CE和FCC认证中针对NFC频段的射频测试要求.docx

1、CE和FCC认证中针对NFC频段的射频测试要求CE 和 FCC 認證中針對 NFC 頻段的射頻測試要求目前手機支付的主流方式爲 NFC 與 RFID 。其中以 NFC 技術實現移動支付的模式正得到越來越多的認可。 並且，我國相關部門、企業正在加速研究利用 NFC 技術實現手機支付，幫助中國手機用戶實現手機支付的 夢想。中國通信標準化協會基於 13.56MHz 的 NFC 技術介面和協議已經草擬完成，正在報批過程中。而工 信部與中國人民銀行也將成立聯合工作組，盡快統一標準，確定最終採用何種移動支付方式。NFC 英文全稱 Near Field Communication ，近距離無線通信。是由飛利

2、浦公司發起，由諾基亞、索尼 等著名廠商聯合主推的一項無線技術 。NFC由非接觸式射頻識別(RFID)及互聯互通技術整合演變而來,在單 一晶片上結合感應式讀卡器 、感應式卡片和點對點的功能 ，能在短距離內與相容設備進行識別和數據交換。 這項技術最初隻是 RFID 技術和網絡技術的簡單合併，現在已經演變成一種短距離無線通信技術，發展態 勢相當迅速。現已有多個廠商推出了支援 NFC 技術的手機産品。與 RFID 不同的是， NFC 具有雙向連接和識別的特點，工作於 13.56MHz 頻率範圍，作用距離 10 釐米 左右。NFC技術在ISO 18092、ECMA340和ETSI TS 102 190框

3、架下推動標準化，同時也相容應用廣 泛的ISO14443 Type-A、B以及Felica標準非接觸式智慧卡的基礎架構。 NFC晶片裝在手機上，手機就可以實現小額電子支付和讀取其他 NFC 設備或標簽的資訊。 NFC 的短距離交互大大簡化整個認證識別過 程，使電子設備間互相訪問更直接、更安全和更清楚。通過 NFC ，電腦、數碼相機、手機、 PDA 等多個設 備之間可以方便快捷地進行無線連接，進而實現數據交換和服務。下面將主要針對手機中的 NFC 功能的 CE 及 FCC 這兩大認證進行一個詳細的介紹 。關於 NFC 的認證 ，CE 標準爲 ETSI EN 300 330-1 及 ETSI EN

4、300 330-2 。而 FCC 認證的標準爲 FCC PART 15C。一 CE 認證中針對 NFC 頻段的射頻測試要求在 CE 認證所涉及到的射頻標準主要是 EN 300 330。這個標準是針對工作在 9KHz 到 25MHz 的射頻 設備及頻率範圍爲 9KHz 到 30MHz 的感應回路系統即短距離無線設備。下面將對 EN300330 中所需要涉 及到的測試項進行介紹。 CE 的測試基本上都是從發射機及接收機這兩部分來進行描述的。1.發射機部分:1） Permitted range of operating frequencies （允許的工作頻率範圍）允許的工作頻率範圍是指設備被授權工

5、作的頻率範圍。其範圍要求爲 9 kHz到30 MHz測量設置可用圖1所示的方法進行。如果 EUT的信號可以有一個及以上的調制方案，則其每一個調制方案和調制參數都必需進行設置及測試，並且它工作的最大和最小的頻率都應分別測試岀並且記錄。图1 :工作频率范围测试设置图的發射機限值）2.1最大輻射場強度（H-場）在發射機天線爲整體化天線或專用天線的情況下，在特定測試條件下測試岀其在最大場強方向下的輻射強度（H-場）。H -場發射機的輻射強度測量需要在一個開放的測試現場進行。在 H-場的測試要求下設備應該在標準距離爲10米的間隔下進行測試。H-場的測試是由一個連接閉環回路天線的接收機進行測試。測量帶寬和

6、接收機檢波類型需要符合下表的規定。测试频率卫检波类型.接收机测量带宽频诸分辨带宽，9KHzf150KHzP准耀值，200Hz300Hzp150KHzf30MHz准峰值2IOKHzp准峰值.120KHz*IOOKHej注意：对于测试带宽为6, 765 MHz f 6,795 IHz 和 览 553 MHz f 13, 567 MHz, 测试带宽血分别为200 Hz和300 Hz.測試限值如下:频率範围Q在10氷处的H-field场運限值dBuA/io反765 f 6,旳乩13, S53 f 13, 56知26, 957 f 27, 2842（备注备注：频谱包貉限定，见下图右ISM bandIT

7、T 13.56 MHz圖2 :工作在6.78MHz和13,56 MHz條件下的 RFID和EAS設備的頻率包絡圖2.2射頻載波電流調制帶寬所允許的範圍必需符合供應商的規定。調制帶寬的頻率範圍包含了以下兩種情況的相關邊帶:-42 dBpA m for 6.7& MHz and 13MHz1）載波頻率小於135KHZ：低於載波功率23DB處爲其邊帶。2）載波頻率爲135KHZ到30MHz :低於載波功率15DB處爲其邊帶。由於NFC的工作頻率爲13.56MHz，所以其邊帶選擇需要按照第二種方式進行。測試時，除非設備有一個固定的構成一個整體所必需的天線，否則應當使用一個假天線來模擬它的天線 進行測試

8、。該設備的射頻輸岀應通過一個 50 Q可變衰減器連接到頻譜分析儀。（衰減器的作用是防止信號功率過大對頻譜分析儀會産生損壞，由於 NFC功率很低，所以也可以不用連接衰減器來進行保護） 。測試狀態中發射機應當工作在正常的功率或場強下。並且應該在正常條件及極端條件下分別測試。由於NFC工作頻率是13.56MHz所以其調制帶寬限值爲 13,553MHz到13,567MHz，或者是它的載波頻率的土 7.5%!卩12.543MHz到14.577MHz。兩者中取其較小者，所以 NFC的允許的調制帶寬限值爲 13,553MHz 到 13,567MHz。4） Transmitter spurious and o

9、ut-of-band emissions （輻射雜散及其帶夕卜騷擾）測試分爲兩種方法，一種是傳導測試方法，另外一種是空間輻射測試方法。傳導測試方法僅適用於第三類産品。所以並不適合手機的 NFC功能測試，而空間輻射方法適用於任何類別産品。空間輻射的磁場強度測試需在10米的開放場進行。測試使用一個標準的閉合磁場天線進行。測試限值如下表所示:状态频率 9 KHz f 10IHz频率 10 IHz f 30IHz工作27 dBuA/m at 9 kHz descending 3 dB/oct-3. 5 dBjiA/ni空闲5. 5 dBpA/m at 9 kHz descending 3dB/oct-

10、25 dB.nA/in5） Effective radiated power （有效輻射功率）30MHZ-1GHZ，測試是在全電波暗室進行，通有效輻射功率測試適用於全部産品類別。測試頻率範圍爲過360旋轉樣品來尋找它的最大功率值，並且記錄下來，測試環境如下圖所示:測試限值如下表:狀态47 1Hz to 74 IH *化5 1Hz to 118 IHz 174 IHz to 230 1Hz 470 IHz to 862 IHzOther frequencies between30 IRz to 1 000 IHzP工作4nW250nW空闲2nW2nW2.接收機部分Adjacent channel

11、 selectivity - in band （帶內鄰近通道選擇性）此項測試僅適用於接收機爲安全型短距離傳輸設備即系統的故障可能會導緻個人的生理方面的風險。而NFC是傳播功能型的短距離傳輸設備也就是說當一個運行程式不正常而導緻它的功能喪失，但不會構成安 全隱患。2）Blocking or desensitization （接收機信號的抗幹擾）此項測試適用于安全型及傳播功能型的短距離傳輸設備，但是這一要求並不適用於標簽系統（如射頻識 別，防盜竊，訪問控制，定位系統）。而 NFC功能正是屬於射頻識別系統。所以這項測試也是不適用的3）Receiver spurious emissions （接收機雜

12、散騷擾）雜散是指從天線、機箱和接收機輻射岀的騷擾。這項測試不適用於接收機同一個在 3米內永遠處於持續發射狀態的發射機相連的這種情況。因爲若如此那麽測試將會和處於工作狀態的發射機一起進行，而這種情況其實已經在前面即發射機的雜散已經測試過了，所以無需重複測試。接收機的雜散測試按頻率可分爲 30MHz以下及30MHz以上兩種情況來進行測試。測試限值：30MHz以下的測試值在10米的測試距離處不能超過下表的 H-場值。频率范围限值9 kHz f 10 KHz反 5 dBpLA/ir at 9 kHz descending 3 dB/oct10 MHz f 30 MHz-25 dB|lA/n30MHz以

13、上的限值見下表:频率范15限值30 M血 f 1000 MHz2nW以上就是帶NFC功能的手持移動設備欲通過歐盟認證所涉及到的需要測試內容。FCC認證中針對NFC頻段的射頻測試要求而關於NFC的FCC認證其所涉及到的測試標準是 4 CFR Part 15中的15C即有意輻射體的規範要測試項目如下表:Ns标准章节描述115. 207传导骚扰215. 225(a) (b) (c) (d )辐射睦扰315.225(e)频率稳定性415.215(c)20 dB带宽1. Conducted Emission (傳導騷擾)測試限值:Frequency range (IHHz)Conducted Liini

14、t (dBV)Quasi-peakAverage6 15 - 0, 5Q66 to 5656 to 460.50-556465-306050注1、在0.15MHz0.5MHz頻率範圍內，限值隨頻率的對數增加而線性減少。2、如果用準峰值檢波器測得的值不大於用平均值測量所規定的限值，則認爲用平均值檢波器測量也能滿足限值的要求。測試設置如下圖所示:2. Radiated Emission (輻射騷擾)輻射騷擾按頻率範圍可以劃分爲：1 )測試頻率30MHz (30MHZ-1GHz, E-field)的測試。測試限值:Frequency rangeField Strength(IHz)MV/id 30-

15、88100 408S - 21615043.521&-96020046Above 96050054注：(a) dBV/nrSQ+logtV/m (b)衽过渡频率处采用较低的限值測試設置如下圖所示:3.Frequency Tolerance （頻率穩定性）根據FCC第15.225章節要求，被測設備的工作頻率許可範圍是 13.553MHz13.567MHz,在環境溫度爲-20 匚到+50 C勺測試條件下載波頻率允許的波動範圍爲 0.01%。如果設備未做申明它的極限工作電壓，那麽它的極限工作電壓按照它的正常工作電壓的 85 %和115%來進行測試設置如下圖所示:4.20dB Bandwidth（20dB 帶寬）根據FCC第15.215章節要求，需要測量設備的 20dB帶寬，此帶寬需在法規裏規定的頻段範圍內測試設置如下圖所示：