3. 射频基础与法规限值

无线产品能不能通过认证，往往不取决于功能是否“能用”，而取决于射频指标是否落在法规允许的边界之内。对 Silicon Labs 的 Sub-GHz、2.4 GHz 及多协议无线方案而言，认证测试报告里反复出现的核心量其实只有几类：发射功率、频率范围、占用带宽、杂散发射，以及与之配套的功率谱密度、频率容限、占空比等。理解这些参数的定义、单位、测量条件和限值来源，是读懂测试报告、预判整改方向的前提。

一、四个核心参数的定义与单位

发射功率指发射机在指定条件下馈入天线端口的功率，常用单位是 dBm。工程上要区分三种口径：传导功率（conducted power，在天线端口用功率计或频谱仪测得）、EIRP（等效全向辐射功率，等于传导功率加天线增益再减馈线损耗）、ERP（等效辐射功率，相对半波偶极子，数值上比 EIRP 小约 2.15 dB）。法规限值通常以 EIRP 或 ERP 给出，因此天线增益和线损必须计入预算。

频率范围包含两层含义：一是工作频段（如 902–928 MHz、2400–2483.5 MHz），二是发射信号实际占据的频率边界。法规关心的是后者不能越界，因此需要测量最低和最高信道在极限条件下的频率偏移。

占用带宽（Occupied Bandwidth, OBW）指包含总发射功率 99% 的频带宽度；而 6 dB / 20 dB 带宽则用于描述频谱主瓣的陡峭程度。对 LoRa、FSK、OQPSK 等不同调制方式，同一数据速率下的 OBW 差异明显，直接决定信道间隔能否满足法规要求。

杂散发射分为带外发射（OOBE，紧邻工作频带、由调制过程产生）和杂散辐射（Spurious，远离工作频带、由谐波、互调、时钟泄漏等产生）。限值通常以 dBm 或 dBc 表示，并随频率区间变化，例如在 30 MHz–1 GHz 常要求低于 −36 dBm，1 GHz 以上可能放宽到 −30 dBm，具体以目标市场法规为准。

二、限值从哪里来，如何换算

不同市场的限值体系不同：北美 FCC Part 15.247 对 902–928 MHz 跳频系统给出 1 W（30 dBm）传导功率上限，同时要求 6 dB 带宽不小于 500 kHz；欧盟 ETSI EN 300 220 则按频段和占空比细分，例如 868.0–868.6 MHz 常限 25 mW ERP（约 14 dBm）。中国 SRRC 对 470–510 MHz 微功率设备通常限 50 mW ERP。这些数值不是“建议值”，而是判定合格与否的硬边界。

换算时要注意单位一致性。若芯片配置输出 14 dBm 传导功率，天线增益 2 dBi，馈线损耗 0.5 dB，则 EIRP = 14 + 2 − 0.5 = 15.5 dBm；换算成 ERP 需再减 2.15 dB，约 13.35 dBm。若法规限值是 14 dBm ERP，则余量仅约 0.65 dB，温度漂移和器件离散就可能造成超标。因此工程上通常预留 2–3 dB 余量。

三、测量条件与常见判读误区

频谱仪读数是认证判定的直接依据，但设置不当会带来数 dB 误差。关键设置包括：分辨率带宽（RBW）应与法规要求一致，杂散测量常用 100 kHz 或 1 MHz；检波方式在峰值、准峰值、RMS 之间切换会改变读数；参考电平与衰减器要避免前端压缩。对跳频系统，还需在多个信道和多个频点重复测量，取最坏值。

常见误区有三类。第一，只看传导功率而忽略 EIRP，导致天线增益未计入。第二，把 OBW 与信道间隔混为一谈，实际上 OBW 必须小于信道间隔才能避免邻道干扰。第三，忽略杂散的频率依赖性，只测了基波附近，未覆盖二次、三次谐波和本振泄漏点。

四、参数之间的相互制约

这四个参数并非独立可调。提高发射功率会抬高杂散绝对电平；增大数据速率会展宽 OBW，可能触碰带宽上限；降低频率偏移可减小 OBW，却可能牺牲接收灵敏度。实际调试中，通常先确定目标市场的限值表，再反推可用的功率、带宽和滤波方案，最后用频谱仪逐项验证。只有把限值、测量条件和设计余量放在同一张表里对照，才能让认证一次通过的概率显著提高。