CE和FCC认证中针对NFC频段的射频测试要求
NFC英文全称Near Field Communication,近距离无线通信。是由飞利浦公司发起,由诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一项无线技术。NFC由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来,在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能,能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。这项技术最初只是RFID技术和网络技术的简单合并,现在已经演变成一种短距离无线通信技术,发展态势相当迅速。现已有多个厂商推出了支持NFC技术的手机产品。
与RFID不同的是,NFC具有双向连接和识别的特点,工作于13.56MHz频率范围,作用距离10厘米左右。NFC技术在ISO 18092、ECMA340和ETSI TS 102 190框架下推动标准化,同时也兼容应用广泛的ISO14443 Type-A、B以及Felica标准非接触式智能卡的基础架构。NFC芯片装在手机上,手机就可以实现小额电子支付和读取其他NFC设备或标签的信息。NFC的短距离交互大大简化整个认证识别过程,使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚。通过NFC,电脑、数码相机、手机、PDA等多个设备之间可以方便快捷地进行无线连接,进而实现数据交换和服务。
下面将主要针对手机中的NFC功能的CE及FCC这两大认证进行一个详细的介绍。关于NFC的认证,CE标准为ETSI EN 300 330-1及ETSI EN 300 330-2。而FCC认证的标准为FCC PART 15C。
一.CE认证中针对NFC频段的射频测试要求
在CE认证所涉及到的射频标准主要是EN 300 330。这个标准是针对工作在9KHz到25MHz的射频设备及频率范围为9KHz到30MHz的感应回路系统即短距离无线设备。下面将对EN300330中所需要涉及到的测试项进行介绍。CE的测试基本上都是从发射机及接收机这两部分来进行描述的。
1.发射机部分:
1)Permitted range of operating frequencies(允许的工作频率范围)
允许的工作频率范围是指设备被授权工作的频率范围。其范围要求为9 kHz到30 MHz。
测量设置可用图1所示的方法进行。如果EUT的信号可以有一个及以上的调制方案,则其每一个调制方案和调制参数都必需进行设置及测试,并且它工作的最大和最小的频率都应分别测试出并且记录。
2)Limits for transmitters in the range from 9 kHz to 30 MHz(在频率范围为9 kHz到 30 MHz的发射机限值)
这项测试有两项内容。一项是最大辐射场强度(H-场)。另一项是射频载波电流。
2.1最大辐射场强度(H-场)
在发射机天线为整体化天线或专用天线的情况下,在特定测试条件下测试出其在最大场强方向下的辐射强度(H-场)。
H -场发射机的辐射强度测量需要在一个开放的测试现场进行。在H-场的测试要求下设备应该在标准距离为10米的间隔下进行测试。H-场的测试是由一个连接闭环回路天线的接收机进行测试。测量带宽和接收机检波类型需要符合下表的规定。
测试限值如下:
图2:工作在6.78MHz和13,56 MHz条件下的RFID和EAS设备的频率包络图
2.2 射频载波电流
由于这项测试仅适用于第三类产品。所以并不适合手机的NFC功能,故而省略。
3)Limits for the permitted range of modulation bandwidth(允许的调制带宽限值)
调制带宽所允许的范围必需符合供应商的规定。调制带宽的频率范围包含了以下两种情况的相关边带:
1)载波频率小于135KHz:低于载波功率23DB处为其边带。
2)载波频率为135KHz到30MHz:低于载波功率15DB处为其边带。
由于NFC的工作频率为13.56MHz,所以其边带选择需要按照第二种方式进行。
测试时,除非设备有一个固定的构成一个整体所必需的天线,否则应当使用一个假天线来模拟它的天线进行测试。该设备的射频输出应通过一个50Ω可变衰减器连接到频谱分析仪。(衰减器的作用是防止信号功率过大对频谱分析仪会产生损坏,由于NFC功率很低,所以也可以不用连接衰减器来进行保护)。测试状态中发射机应当工作在正常的功率或场强下。并且应该在正常条件及极端条件下分别测试。
由于NFC工作频率是13.56MHz所以其调制带宽限值为13,553MHz到13,567MHz,或者是它的载波频率的±7.5 %即12.543MHz到14.577MHz。两者中取其较小者,所以NFC的允许的调制带宽限值为13,553MHz到13,567MHz。
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