3. 一致性测试标准解读
无线产品要合法上市，必须通过目标市场对应的射频一致性测试。对使用 Silicon Labs（芯科）EFR32、Si4x6x、Si44xx 等器件的设计者来说，真正需要关心的不是标准全文，而是“我的频段、调制方式、发射功率落在哪一条条款下，限值是多少，测试时怎么判”。本节把四条最常遇到的标准拆开，落到 Silicon Labs 器件的具体适用条款与限值上。
一、先按“频段 + 用途”选标准
标准选择的第一步是确定产品在哪个地区销售、工作在哪个频段、属于何种用途。欧洲市场看 ETSI，美国看 FCC Part 15，日本看 ARIB。ETSI 内部又分两条主线：EN 300 328 面向 2.4 GHz 宽带传输（Wideband Data Transmission，WBDT），EN 300 220 面向 25 MHz～1 GHz 的短距离设备（SRD）。FCC 侧，2.4 GHz 跳频/数字调制用 Part 15.247，而 902～928 MHz 等频段的窄带遥控、遥测常用 Part 15.249。日本 2.4 GHz 则对应 ARIB STD-T66。
以 Silicon Labs 常见方案为例：EFR32MG21 做 ZigBee/Thread 的 2.4 GHz 产品，欧洲走 EN 300 328，美国走 Part 15.247；EFR32FG 系列做 868 MHz 私有协议，欧洲走 EN 300 220，美国若在 902～928 MHz 则走 Part 15.247（跳频）或 Part 15.249（低功率窄带）；若产品同时销往日本，2.4 GHz 需补做 ARIB STD-T66。
二、EN 300 328：2.4 GHz 宽带传输的核心限值
EN 300 328 适用于 2400～2483.5 MHz 的宽带调制设备，Silicon Labs 的 EFR32MG、EFR32BG 系列在 2.4 GHz 下均落在此标准内。关键限值包括：等效全向辐射功率（EIRP）不超过 20 dBm；功率谱密度不超过 10 dBm/MHz；此外还有自适应能力（Adaptivity）、发射占空比（Duty Cycle）和阻塞（Blocking）等要求。
对设计者而言，最直接的约束是 EIRP 20 dBm。若 EFR32MG21 的传导功率设为 19 dBm，天线增益 2 dBi，则 EIRP = 19 + 2 = 21 dBm，已超限。此时应把传导功率降到 18 dBm，或换用 0 dBi 天线，使 EIRP 回到 20 dBm 以内。功率谱密度则与调制带宽相关：若信号占用 1 MHz 带宽、总功率 20 dBm，则 PSD 约 20 dBm/MHz，刚好卡在限值上，实际需留 1～2 dB 余量。
三、EN 300 220：Sub-GHz 的功率与占空比
EN 300 220 覆盖 25 MHz～1 GHz 的短距离设备，Silicon Labs 的 Si446x、EFR32FG 系列在 868 MHz 下适用。该标准按频段细分，868.0～868.6 MHz 允许 ≤ 25 mW ERP，占空比 ≤ 1%；868.7～869.2 MHz 允许 ≤ 25 mW ERP，占空比 ≤ 0.1%；869.4～869.65 MHz 允许 ≤ 500 mW ERP，占空比 ≤ 10%。
以 EFR32FG13 在 868.3 MHz 做抄表应用为例，若传导功率 14 dBm、天线增益 2 dBi，则 ERP ≈ 14 + 2 - 2.15 = 13.85 dBm ≈ 24.3 mW，满足 25 mW 限值。但占空比必须控制在 1% 以内，即每 100 ms 内发射时间不超过 1 ms。若协议设计为每 10 s 发一包、每包 5 ms，则占空比 = 5 ms / 10 s = 0.05%，远低于 1%，合规。若改为每 100 ms 发一包，则占空比 = 5%，超限，需调整上报周期或改用 869.4 MHz 频段。
四、FCC Part 15.247 与 15.249：美国市场的两条路径
Part 15.247 针对跳频扩频（FHSS）和数字调制（DSSS/OFDM）系统，2.4 GHz 下传导功率 ≤ 1 W（30 dBm），天线增益 ≤ 6 dBi 时无需额外降功率；若天线增益超过 6 dBi，每超 1 dBi 需把传导功率降 1 dB。跳频系统要求至少 15 个信道，且 20 dB 带宽内功率谱密度 ≤ 8 dBm/3 kHz。
Part 15.249 则针对 902～928 MHz 等频段的低功率设备，基波场强限值为 50 mV/m @3 m，换算成 EIRP 约 -1.25 dBm，属于极低功率场景，适合遥控器、传感器等窄带应用。Silicon Labs 的 Si4010、Si4355 等发射器常走此路径。
| 标准 | 地区 | 频段 | 关键限值 | 典型 SiLabs 器件 |
|---|---|---|---|---|
| EN 300 328 | 欧洲 | 2.4 GHz | EIRP ≤ 20 dBm，PSD ≤ 10 dBm/MHz | EFR32MG21 / BG22 |
| EN 300 220 | 欧洲 | 868 MHz | ERP ≤ 25 mW，占空比 ≤ 1% | EFR32FG13 / Si446x |
| FCC 15.247 | 美国 | 2.4 GHz | 传导 ≤ 1 W，PSD ≤ 8 dBm/3kHz | EFR32MG / BG |
| FCC 15.249 | 美国 | 902-928 MHz | 场强 ≤ 50 mV/m @3m | Si4010 / Si4355 |
| ARIB STD-T66 | 日本 | 2.4 GHz | 天线功率 ≤ 10 mW/MHz | EFR32MG / BG |
五、ARIB STD-T66：日本 2.4 GHz 的特殊约束
ARIB STD-T66 对 2.4 GHz 设备按调制方式分为 FH、DS、OFDM 三类，限值以“天线功率 ≤ 10 mW/MHz”为核心。对 Silicon Labs 的 2.4 GHz 器件，若使用 ZigBee（DSSS），需确保功率谱密度不超过 10 mW/MHz，即约 10 dBm/MHz。若 EFR32MG21 传导功率 10 dBm、占用 2 MHz 带宽，则 PSD = 10 - 10log10(2) ≈ 7 dBm/MHz，合规。若功率提到 15 dBm，则 PSD ≈ 12 dBm/MHz，超限，需降低功率或展宽带宽。
六、实操中的限值核算示例
假设用 EFR32MG21 设计一款 2.4 GHz ZigBee 模块，目标同时销往欧洲、美国、日本。传导功率设为 18 dBm，天线增益 2 dBi，占用带宽 2 MHz。核算如下：
欧洲 EN 300 328：
EIRP = 18 + 2 = 20 dBm ≤ 20 dBm ✓
PSD = 18 - 10*log10(2) ≈ 15 dBm/MHz > 10 dBm/MHz ✗
→ 需把传导功率降至 13 dBm，或展宽带宽至 8 MHz
美国 FCC 15.247：
传导 18 dBm ≤ 30 dBm ✓
天线 2 dBi ≤ 6 dBi ✓
PSD = 18 - 10*log10(2) ≈ 15 dBm/3kHz 需按 3kHz 重算
→ 实际 PSD 与分辨率带宽相关，需用频谱仪 3kHz RBW 实测
日本 ARIB STD-T66：
天线功率 = 18 dBm / 2 MHz = 15 dBm/MHz > 10 dBm/MHz ✗
→ 需降至 10 dBm/MHz 以下，即传导 ≤ 13 dBm
从核算可见，同一硬件在三地销售时，最严的约束来自欧洲 PSD 和日本天线功率密度。工程上通常取三者交集，把传导功率定在 13 dBm 左右，或通过跳频/展频降低功率谱密度。Silicon Labs 的 Simplicity Studio 中可通过 RAIL 配置发射功率与调制参数，再用频谱仪验证 PSD 是否达标。
最后提醒：标准限值是“上限”，实际设计应留 1～2 dB 余量，以覆盖器件批次差异、温度漂移和天线匹配波动。测试前先用传导法在屏蔽箱内预扫，确认基波、谐波和杂散均有余量，再送正式认证实验室，可显著减少整改轮次。