淺析FCC占用帶寬射頻測試

汶曉勇，肖 越，林 聰

（廣東省通訊終端產品質量監督檢驗中心，廣東 河源 517000）

0 引言

隨著移動通信技術的快速發展和周邊終端產品的日益豐富化，加之美國和中國近幾年的貿易額逐年上升，且美國的無線電和進口產品技術標準、進口法規都非常嚴謹，了解無線電產品、通訊產品和數字產品進入美國市場的準入規則就顯得十分重要和迫切。FCC作為美國政府獨立機構通過控制無線電廣播、電視、電信、衛星和電纜來協調國內和國際的通信。凡是進入美國的無線通信產品都要經過 FCC的認可，其中包括了產品的EMC、電磁吸收（SAR，Specific Absorption Rate）、射頻和安全等測試。OBW測試作為射頻測試項目中一項，主要衡量通信產品的整個信道發射出來的能量所占用的寬度是否符合相應的測試標準。針對無線通信產品來講，占用帶寬是確定的，不能超過其確定的帶寬范圍，也就是不能占用到其他通信產品的頻譜資源。通常來講，占用帶寬過大，會導致自身信道功率超標；占用帶寬不夠，就會致使信道功率不夠，從而無法實現產品的基本通信功能[1]。

1 20dB和99%占用帶寬測試比較

占用帶寬通常包含 20 dB和 99%占用帶寬兩個測試項目。在實際的測試和編寫報告過程中，都習慣把 20 dB和 99%占用帶寬兩個項目混淆。它們的測試概念、測試方法和測試結果都不一樣。兩者不同之處詳解如下。

（1）測試概念

在美國標準FCC Part15C中規定20dB占用帶寬概念是:最大功率值降低 20 dB后的帶寬占用寬度[2]；在FCC Part 22和24中規定99%占用帶寬是指:整個信道的最大占用寬度[3-4]。

（2）測試流程

20 dB占用帶寬測試流程有:①占用帶寬測試必須在屏蔽房中進行；②將被測物進入測試模式，使得綜測儀能夠與被測物建立起通信鏈接；③進入頻譜儀的“中心頻率”選件中設置中心頻率，然后“帶寬”選件中設置RBW和VBW,最后設置“掃描帶寬”的寬度和測試線路的路損的補償值；④當信號出現在頻譜儀上的時候，峰值檢波找到最大點標記1,然后在此基礎上減去20dB得到一個值；⑤進入頻譜儀的“顯示”選件中，選擇“線”選件,填寫所計算出的值，然后在波形的上升和下降邊緣出現交叉點標記2和標記3；⑥標記2和標記3之間的寬度就是20dB占用帶寬。

99%占用帶寬測試流程有:①占用帶寬測試必須在屏蔽房中進行,測試的時候注意綜測儀的設置，必須要使EUT以最大功率發射，使得被測物與綜測儀建立通信鏈接；②進入頻譜儀的“中心頻率”選件中設置中心頻率，然后設置“掃描帶寬”的寬度和測試線路的路損的補償值；③當頻譜儀有頻率跳動的時候進入“測試”選件，在界面會看到占用帶寬選件，進入這個選件內選擇“測試設置”；④在“測試設置”中，選擇“99% 占用帶寬”選項，這個測試項就是最大占用帶寬的測試；⑤頻譜儀中進入“追蹤”選項，然后“最大記錄”標出最大點，記錄下占用的寬度值。

（3）20 dB和99%占用帶寬測試結果

結果如圖1所示。

圖1 20dB和99%占用帶寬的測試結果

在圖1中，標記1為最大功率值，標記2和標記3點為最大功率減去20 dB的值在波形上的交點。20 dB占用帶寬就是標記3處的頻率值減去標記2處的頻率值。與20 dB相比較。99%的占用帶寬是不同的，它測試的是最大占用寬度，在圖中顯示為兩箭頭之間的頻率差。

通過對20 dB和99%占用帶寬在上述三個方面的比較可知，這兩個測試項目是完全不同的，所以不能作為同一個測試項出現在測試報告中，也不能用其中一種方法來替代另外一種測試。

2 占用帶寬測試系統比較

在實現占用帶寬測試中，傳統的測試系統構建用到的設備包括了頻譜儀、綜測儀和功分器，如圖2所示。

圖2 占用帶寬測試系統

在中心現有的EMC測試系統中，集成了安捷倫的綜測儀和頻譜儀，為了更好地解決成本和有效地利用好測試資源，使用了EMC測試系統中的傳導雜散發射測試路徑代替功分器，其連接路徑如圖3所示。

圖3 EMC占用帶寬測試系統

圖3系統的優點是:①在FCC Part15,22、24章節中涉及的無線通信終端產品測試中，除了測試射頻等指標外，還需要進行EMC的測試，這樣一套系統就可以完成RF和EMC的測試；②完成測試用例的連續性提高，能提高測試效率；③節約成本，不需要再單獨搭建測試系統和配套環境設施建設。

3 結語

通過對無線通信產品進入美國市場FCC要求的介紹,尤其是在對射頻測試部分的占用帶寬用例的詳細分析，在測試標準，測試流程和測試結果三方面進行比較詳細的分析，給目前在測試行業對20 dB和 99%的占用帶寬上的不正確的解讀提供了有效的參考。同時在占用帶寬系統搭建中結合現有EMC系統的特點和系統構造，在不增加功分器和不影響測試精確度的基礎上衍生出一種新的測試解決方案，經過試驗比對，測試結果滿意。這種解決方案的提出，為測試行業解決占用帶寬測試系統成本提供了新的思路。

[1]崔焱喆,余成波.基于有效帶寬保證的路由協議 OLSRBW[J].通信技術,2009,42(07):226-228.

[2]FCC CFR 47 Part15 (vol2-2013.3).Radio Frequency Devices[s].USA:FCC,2013.

[3]FCC CFR 47 Part22 (vol2-2013.3).Public Mobile Services[s].USA:FCC,2013.

[4]FCC CFR 47 Part24 (vol2-2013.3). Personal Communications services[s].USA:FCC,2013.

[5]趙立昕,孫超,周正.UWB和PHS之間的電磁干擾分析[J].信息安全與通信保密,2005(04):44-45.

[6]洪利,馬俊飛,劉瑋,等.窄帶干擾抑制的一種新型頻率編碼正交 UWB脈沖設計[J].通信技術,2007,40(11):91-93.