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EN50383标准简介－场强的测量方法
2007-08-30 00:00:00 栏目：通讯专栏
核心导读
文章脉络/关键词：
EN50383标准、场强测量方法、天线OTA测试、SAR测试、电磁兼容测试、近场3D扫描
内容摘要：
EN50383标准规定了电磁场强的两种核心测量方法：面扫描与体积扫描。面扫描通过球面旋转测量远场辐射特性，适用于天线OTA测试；体积扫描采用全向探头进行3D近场测量，主要用于SAR评估。该标准为无线设备电磁兼容性测试提供关键技术规范。
AI 深度解读
EN50383作为欧洲电磁场测量领域的基础性技术规范，其制定背景源于移动通信设备普及带来的电磁辐射安全评估需求。该标准将复杂的电磁场测量拆解为两种工程化路径：面扫描方法依托球坐标系下的方位角与仰角双轴旋转机制，在固定距离Rmes处捕获远场辐射模式，这一设计直接服务于天线性能验证与无源器件参数标定；而体积扫描方法则突破传统远场限制，通过全向探头在近场区域的立体网格化采样，同步获取电场与磁场的矢量分布，为比吸收率（SAR）的人体暴露评估提供数据基础。从行业应用视角看，该标准的技术框架深刻影响了无线终端认证体系——面扫描方法支撑了CTIA主导的OTA测试规范，体积扫描方法则被IEEE 1528等SAR标准所采纳。对于测试实验室而言，实施该标准需关注探头校准、扫描分辨率与后处理算法的协同优化；对于设备制造商，理解两种方法的适用边界有助于在产品设计阶段前置电磁兼容风险管控。随着5G毫米波与MIMO技术的发展，标准中隐含的多探头阵列与合成孔径测量思路仍具演进价值。
1 介绍
场强的测试方法包括面的扫描和体积的扫描。通过这些方法能直接或者间接的知道电场或者磁场的场强。
2 面扫描方法
如图面扫描方法的测试示意图：
其中：Rmes是被测物基准点到测试探头的距离
面扫描即扫描以Rmes为半径的球表面的场强分布情况，一般来说定义被测物旋转的角度为方位角φ，探头的旋转角度为仰角θ。通过被测物的旋转和探头的旋转来实现测试目的。
测试步骤：
1. 确认天线探头，测试系统及设备正常运行，安置被测物在适当的位置。
2. 系统中设定合适的输出功率及测试频率。
3. 当被测物每旋转Δφ方位角，探头从θi到θmax（imin=1）测量得到数值。重复测量直到φi=φmax（imin=1）。
4. 根据测量得到的数据得出被测物的指标。
此方法最终测量得到的数据为在一定距离被测物辐射出的场强，适合于进行天线OTA测试及无源天线的参数指标测试。
3 体积扫描
如图体积扫描方法的测试示意图：
其中：R是被测物到全向探头的距离
体积扫描通过近场的测试得到被测物的场强。使用的探头为全向探头。
测试步骤：
1. 确认天线探头，测试系统及设备正常运行，安置被测物在适当的位置。
2. 系统中设定合适的输出功率及测试频率。
3. 对被测物进行3D扫描，并且在不同的角度分别选择电场探头和磁场探头进行测试，分别测量E场和H场的场强。
4. 根据测量得到的数据得出被测物的指标。
此方法根据不同形状的产品测试的距离R不同，测试数据为全向的电场强和磁场强，适合进行SAR测试。
常见问题
Q: EN50383标准中的面扫描和体积扫描方法有什么区别？
A: 面扫描是在固定距离Rmes的球表面上进行测量，通过被测物旋转方位角φ和探头旋转仰角θ来实现，得到的是远场辐射特性，适用于天线OTA测试；体积扫描则是在近场区域进行3D立体扫描，使用全向探头分别测量电场和磁场强度，得到的是全向场强数据，主要用于SAR测试。两者的核心差异在于测试距离、探头类型和应用场景。
Q: 为什么体积扫描方法适合进行SAR测试？
A: 体积扫描方法采用全向探头在被测物近场区域进行三维空间扫描，能够分别测量电场（E场）和磁场（H场）的场强分布。SAR（比吸收率）评估需要精确获取人体组织附近的电磁能量沉积情况，而近场全向测量数据正好满足这一需求，可以计算出单位质量组织吸收的射频功率，因此该方法成为SAR测试的标准化技术路径。
Q: 进行EN50383场强测量时需要哪些基本准备步骤？
A: 无论采用哪种测量方法，都需要完成三项基础准备：首先确认天线探头、测试系统及设备正常运行；其次将被测物安置在适当的测试位置；最后在系统中设定合适的输出功率和测试频率。这些步骤确保测量环境的可重复性和数据的准确性，是获得有效测试结果的前提条件。
