码器在规定的失真度和额定输出功率条件下的工作频带宽度，即无线解码器的最低工作频率至最高工作频率之间的范围。无线网关中，无线传感器的接收频率是2.4 GHz，CE认证中，遵循欧盟标准EN 300 328 V1.7.1规定，2.4 GHz产品的工作频带宽度不得超出2 400 ~2 483.5 MHz。

　　测试时，将无线网关和频谱分析仪连接，将无线网关分别设置在第1信道(2405 MHz)和第16信道(2 480 MHz)，用频谱分析仪扫频，记录第1信道的最低频点和第16信道的最高频点，测试结果如表5所示。

　  4.发射机杂散

　　无线电子产品的杂散发射是产生通讯干扰的主要原因之一，杂散发射测试是很多无线电子产品认证中的必测项目。目前被广泛使用的测量杂散发射的主要仪表是扫频式频谱分析仪。

　　无线网关在CE认证测试中，发射机杂散辐射限值要求满足欧盟标准EN 300 328 V1.7.1第4.3.6条。测试时将无线网关放置于暗室，距离接受天线3 m处。分别在无线网关发射数据模式下和待机模式下，对其扫频，用频谱分析仪进行分析。

　　5.接收机杂散

　　无线网关射频部分由接受和发射本振两部分组成，本振电路采用体积小，可靠性高的单片大规模集成数字频率合成器。在接受信道中，存在高电平干扰信号和数字干扰信号。接收机灵敏度降低是由于接收机噪声基底的增加而造成的。如果干扰基站在被干扰基站接收频段内的杂散辐射很强，并且干扰基站的发送滤波器没有提供足够的带外衰减(滤波器的截止特性不好)，将会导致接收机噪声门限的增加。

　　接收机杂散辐射也是CE认证中必须测试的项目。发射机杂散辐射限制要求满足欧盟标准EN 300 328 V1.7.1第4.3.7条。将无线网关放置于暗室，距离接受天线3 m处。在无线网关接收数据模式下，对其扫频，用频谱分析仪进行分析。