FCC和ETSI对ASK调制/短距离UHF发送器的要求
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。
图3. MAX1472 ASK发送器采用4kHz方波调制时的信号频谱
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)。
