FCC和ETSI对ASK调制/短距离UHF发送器的要求

2012-08-30 09:46:27来源: eefocus

概述

    针对用于遥控钥匙(RKE)、家庭自动化、家庭安全系统和其他无线操控设备的无执照发送器,美国的FCC和欧洲的ETSI都规定了其发射功率电平的限制值。这些功率限制要求对这些设备的有意发射和无意或杂散发射均适用。结合这些功率限制值并遵循相应的测试规程,以确定设备的功率辐射是否符合所制定的规范。测试仪器设置和发送器辐射特性之间的关系对测试结果(即通过或不合格)影响很大。

    本应用笔记阐述了幅移键控(ASK)信号的调制谱、发送器的相位噪声和发送器VCO瞬态频率牵引对测试结果的影响。

ASK调制谱

    可以这样理解ASK调制谱,即用一个周期性的方波信号来调制一个RF载波信号,然后对谱线进行“修正”以说明数据流的随机性。

    首先,将周期为2T的方波信号看作是数据速率为1/T的1010...不归零(NRZ)数据序列,如图1所示。该方波的功率谱如图2所示,其中零频率表示载波频率,f0。此时,f0由归一化的载波谱线和处于(1/2T)奇数倍频点的谱线组成。每条谱线的功率与载波(零频率)谱线的功率之比可由下式给出:



图1. 周期为2T的方波
          
图2. 周期为2T的方波的功率谱

    当ASK调制信号是真实数据时,数据的随机性使得功率谱的谱线修正为半周正弦波。归一化至载波频率的功率谱密度数学表达式是:

    每个旁瓣的谱密度峰值与载波频率的谱密度之比仍然由式1求得。

    图3所示是MAX1472 ASK发送器采用4kHz方波(相当于8kbps的数据速率)调制时的频谱。可以看到,各旁瓣峰值均位于4kHz (即数据速率的一半)的奇数倍频点处。   

    请留意ASK已调信号载波谱线(或波瓣)功率和未调制(CW)载波功率之间的关系。这一点很重要,因为FCC和ETSI规范有时适用于相对功率,有时适用于绝对功率。如果发送器稳定地辐射(未调制) P0瓦功率,然后采用占空比为50%的ASK数据流进行调制,那么调制后辐射的总功率将减半,即为P0/2。而且,调制会形成边带,所以频谱的主瓣(载波)只包含了ASK已调信号一半的功率。因此,将调制旁瓣功率与发送器的CW功率相比时,等式1中的功率比应再减去6dB(即CW功率与ASK调制后载波谱瓣功率的比值)。

    举个例子,一个辐射10mW未调制载波功率的315MHz发送器经过ASK调制后只辐射5mW功率。在这5mW中,只有2.5mW存在于载波波瓣中,其余的2.5mW分散在各旁瓣中。所以,当数据速率为8kbps时(参见式1),第101个旁瓣(距离载波频率404kHz)的功率为:

    可见旁瓣功率不仅比ASK已调信号的载波波瓣功率小44dB,而且比未调制的CW载波功率小50dB。

[1] [2] [3]

关键字:FCC  ETSI  ASK调制  UHF发送器

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0830/article_5801.html
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