【YD通讯标准】 信息技术设备的 PoE 端口电磁兼容性要求和测量方法

ICS33.100
中国通信标准化协会标准
YDB141—2013
信息技术设备的PoE端口电磁兼容性要求和测量方法
Requirements and Measurement Methods of Electromagnetic Compatibility for thePoEportof InformationTechnologyEquipment2013-12-11印发
中国通信标准化协会
1范围
规范性引用文件
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
3.2缩略语
4试验条件
通用试验条件
4.2PSE设备的试验配置
4.3PD设备的试验配置，
4.4骚扰测量试验条件和布置
4.5抗扰度试验条件和布置
5性能判据..
5.1PSE设备中的PoE端口的性能判据要求5.2PD设备中的PoE端口的性能判据要求.：6传导骚扰测量方法和限值
6.1测量方法，
6.2限值
7扰度试验方法和等级
7.1电快速瞬变脉冲群抗扰度
7.2浪涌（冲击）抗扰度
7.3射频场感应的传导骚扰抗扰度次
YDB141—2013
YDB141—2013
本标准主要参考了GB9254《信息技术设备的无线电骚扰的限值和测量方法》、GB/T17626系列标准进行制订。
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：工业和信息化部电信研究院、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、杭州华三通信技术有限公司、上海同耀通信技术有限公司、迈普通信技术股份有限公司。本标准主要起草人：周镒、张兴海、王珊珊、刘殿铭、谢玉明、胡俊、闫美云、郝振平、钟昌盛韩萍、刘志辉、童天予、胡松、杨伟中。II
HiiKAoNiKAca
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信息技术设备的PoE端口电磁兼容性要求和测量方法1范围
本标准规定了信息技术设备PoE端口的电磁兼容性（EMC）要求，包括限值、性能判据和测量方法等。本标准适用于IEEE802.3af、IEEE802.3at定义的PoE端口及其它采用网口同时实现直流电源供电和信号传输的端口。被测设备其它端口的EMC要求参考相应的产品标准。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB9254-2008
GB/T6113.1
GB/T17626.4-2008
GB/T17626.5-2008
GB/T17626.6-2008
IEEE802.3af
IEEE802.3at
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
信息技术设备的无线电骚扰的限值和测量方法无线电骚扰和抗扰度测量设备规范电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验通过以太网供电
通过以太网供电
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
信息技术设备InformationTechnologyEquipment满足如下a)和b)条件的任何设备：能对数据和电信消息进行录入、存储、显示、检索、传递、处理、交换或控制（或几种功能的a)
组合），该设备可以配置一个或多个通常用于信息传递的终端端口：额定电压不超过600V。
例如，ITE包括数据处理设备、办公设备，电子商用设备、电信设备等，3.1.2
PoEPower over Ethernet
在现有的以太网基础架构不做任何改动的情况下，利用双绞线对电缆，为与以太网连接的设备在传输数据的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。3.1.3
TiikAoNiKAca
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PsEPowerSourcingEquipment
PoE供电系统中的供电设备，同时也管理着整个PoE以太网供电过程：检测是否有兼容的受电设备（PD）连接入系统，并对受电设备进行分级，以提供相应功率的电源。PSE设备有中间跨接法和末端跨接法两种类型。3.1.4
PDPowered Device
PoE供电系统中的受电设备。其有多种形式，如IP电话机、网络摄像机、收银机等3.1.5
中间跨接法Mid-span
通过在传统交换机、路由器与受电设备之间插入PSE供电设备来实现对PD设备供电。该PSE供电设备是一个独立的供电插入设备，没有集成在以太网交换设备内部。802.3at定义的中间跨接法PSE设备支持10/100/1000BASE-T，802.3af定义的中间跨接法PSE设备支持10/100BASE-T，如图1所示，其中a）图利用空闲线对进行直流电源的传输，b）图利用传输信号的线对进行直流电源的传输。没有集成PSE功能的交换设备
数指传输
数据传输
没有集成PSE功能的交换设备
数据传输
数指传输
中间跨接法中插入的设备
中间跨接法中插入的设备
中间跨接法
受电设备
数指传输
数据传输
受电设备
3数据传赖
数插传鞋
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末端跨接法 Endpoint
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在传统交换机或路由器的基础上集成了PSE功能，无需在交换机或路由器与受电设备之间插入PSE供电设备即能给PD设备供电。
IEEE802.3af和802.3at标准定义的未端跨接法PSE设备均支持10/100/1000BASE-T，如图2所示，其中a)图利用传输信号的线对进行直流电源的传输，b）图利用空闲线对进行直流电源的传输。
集成PSE功能的交换设备
数指传输
数据传赖r
集成PSE功能的交换设备
数播传赖
数据传赖
3.2缩略语
下列缩略语适用于本标准、
辅助设备
人工电源网络
耦合/去耦网络
传导骚扰
受试设备
电快速瞬变脉冲群
以太网供电
利用数据线对供电
利用空闲线对供电
图2末端跨接法
以太网供电系统中的供电设备
受电设备
数据传赖
数据传赖
受电设备
数指传输
数播传赖
Ancillary Equipment
Artificial Mains Network
Coupling/DecouplingNetwork
Conducted Emission
Equipment Under Test
Electrical Fast Transient
Radiated Frequency
Power over Ethernet
Power Sourcing Equipment
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4试验条件
4.1通用试验条件
以太网供电系统中的受电设备
PoweredDevice
除非在本标准中另有规定，否则EUT的配置、安装、布置和运行应与典型应用情况及EUT产品说明书中的要求相一致。
试验应在EUT正常使用时全部主要功能都运行的情况下进行。除非本标准中另有规定，否则应按产品说明书的使用方法进行测量。测量条件和布置应遵循EUT相应的产品标准或产品族要求。测试应在正常工作环境和正常供电范围内进行。在试验中EUT的工作模式和配置应准确记录在试验报告中。4.2PSE设备的试验配置
对于提供多个PoE端口的PSE设备，应至少有一路PoE端口端接实际PD设备，其它路PoE端口端接PD假负载来模拟其实际运行情况及进行业务监控，推荐的连接图如图3所示。图中PD假负载和PD实际负载的作用和要求分别如下。
在对PSE设备进行骚扰测试时，应根据实际典型负载的接地情况选择PD假负载的接地处理方式；同时为避免PD影响测试结果，建议对PD假负载采取一定的屏蔽措施，如：使用屏蔽机箱。PD假负载的作用：
将直流电源和以太网信号分离，以分别进行监控使用功率电阻，消耗直流电源功率，使PSE设备处于最大功耗状态；b)
提供监控直流馈电线对上电压的手段，以确保PD侧的直流馈电电压在IEEE802.3af和c）
IEEE802.3at标准要求的范围内，不影响对PD的正常供电：d）通过将以太网信号自还回或者端接PD设备，确保每个端口工作在合适的业务状态。PD假负载的要求：
提供多路PoE处理电路，每路结构相同：a)
每路PoE处理电路应包括PoE检测电路、功率电阻、PoE输入端口、以太网信号输出端口、电源监控端口：
电源监控端口用于监控馈电线对上的直流电压波动范围，确定PD假负载上电状态：c）
以太网信号输出端口用于将输出以太网业务数据建立自还回通路或者端接PD设备：d)
PD假负载应有较低的电磁骚扰发射特性，避免影响被测设备的传导骚扰发射和辐射扰发射e)
测量结果。
PD实际负载的作用：
在测试过程中，协助判断PSE对PD设备的正常供电是否受影响。仅通过在电压监控端口使用a）
电压监控仪器，如示波器，来监测电压范围可能不足以判定是否会引起PD设备的供电复位，具体参考5.1.1节的要求；
PD实际负载的要求：其功率接近PoE端口提供的最大功率；b)
c）电压监控仪器的要求：应有足够短的反应时间，能够侦测到PD设备的复位，建议使用示波器。4
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流量模
拟设备
供电电
PSE设备
4.3PD设备的试验配置
PoE口
PoE输入口1
PoE输入口2
PoE输入口n-1
PoE输入口n
典型PD负载
PoE检测
PoE检测
PoE检测
PoE检测
PD假负载
功率电阻
信号分高
功率电阻
信号分离
功率电阻
信号分离
功率电阻
信号分离
图3PSE设备测试连接示意图
供电检测站
供电检测端口2
以太网业务
自环回
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供电检测设
备：如示波器
以太网输出端口1
以太同业
务自环回
以太网输出端口2
共电检测端口n-1
以太网输出端口n-1
供电检测端口
以太网业
务自环回
以太网输出端口n
测试时可以使用PSE设备为被测PD设备供电，浪涌测试时允许使用DC电源对PD设备进行供电。试验时应注意隔离PSE设备及PD设备之间的相互影响。PD级联时，PD设备级联端口的试验配置参照PSE设备的PoE端口处理。PD设备的接地情况应与实际应用保持一致。4.4骚扰测量试验条件和布置
应当尝试接收最大的辐射发射，例如：通过移动设备的线缆。如果设备是系统的一部分或同辅助设备相连，那么在测量时，设备应连上最小典型配置的辅助设备，与辅助设备相连的端口必须激活。如果PSE设备有大量的PoE端口，在设备功率能支撑的情况下，所有PoE端口应100%连接辅助设备；若设备功率受限，则应尽可能多地将PoE端口连接辅助设备。4.5抗扰度试验条件和布置
如果受试设备是系统的一部分或同辅助设备相连，那么在测试时，设备应连上最小典型配置的辅助设备，与辅助设备相连的端口必须激活。如果PSE设备有大量的PoE端口，在设备功率能支撑的情况下，所有PoE端口应100%连接辅助设备：若设备功率受限，则应尽可能多地将PoE端口连接辅助设备。在进行浪涌和交流电压跌落测试时至少应有50%及以上的PoE端口连接辅助设备。5性能判据
以下分别对PSE设备和PD设备提出性能判据要求。5.1PSE设备中的PoE端口的性能判据要求5
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5.1.1性能判据A（连续现象）
在连续现象作用的过程中，PSE设备对PD的PoE供电不应出现中断，应满足以下两个条件之一a）若PSE设备和PD假负载之间通过100m网线连接，则在PD假负载的电源监控端口监测到的直流电压波动应符合IEEE802.3at标准Table33-8中对PD设备直流输入电压范围的要求，即对Type1型PSE设备，应在37V至57V范围内。若使用的网线短于100m，则电压波动的下限应根据网线长度和PoE线对的功率做同比例调整。比如，在IEEE802.3at标准Tab1e33-1中对Type1型PSE设备定义的PoE端口的额定功率条件下，网线中每对线的额定电流为350mA，100m网线的每对双绞线的环路阻抗为20欧，则产生的压降为7V；因此在网线长度可忽略时，电压波动应提高至44至57V。测试中应至少对与被测端口邻近的一至两个端口进行电压监控：b）实际PD负载不发生复位，实际负载的功率接近PoE端口提供的最大功率。PD假负载的以太网信号输出端口不充许有性能下降，或性能降级在厂家定义的范围之内；EUT其它端口的性能判据参照EUT相应的产品标准或产品族标准。在被作用过程之中和之后，EUT应无告警出现（电源供电失效，保护失效等）。5.1.2性能判据B（瞬态现象）
在瞬态现象作用过程中，EUT不应出现对PD设备的电源供电失效，具体的监控方式可参考A判据中定义的方法。
PD假负载的以太网信号输出端口不允许业务链路中断；EUT其它端口的性能判据参照EUT相应的产品标准或产品族标准。
在瞬态现象作用之后，EUT应无告警出现（电源供电失效、保护失效等）。5.2PD设备中的PoE端口的性能判据要求5.2.1性能判据A（连续现象）
在连续现象作用过程中，PD设备的PoE口运行业务正常，不应发生业务链路中断；PD设备中的其它端口的性能要求参考PD设备对应的产品标准或产品族标准。5.2.2性能判据B（瞬态现象）
在瞬态现象作用过程中，PD设备不应出现供电复位。PD设备中的其它端口的性能要求参考PD设备对应的产品标准或产品族标准。6传导骚扰测量方法和限值
6.1测量方法
测量应在设备的典型配置下进行。测量方法应依据GB9254-2008进行。将PoE端口按照屏蔽线和非屏蔽线分别进行要求。
6.1.1屏蔽线
依据GB9254-2008的附录C.1.2进行测量。6.1.2非屏蔽线
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对于非屏蔽线，如有合适通流能力的ISN，则按照GB9254-2008的附录C.1.1方法，采用8线ISN进行电压法测试：否则，按照GB9254-2008中9.6节选用电压电流法进行测试。6.2限值
PoE端口采用信号端口的限值。非电信终端设备的信号端口传导骚扰限值，如表1所示。电信中心设备的信号端口传导骚扰限值，如表2所示。当表1和表2中的限值与EUT产品标准不一致时，优先采用产品标准规定的限值。
设备应符合下述的限制值（包括平均限值和准峰值限值）。当采用准峰值检波测量仪所测量的骚扰值不大于平均值限值时，则认为设备满足了两种限值，就不必再用平均值检波测量仪进行测量。表1非电信中心传导共模（非对称）骚扰信号限值频率范围
电压限值dBuv
平均值
准峰值
注1：在0.15MHz～0.5MHz内，限值随频率呈对数线性减小。电流限值dBuA
平均值
准峰值Www.bzxZ.net
注2：电流和电压的骚扰限值是在使用了规定阻抗的阻抗稳定网络（ISN）的条件下导出的，该阻抗稳定网络相对于受试的电信端口呈现150Q2的共模（非对称）阻抗（转换因子为：20L0g1o150-44dB）
注3：对于在该频段内具备有效谱密度的快速业务目前暂定允许在6MHz~30MHz频段内放宽限值10dB，但也仅限于通过电缆由有用信号转换成的共模骚扰。表2电信中心传导共模（非对称）骚扰信号限值频率范围
电压限值dBuv
平均值
准峰值
注1：在0.15MHz～0.5MHz内，限值随频率呈对数线性减小。电流限值dBuA
平均值
准峰值
注2：电流和电压的骚扰限值是在使用了规定阻抗的阻抗稳定网络（ISN）的条件下导出的，该阻抗稳定网络相对于受试的电信端口呈现1502的共模（非对称）阻抗（转换因子为：20Logo150=44dB）。
7扰度试验方法和等级
本章7.1-7.3节针对PoE端口的抗扰度试验做出规定。对于针对机箱端口的抗扰度试验，其试验等级及判据应参考具体的产品或产品族标准，试验方法应参考对应的国标。在进行机箱端口的试验时，对PSE设备和PD设备的试验配置条件和PoE性能要求可参考本标准相关章节的要求。7.1电快速瞬变脉冲群抗扰度
本试验评估在PoE端口上进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验时，EUT是否能正常工作的能力本试验项目适用于连接线缆超过3m的PoE端口。7.1.1测试等级和方法
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测试等级参考EUT产品标准或产品族标准。试验方法参考GB/T17626.4-2008进行。针对PoE口，应选择容性耦合夹进行测试。
7.1.2性能判据
对PSE和PD设备的性能判据要求应优先参考相应的产品标准或产品族标准。当产品标准或产品标准中对PoE端口的性能未予以明确时，可分别选择本标准的5.1.2和5.2.2节作为PSE和PD设备的性能判据。7.2浪涌（冲击）抗扰度
本试验旨在评估在PoE端口上进行浪涌（冲击）抗扰度试验时，EUT能否正常工作和不发生损坏的能力。
7.2.1测试等级和方法
本节规定了PoE端口的测试方法，包括测试模式、发生器波形、耦合阻抗、测试连接等；对测试等级和判据要求的要求参考相应的产品标准。表3PoE端口抗雷击性能要求
端口分类
室外PoE口
室内PoE口
测试模式
共模(8线对地）
差模（-48对RTN）
共模（8线对地）
差模（-48对RTN）
发生器波形
10/700，5/320组合波
10/700，5/320组合波
1.2/50，8/20组合波
1.2/50，8/20组合波
阻抗R
≤250欧
≤40欧
测试等级
依据产品
依据产品
依据产品
依据产品
测试条件
PoE上电及
PoE不上电
PoE上电及
PoE不上电
PoE上电及
PoE不上电
PoE上电及
PoE不上电
测试连接图
PSE：图4
PD：图5
PSE：图6
PD：图7和图8
PSE：图4
PD：图5
PSE：图6
PD：图7和图8
无论是PSE设备，还是PD设备，浪涌测试均应在PoE端口供电和不供电两种状态下进行测试。对于能通过产品自身的电源管理功能实现PoE对外强制供电（即使不连接PD）的PSE设备，允许使用强制上电模式进行上电测试；对于不能使用强制上电的PSE设备，可利用本节提供的方法进行PoE上电测试。在对PSE设备测试时，允许使用实际PD设备替代图4和图6中使用的PD假负载，也允许使用其它满足供电要求的去耦性能更好的其它网络来替代图4和图6中用作去耦的100m长线。在对PD设备进行测试时，允许使用PSE设备和满足供电要求的去耦性能更好的其它网络来替代图5，图7和图8中使用的DC供电电源和电源去耦网络。PD设备若由直流电源供电时，或虽然由PSE供电，但由于去耦网络的影响不能运行数据业务时，充许只监控测试中设备是否发生复位及测试后是否发生损坏。当PoE端口使用屏蔽线时，依据GB/T17626.5-2008的7.6进行试验。当PoE端口使用非屏蔽线时，应分别进行以下共模测试和差模测试。当PoE端口采用屏蔽网线时，若符合对非屏蔽线的测试要求时，也认为是符合的。
对非屏蔽PoE口的测试方法要求如下：PSE设备的共模测试：采用8线同时对地的试验，试验的测试连接图参考图4：-PSE设备的差模测试：若PSE设备采用1/2和3/6线对供电时，则进行1/2对3/6线间的差模测试：若PSE设备采用4/5和7/8线对供电时，则进行4/5对7/8线间的差模测试：试验连接图参考图6。对于超出IEEE802.3at标准要求的采取8线同时供电的PoE端口，则需要分别进行1/2对3/6线之间的差模测试和4/5对7/8线之间的差模测试：一PD设备的共模测试：采用8线同时对地的试验，PD设备的8线对地测试连接图参考图5：一PD设备的差模测试：差模测试时，浪涌应施加在提供馈电的电压正极线对和负极线对之间。8
YDB141—2013
由于PD设备是受电设备，可能由PSE的1/2和3/6线对其供电，也可能由PSE的4/5和7/8线对其供电，因此对PD设备应分别进行1/2对3/6线的差模测试和4/5对7/8线线的差模测试。此外，由于IEEEStd802.3atM-2009标准只允许两对双绞线供电，不允许4对线同时供电，因此在对PD设备进行差模测试时，充许对未馈电的两对双绞线之间施加浪涌，试验连接-2009标准定义的8线同时供电的PoE端口，每对图参考图7：对于超出IEEEStd802.3at供电线应使用独立的去耦网络进行去耦，推荐的测试连接图如图8所示。浪涌发生器
网络：如
图4PSE设备8线对地共模测试的试验连接图粮滴发生器
注：PD设备的接地情况应
手实开保持一致
图5PD设备8线对地共模测试的试验连接图
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