EN 300 328 中 Wi-Fi / 蓝牙设备整机射频功率的替代法测试方法介绍 在对无线设备进行 EN 300 328 合规性测试时,最大发射功率(EIRP)是关键参数之一。对于使用内置天线或无法直接访问射频输出端口的整机产品(如 Wi-Fi 路由器、蓝牙耳机、智能硬件等),常规的导入式(conducted)测试不可行,此时可采用“替代法”(Substitution Method)进行辐射功率测试。 
一、替代法原理替代法是一种通过比较的方法间接测量设备的辐射功率。其基本原理如下: - 首先,在电波暗室中测量被测设备(EUT)在某一频点发射时,在接收天线处产生的最大场强值;
- 然后,使用一个参考发射源替换掉 EUT,发射相同频率的信号;
- 调节参考源的输出功率,直到接收天线处接收到的信号强度与 EUT 相同;
- 最后,根据参考源的已知发射功率、天线增益和电缆损耗,反推出 EUT 的等效辐射功率(EIRP)。

5) The radiated power is equal to the power supplied by the signal generator, plus the gain of the substitution
antenna, minus the cable loss.
这种方法广泛用于无法进行端口测量的无线设备,特别适用于 Wi-Fi(802.11 系列)、蓝牙(BT)、Zigbee 等频段跳变或调制方式复杂的产品。
二、测试步骤
EUT 测量阶段
- 将设备置于电波暗室转台中心,固定其发射信道和模式;
- 设置接收天线的极化方向(水平或垂直);
- 旋转设备,找到最大辐射方向;
- 记录该方向的最大场强值(通常单位为 dBμV/m)。
参考源替代测量阶段 移除 EUT,安装参考发射系统(通常为信号源 + 标准增益天线); 该系统应位于与 EUT 相同的位置、同样的极化方向; 在相同频率上发射,并缓慢调节输出功率; 当接收端读数与 EUT 发射时相等时,记录此时的输出功率; 利用公式计算出 EUT 的 EIRP。
三、EIRP 计算方式EIRP 的计算公式如下:
EIRP(dBm) = 参考源输出功率(dBm) + 天线增益(dBi) − 电缆损耗(dB)
这个值即为被测设备在该频率点上的等效辐射功率。 C.4 Substitution measurement 5) The radiated power is equal to the power supplied by the signal generator, plus the gain of the substitution
antenna, minus the cable loss. ✅ 各项解释如下:项目 | 意义 | 说明 | 参考源输出功率(dBm) | 信号源本身的输出功率 | 通常由信号源设定或通过功率计精确测量 | 天线增益(dBi) | 参考发射天线的增益 | 相对于理想全向天线的方向性增益 | 电缆损耗(dB) | 信号源到天线之间的电缆损耗 | 包括所有连接线缆、适配器等的插入损耗 |
📘 这个公式在替代法中的用途:在替代法中,你调节信号源输出功率,使得接收天线接收到的场强值与原本 EUT 发射时相同。此时你记录下信号源的输出功率,用上述公式换算出: 参考系统在该测试配置下达到等效场强所需的 EIRP
这个 EIRP 被认为就是 EUT 在该频点、方向和极化下的等效发射功率。
四、优点与适用范围替代法具有以下优点: 五、注意事项
EN 300 328 中替代法测量整机射频功率的方法
替代法(Substitution Method)测试流程与要素对照表项目类别 | 内容说明 | 适用场景 | - 封闭式或不可拆卸天线设备
- 无法进行端口导入测试的整机
- Wi-Fi(802.11)、BT、Zigbee 等跳频/扩频设备 | 测试目的 | 测量设备在指定频率/通道上的 最大等效辐射功率(EIRP) | 参考标准 | EN 300 328 V2.2.2 - 第 5.4.2 节:最大 EIRP 要求 | 测试环境 | 电波暗室(全/半暗室),3 米或 10 米测距线,低反射背景 | 关键设备 | - 被测设备(EUT)
- 信号接收系统(频谱仪 + 接收天线)
- 校准参考发射源(信号源 + 标准增益天线) | 测试步骤 | - 启动 EUT,设置为持续发射,记录在接收天线处的最大场强(单位:dBμV/m);
- 移除 EUT,换上参考源,发射相同频率信号;
- 调节参考源输出功率,使接收天线处读数与 EUT 相同;
- 记录参考源功率,并根据已知增益和线损计算 EIRP。
| EIRP 计算 | EIRP(dBm) = 参考源输出功率 + 参考天线增益 − 电缆损耗 | 极化要求 | EUT 与参考源测试时,天线极化方向必须一致(水平/垂直) | 姿态要求 | EUT 与参考源应放置在 相同位置、相同高度、相同朝向 | 频率要求 | 每个主要工作频点/通道都应分别测试(如 Wi-Fi: CH1、CH6、CH11) | 跳频处理建议 | 若设备为跳频系统(如蓝牙),建议固定频点测试或使用保持发射命令 | 结果单位 | 最终结果为 dBm(可转为 mW:P[mW] = 10^(EIRP[dBm]/10)) | 常见问题 | - 环境噪声干扰大 → 使用暗室屏蔽;
- 天线极化不一致 → 导致测量偏差;
- 未使用校准源 → 测量不准;
- 忽略电缆损耗 → 误差扩大 | 优点总结 | - 不需拆解设备;
- 测试灵活,可对任意天线结构设备评估;
- 符合认证测试需求;
- 对于集成模组整机尤为实用 |
替代法 factor 生成步骤(Substitution Factor 校准流程)
步骤 | 操作内容 | 说明 | 1 | 准备测试环境 | 在电波暗室或半电波暗室中布置接收天线(与后续正式测量保持一致:距离、极化、高度等) | 2 | 连接参考发射系统 | 使用已知输出功率的信号源(如频率源/矢量信号发生器)连接到标准增益天线(如喇叭天线) | 3 | 设定频率点 | 选择所需的测试频率点(如 2400 MHz、2440 MHz、2480 MHz),逐个频点进行 | 4 | 设定发射功率 | 设定参考源输出功率为已知值,例如 +10 dBm(或 10 mW) | 5 | 测量接收场强 | 在接收天线端使用频谱仪或 EMI 接收机记录每个频率点的接收电平(单位为 dBμV/m) | 6 | 记录电缆损耗 | 测量或记录信号源到天线之间电缆的实际损耗值(dB) | 7 | 计算因子 | 对每个频率点,根据以下公式计算 factor(换算因子):
Factor(dB) = 已知 EIRP(dBm) − 实测场强值(dBμV/m) + 107
说明:107 是单位转换常数,来自 dBμV/m → dBm/m² 换算关系 | 8 | 建立频率因子表 | 将不同频率点的 factor 列成一张表,用于后续测试中将 EUT 的场强反推为 EIRP |
示例假设你在 2440 MHz 使用 +10 dBm(即 10 mW)输出,测得场强为 114 dBμV/m,电缆损耗为 1.5 dB,天线增益为 6 dBi(这些可包含在计算中或独立记录),则: - Factor = 10 − 114 + 107 = 3 dB
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这个 3 dB 的因子以后用于换算:
当你测得某 EUT 在相同频点上辐射场强为 117 dBμV/m,则其 EIRP 约为: - EIRP = 117 + Factor − 107 = 117 + 3 − 107 = 13 dBm
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补充说明建议每隔 5 或 10 MHz 建一个频率因子表格(特别是 Wi-Fi、BT 工作带宽较宽的情况); factor 也可以理解为频率点的辐射换算曲线; 若测试布置稳定,此校准表可重复使用,前提是环境不变(包括天线位置、高度、极化等); factor 可在 Excel 中制作图表曲线用于插值查找; 该方法也符合 ETSI 和 RED 指南对替代法应用的推荐。
ETSI EN 300 328 V2.2.2 (2019-07) 标准下载
EN_300328_v020202p.pdf |