彻底的测试需要对车辆内外进行测量。
大卫·a·凯斯,杰米·麦克莱恩和默里·加文
思科系统公司,里奇兰,俄亥俄州,美国
有经验的遵从性测试人员熟悉常见的RF问题。任务范围从执行MPE(最大允许暴露)研究和SAR(特定吸收率)测试到回答无数客户的问题。有经验的从业者处理内部或外部测试机构出现的问题。在某些情况下,EMC专业人员必须专注于某些设备安装的现场EMF测试。
事实上,FCC规则1.1307的一部分特别要求进行环境评估。系统集成商或运营商必须进行现场电磁场调查,以验证安装是否符合排放限制。除了遵守“法律条文”的问题外,在该设施或附近工作的人还有一些完全可以理解的担忧。他们在系统遵从性方面有明显的合法利益。在大多数情况下,作为初始工程过程的一部分进行的MPE或SAR研究就足够了。
不过,在某些情况下,将需要进行现场测试,以使系统的操作人员放心,或在其他情况下,以验证已经完成的初步研究的结果。在这个特殊情况下,评估了两辆车。第一辆是雪佛兰Suburban,配备了VF、超高频无线电和卫星上下链路,以及一个网状网络无线接入点。第二辆车是Wolf Coach制造的“哨兵”(Sentinel),在2006年国际4300底盘上定制,配备商用和业余HF、VHF和UHF无线电;卫星升降链路;无线局域网(WLAN)网状AP -以及一个完整的会议中心,无线局域网AP提供车载连接。
测试参数
所讨论的车辆仅限于在美国使用,因此我们参考了FCC限制-第1.1310部分,这反过来又参考了IEEE ANSI C 95.1(99)。由于我们可以控制进入车辆,并可以在车辆内部或通过外部天线放置警告标志,因此我们将无线电操作员的电台归类为受控环境。此外,我们还将Sentinel屋顶的入口作为一个控制区域。因为会议室在理论上可以被不操作无线电的人使用,我们把它归类为不受控制的环境。最后,高频无线电可以安装在人们容易进入的地方,这样任何可以安装天线的地方都被认为是不受控制的。
有几个因素对我们有利。除了卫星和无线局域网无线电,所有设备都有一键通话控制。因此,大多数变送器不会全天候运行,100%占空比。此外,运行多台收音机需要多名操作员,而电台并没有为此设置。测试将在系统正常运行的情况下进行。NARDA 3000仪表用于测量3 GHz以下的频谱,NARDA 871b用于测量工作在5 GHz范围内的WLAN以及HF业余无线电系统。
现场测试问题
现场测试通常需要一些计划,因为没有一个地点是绝对理想的,测试人员必须解决各种问题。在这种情况下,我们的测试人员正在进行环境评估,而另一个小组正在测试会议设备的能力。此外,与实验室的受控环境不同,真实世界的情况总是包含测试的障碍和困难。例如,我们的团队必须处理会议室成员用来上传或下载文件的各种笔记本电脑以及来自他们手机的各种信号的影响。
测试和结果
彻底的测试要求在车辆内外的几个位置进行测量。这些关键位置包括无线电操作员的座位;车辆外任何人进出车辆时可能站立的任何位置;以及移动高频天线周围的区域。还测试了车辆车顶的射频水平(表1)。
在测试开始前,EMF仪表进行了自我校准,并允许无线电设备加热约30分钟,同时完成测试设置。团队的几个成员已经开发了测试过程和计划,这是基于推荐的最佳实践。为了进行比较,在车内和车外都进行了几次环境扫描。然后,无线电被通电,为研究小组提供基线测量。评估了整个频段,并在发射机的工作频率上进行了具体测量。
测试结果表明,在通往车辆的台阶底部的测量值高于在无线电工作站记录的值。这一发现并不令人惊讶,因为走出汽车也意味着失去它提供的衰减。值得注意的是,在1.5- 3 ghz频段内,内部/外部测量几乎没有差异(表2)。这种情况与安装在车内的2.4 ghz AP以及在车外操作与之连接的笔记本电脑有关。尽管如此,这一范围内的水平仍远低于参考限值。
由于NARDA仪表和天线配置为仅测量30 MHz至3 GHz范围,因此使用871b仪表(测量低于30 MHz和高于3 GHz)来评估上频段和低频段。这些测量是按标准限度的百分比计算的。这些测量表明,系统是合规的,并在适用的限制内运行。他们还在离车辆几米远的地方进行了测量,以确定总体排放量是否在普通民众的暴露范围内。从这些车辆上进行的几米测量表明,它们确实在这些限制范围内。
额外的注意事项
为了确保合规测试的准确性,必须考虑另外两个问题。具体来说,我们遵守了天线安装的特定推荐指南,并限制了用户访问。我们没有在比制造商建议的“远离”距离更近的距离进行测试。由于业余天线可以安装在任何人都可以走向它的地方,我们决定当它处于实际运行条件时,在它周围放置锥或某种类型的胶带屏障。任何路人都不可能走上前去触摸天线。此外,还使用了警告标志。用户在进入屋顶前被提醒确定收音机的状态,内部的标志提醒用户是否有人在屋顶上维修无线电天线或进行日常维护。
我们还确定,除了WLAN和卫星系统之外,一键对讲无线电实际上有助于减少总体暴露,因为它们没有在100%的占空比下工作。此外,卡车的屏蔽有助于减少操作人员和会议室人员的暴露。
结论
现场测试既具有挑战性,也很有趣。人们希望测试的结果是可预测的和可重复的。基于我们的测试,我们能够在实际情况下评估WLAN,并获得关于我们的技术如何根据emf改变射频频谱的有价值的见解。在回顾数据时,我们注意到我们的结果与Ken Foster博士在Wi-Fi无线局域网研究中得到的结果相似。最重要的是,我们确定车辆中的操作人员没有遇到超过建议限值的暴露水平。事实上,结果在可测量的范围内安全地低于限值。
参考文档
- 联邦法规第0-19部分的CFR 47代码 2006
- OET 65C Rev 01-01 评估人体暴露于射频电磁场的FCC指南的合规性
- Ieee ANSI c 95.1 (99)
- 使用Wi-Fi技术的无线局域网的射频暴露,Kenneth R. Foster博士,2007年。
关于作者
David A. Case NCE, NCT他是思科系统合规与认证、测试和基础设施部门的监管技术负责人和EMC员工。他负责为各个群体提供无线和医疗设备的高端指导。他还负责解决思科的标准和监管问题,并担任多个技术委员会的积极成员。目前,他是Wi-Fi联盟健康与科学小组的副主席。
Jaime McLain自2003年起,他受雇于思科系统公司,担任战术操作项目经理。该组织支持在具有挑战性的条件下(如灾难后)进行通信。在加入思科之前,Jaime在北电网络光学支持小组工作了三年。他在美国空军担任地面无线电技术员有8年的经验,其中4年是无线电维护教练。
聪聪加文曾受雇于思科系统的RTP, NC。在过去的10年里,他一直在NSITE(网络解决方案和集成测试工程)组织工作,主要专注于合法拦截和VoIP解决方案。在加入思科之前,他在斯普林特个人电脑技术集成中心工作了三年。加入Sprint之前,Murry在北电贝尔北方研究公司(Bell Northern Research/Nortel)工作了22年。他于1971年毕业于西自由州西自由州立学院。