IC認證中無線產(chǎn)品測試要求解析

根據(jù)IC制定的標準RSS-GEN以及標準ICES-003e中的相關(guān)要求，無線產(chǎn)品（如手機）必須符合相關(guān)EMC和RF的限值，并且符合RSS-102中SAR的要求。以GSM850/1900包含GPRS功能的模塊或者手機為例，EMC測試中有RE輻射騷擾，CE傳導騷擾的測試。在SAR的評估中，無線模塊的實際使用距離在20cm以上的，可以按照相關(guān)規(guī)定用類似FCC中定義的MPE的方式來評估輻射安全的情況。在這里我們以GSM850/1900Mhz GSM手機為例談一談IC認證中的RF射頻項目。

1.輸出功率Output Power

按照GSM協(xié)議規(guī)定，EUT（在本文指GSM終端設(shè)備）可以由基站控制其發(fā)射功率，基站通過下行SACCH信道，發(fā)出命令控制其發(fā)射功率級別，每個功率級別相差2dB。當EUT遠離基站造成信號減弱時，基站可以命令EUT發(fā)出較大功率直至33dBm（GSM 850功率等級5），以克服遠距離傳輸或建筑物遮擋所造成的信號損耗。當手機離基站很近信號很強時，基站可以命令手機發(fā)出較小功率，直至5dBm（GSM 850功率等級15），以減少手機對相鄰同信道的用戶的干擾，并延長手機電池的使用時間。該項測試是為了驗證EUT是否符合協(xié)議中的要求。認證測試時，也只需要測試最大發(fā)射功率是否滿足要求即可（GSM850MHz的限值為33±3dBm, GSM1900MHz的限值為30±3dBm）。

測試方法：按下圖配置搭建,用CMU200或者Agilent 8960與EUT建立鏈接，頻譜儀可以用R&S的FSU也可以用Agilent的頻譜儀表。

下面以R&S的FSU頻譜為例，F(xiàn)SU頻譜設(shè)置如下：

? 1.測試前先將EUT至FSU的路徑衰減校準值加至FSU上；

? 2.設(shè)置RBW=1MHz，VBW=1MHz。具體設(shè)置分別為路徑為：FSU/BW/RES BW MANUAL和FSU/BW/VIDEO BW MANUAL；

? 3.設(shè)置FREQUENCY SPAN=40 MHz。具體設(shè)置路徑為：FSU/SPAN/SPAN MANUAL；

? 4.置SWEEP TIME=AUTO。具體設(shè)置路徑為：FSU/BW/SWEEP TIME MANUAL；

? 5.850頻段時中心頻率分別設(shè)為：824.2 MHz，836.6 MHz，848.8 MHz；1900頻段時中心頻率分別設(shè)為1850.2 MHz，1880 MHz，1909.8 MHz。具體設(shè)置路徑為：FSU/FREQ/CENTER；

?6.按“MAX HOLD”鍵，以調(diào)出需要的圖形。具體設(shè)置路徑為：FSU/TRACE/MAX HOLD；
?
7.如果波峰太高顯示不出來，則可以設(shè)置REF LEVEL POSITION的值來使整個波形都顯示出來。具體設(shè)置路徑：FSU/AMPT/NEXT/REF LEVEL POSITION；

? 8.在波形取一個Peak值。具體操作如下：按FSU的“MKR→”鍵，在彈出的選鍵中按“PEAK”即可；

測試結(jié)果如圖：

2.占用帶寬和發(fā)射帶寬Occupied Bandwidth

占用帶寬是指以指定信道的中心頻率為中心，包含總發(fā)射功率99% 能量時對應的頻帶寬度。占用帶寬還可以定義為：占用帶寬是指這樣一種帶寬，在此頻帶的頻率下限之下和頻率上限之上所發(fā)射的平均功率分別等于某一給定發(fā)射的總平均功率的0.5%。占用帶寬過窄會使信息失真，占用帶寬過寬會產(chǎn)生鄰道干擾。根據(jù)調(diào)制方式的不同，有兩種方法可用來計算占有帶寬。他們分別是功率百分比法和功率下降-26dB法。

功率百分比法：包含整個傳輸信號功率的某一特定百分數(shù)的那部分頻率帶寬定義為占有帶寬。

功率下降-26dB法：占有帶寬也可以被定義為在信號峰值功率所在頻率點的兩邊，信號功率分別下降-26dB時兩頻率點之間的距離間隔。

測試目的：驗證EUT發(fā)射沒有占用過多的帶寬而產(chǎn)生臨道干擾。

測試步驟（以功率百分比法為例）：

按圖一進行連接（頻譜儀更換為Agilent頻譜儀），采用agilent頻譜上的Occupied Bandwidth選件我們也可以測量出占用帶寬，結(jié)果如下圖：

3.傳導雜散發(fā)射 Conducted Spurious Emission

雜散發(fā)射是必要帶寬之外的一個或多個頻率的發(fā)射，其發(fā)射電平可降低而不致影響相應信息的傳輸。雜散發(fā)射包括諧波發(fā)射、寄生發(fā)射、互調(diào)產(chǎn)物及變頻產(chǎn)物。一般傳導雜散發(fā)射是指天線連接器處或電源引線引起的任何雜散發(fā)射。帶外發(fā)射是指在普遍認可的工作頻率范圍之外任何發(fā)射的功率至少要比發(fā)射功率（P 單位:瓦）低 43 + 10log(P) dB，以GSM1900的發(fā)射功率等級為+30 dBm 到 0 dBm，即可得一常數(shù)其限值-13dBm。

測試方法：按圖一進行連接（頻譜儀可以替換為Agilent頻譜儀），先將EUT至接收機或頻譜儀的路徑衰減校準，并將對應的補償值加至接收機或頻譜儀，然后按照如下截圖所示機型設(shè)置。

測試結(jié)果如圖：

頻率穩(wěn)定度 Frequency Stability

發(fā)射機的每個信道都有一個標稱的射頻中心工作頻率，用f0表示。實際工作頻率與標稱工作頻率的最大偏差值為Δf，則頻率穩(wěn)定度的定義為：

公式中K為頻率穩(wěn)定度，單位為ppm（part per million百萬分比）。它是衡量通信設(shè)備質(zhì)量好壞的重要指標之一。

測試方法：由于通用基站Agilent 8960和R&S 都有頻率穩(wěn)定性的測試功能，因此測試時，只需要將EUT和基站直接連起來，利用基站測試即可。

測試條件：頻率穩(wěn)定度的測試應該在-30°到+50°環(huán)境溫度下分別進行如：

?正常工作電壓狀態(tài)下，在-30 °C 的環(huán)境放置半小時后測量數(shù)值，接著在-20 °C溫度環(huán)境中放置半小時后測試數(shù)值，同樣以每間隔10°C上升溫度直到50°C，測試數(shù)值；

?在高電壓狀態(tài)下和低電壓狀態(tài)下，測試步驟與正常工作電壓狀態(tài)下原理相同；

除以上為大家詳細介紹的射頻測試項目外，典型RF射頻項目還包括Band Edge，輻射雜散發(fā)射（RSE），有效輻射功率（EIRP）等測試項目，IC認證中所有測試項目和其定義測試方法和要求均與FCC類似