FCC对天线内置于显示屏边缘的笔记本电脑SAR测试评估要求

2016-09-05 08:31:41来源: eefocus
    现今市场上主流的笔记本与上网本通常都集成有一个或多个无线传输模块(如3G、Wi-Fi、Bluetooth、RFID等),而这些无线模块的天线大多放置于屏幕的边缘位置以便更好的搜索无线覆盖信号,在获得高质量信号的同时,它同时对人体也会造成一定的辐射伤害。

    针对这种类型的笔记本电脑,摩尔实验室(MORLAB)工程师总结了该类产品的SAR测量程序,并依据FCC的《KDB616217 D01 SAR for Laptop with Screen Ant v01r01》文档,我们在后文中对该类产品的FCC SAR评估要求做出详细说明。这里需要特别关注的是该标准所针对的笔记本电脑中各模块的天线增益均需小于6dBi,否则不适用于本文档介绍的测试方法。另外平板电脑、上网本及屏幕小于12寸的笔记本电脑的测试方法有另行的补充文件做出相关规定。本文中所述方法虽然也可以用于该类产品,但是FCC更希望厂家或实验室能够使用补充文件(KDB616217 D02,KDB616217 D03)中的方法来评估它们的SAR以减少测试量及增加二次变更时的灵活度。

    下面我们针对笔记本电脑的SAR测试要求进行评估说明:

    一、笔记本电脑中各天线进行单独发射时,可以根据各天线的输出功率值及天线到使用者之间的最小距离来判断其评估要求。

    1.当天线最大输出功率 ≤ 60/f(GHz) (mW) 时,FCC认可不需要对该天线进行SAR测试。

    2.当天线最大输出功率 > 60/f(GHz) (mW) 时,需要天线到使用者之间最小距离来判断其测试方法。
    a).当间距 ≥ (5 + ½⋅n) cm时,仅需要对该天线的最大输出功率信道进行测试。
    b). 当间距 < (5 + ½⋅n) cm时,需要按照正常的SAR测试程序进行测试。
    其中n由公式n = P/(60/f)-1计算得出,P为该天线在相应频段f上的最大输出功率且½⋅n和P都需要做取整处理。
    
    二、笔记本电脑中各天线可以同时发射时,天线的数量,各天线的功率,天线与天线间距离,天线与使用者间距离等都需要考虑在SAR评估中。

    1.当各个同时传输的天线的最大输出功率均 ≤ 60/f(GHz) (mW) 时,需要对天线与天线间距及天线与使用者间距进行考量。设天线与天线间距为DAn,天线与使用者间距为DUs。

    a).当DAn ≥ 5 cm或者DUs ≥ 5 cm时,不需要进行同时发射的SAR测试。

    b).当DAn及DUs不满足A中条件即间距均小于5 cm时,需要进行同时发射的SAR测试。

    2.当各天线的最大输出功率值 > 60/f(GHz) (mW) 时,评估方法会比较复杂。在单独发射的情况中定义的n也需要用于同时发射的情况,并且对于各个天线会有相应的n值,如天线x对应nx,天线y对应ny。

    a).当DAn ≥ (5 + ½•nx + ½•ny) cm并且DUs ≥ (5 + ½•nx) cm时,不需要进行同时发射的SAR测试。

    b).当DAn < (5 + ½•nx + ½•ny) cm并且DUs < (5 + ½•nx) cm时,同时发射的SAR测试必须进行评估。

    c).如果仅仅是DAn ≥ 5 cm且DUs ≥ 5 cm不满足A中条件时,则需要将各可以同时发射的天线在单独发射时所得最大SAR值求和,判断该值是否超出限值。如果超出限值则需要进行同时发射的SAR测试;否则,不需要。

    d).不同于上述四种情况时,都只需要进行单独发射下的SAR测试。


    下面Table 1与Table 2给出了关于笔记本电脑的简易评估方法。


 


 

    我们再举个例子来说明如何用标准FCC KDB616217来减少SAR测试量。

    假设笔记本电脑天线配置如下:

    1.3G天线:位于显示屏左侧边缘处(打开笔记本与键盘成90°状态下天线距离笔记本底部10cm),输出功率255mW,频率1900MHz。

    2.WIFI天线:位于显示屏上沿中间位置,频率2.45GHz上输出功率50mW;频率5.8GHz上输出功率25mW。

    3.蓝牙天线:位于笔记本键盘下0.5cm,距离笔记本底部1.5cm处,功率3mW,频率2.45GHz。

                
 
                      图一:3G,WIFI,蓝牙天线示意图

    天线与天线间最小距离:

    1.3G & WIFI: 23 cm (d1) 
    2.3G & Bluetooth: 10 cm (d2) 
    3.WIFI & Bluetooth: 26 cm (d3)

    天线与使用者间距离(正常使用状态下):

    1.3G: 10 cm (r1) 
    2.WIFI: 25 cm (r2) 
    3.Bluetooth: 1.5 cm (r3)

    首先:判断是否需要做单独发射时的SAR测试:

    1.输出功率 ≤ 60/f:不管天线到使用者距离是多少都不需要进行SAR测试。
    Bluetooth: 3 mW < (60/2.45) mW ,所以蓝牙天线不用测试SAR。

    2.输出功率 > 60/f:仅天线到使用者的距离 < (5 + ½•n) cm时,需要进行SAR测试。

    a).3G:(5 + ½•n) = 5 + ½•[255/(60/1.9)-1] = 5 + 4 = 9 cm (R1) 
    由于r1 (10 cm) > R1 (9 cm),所以3G部分只需要在最大输出功率信道点做测试。
 
    b).WIFI at 2.45 GHz: (5 + ½•n) = 5 + ½•[50/(60/2.45)-1] = 5 + 1 = 6 cm (R2)
    WIFI at 5.8 GHz: (5 + ½•n) = 5 + ½•[25/(60/5.8)-1] = 5 + 1 = 6 cm (R3)

   由于r3(25 cm) > 20 cm,不论R2 、R3值为多少都不需要进行SAR测试。

   其次,判断是否需要进行同时发射的SAR测试:

   1.输出功率 ≤ 60/f:天线到其他天线或使用者的距离 ≥ 5 cm时,不需要做同时传输的SAR测试。Bluetooth:虽然r3=1.5 cm < 5cm, 当d2 (10 cm) > 5 cm和d3 (26 cm) > 5 cm,所以同时传输的SAR测试同样不需要测试。

   2.输出功率 > 60/f:当天线到天线间的距离 < (5 + ½•nx + ½•ny) cm时,需要进行SAR测试。
 
   a).3G & WIFI (2.45 GHz): (5 + ½•nx + ½•ny) = (5 + 4 + 1) cm = 10 cm (D1) 
3G & WIFI (5.8 GHz): (5 + ½•nx + ½•ny) = (5 + 4 + 1) cm = 10 cm (D1) 
      d1(23 cm) > D1 (10 cm),所以不需要进行3G和WIFI的同时传输SAR测试。

   b).3G & Bluetooth: (5 + ½•nx + ½•ny) = (5 + 4 + 0) = 9 cm (D2) 
   d2(10 cm) > D2 (9 cm),所以不需要进行3G和蓝牙的同时传输SAR测试。

   c).WIFI (2.45 GHz) & Bluetooth = (5 + ½•nx + ½•ny) = (5 + 1 + 0) = 6 cm (D3) 
WIFI (5.8 GHz) & Bluetooth = (5 + ½•nx + ½•ny) = (5 + 1 + 0) = 6 cm (D3) 
   d3(26 cm) > D3 (6 cm),所以不需要进行WIFI和蓝牙的同时传输SAR测试。

    综合上述评定,该笔记本电脑只需要对3G天线的最大传输功率信道做单独传输的SAR测试即可。

关键字:FCC  天线内置  SAR测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016090517078.html
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