IC認證中無線產品測試要求解析

根據IC制定的標準RSS-GEN以及標準ICES-003e中的相關要求，無線產品（如手機）必須符合相關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，可以按照相關規定用類似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協議規定，EUT（在本文指GSM終端設備）可以由基站控制其發射功率，基站通過下行SACCH信道，發出命令控制其發射功率級別，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是否符合協議中的要求。認證測試時，也只需要測試最大發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，FSU頻譜設置如下：

? 1.測試前先將EUT至FSU的路徑衰減校準值加至FSU上；

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

? 3.設置FREQUENCY SPAN=40 MHz。具體設置路徑為：FSU/SPAN/SPAN MANUAL；

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

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

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

測試結果如圖：

2.占用帶寬和發射帶寬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射的平均功率分別等于某一給定發射的總平均功率的0.5%。占用帶寬過窄會使信息失真，占用帶寬過寬會產生鄰道干擾。根據調制方式的不同，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發射沒有占用過多的帶寬而產生臨道干擾。

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，結果如下圖：

3.傳導雜散發射 Conducted Spurious Emission

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

測試結果如圖：

頻率穩定度 Frequency Stability

發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，則頻率穩定度的定義為：

公式中K為頻率穩定度，單位為ppm（part per million百萬分比）。它是衡量通信設備質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：頻率穩定度的測試應該在-30°到+50°環境溫度下分別進行如：

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

?在高電壓狀態下和低電壓狀態下，測試步驟與正常工作電壓狀態下原理相同；

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