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Zulassungsverfahren für Funksender

Das Zulassungsverfahren in den USA und Kanada für kurzzeitig und periodisch aktivierte Funksender

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Wie die Feldstärke in der Sendefrequenz ermittelt wird

Bei der Ermittlung der Feldstärken in der Sendefrequenz sowie für unerwünschte Nebenaussendungen kommen unterschiedliche Methoden zur Anwendung. Die Methode A kann generell, B und C dagegen nur bei gepulsten Sendern angewandt werden, wobei bei der Auswahl der Methode die Gesamtdauer der Aussendung entscheidend ist.

Methode A: Für diese Prüfungen wird ein Prüfling vom Hersteller so modifiziert, dass er als „Dauersender“ fungiert, das heißt, er sendet permanent sein Telegramm aus kurzen und langen Impulsen mit oder ohne reduzierter Sendepause. Die Feldstärken werden mit dem CISPR-QP-Detektor ermittelt und müssen unterhalb der AV-Grenzwerte liegen. Gegebenenfalls müssen die protokollierten Aussendungen wiederholt am unmodifizierten Prüfling nachgeprüft weden.

Beispiel Gesamtdauer Aussendung

Gesamtdauer der Aussendung (Telegramm) 70 ms bestehend aus 5 langen Impulsen von jeweils 4 ms Dauer; 10 mittellangen Impulsen mit jeweils 1 ms Dauer und 20 kurzen Impulsen von jeweils 0.4 ms Dauer. Hieraus ergibt sich eine An-Zeit von 5 * 4 ms + 10 * 1 ms + 20 * 0,4 ms = 38 ms

Duty Cycle Correction Factor: 10 * log 38 ms (An-Zeit) / 70 ms (Telegramm-Dauer) = - 5.3 dB

Die mit dem Peak-Detektor ermittelten Feldstärken (Sendefrequenz/Nebenaussendungen) in dBµV/m werden um den Duty Cycle Correction Factor (hier -5.3 dB) reduziert und müssen anschließend unterhalb der AV-Grenzwerte liegen.

Methode B: Stehen nur unmodifizierte Prüflinge zur Verfügung, so wird zunächst die Gesamtdauer der Aussendung bei automatisch aktiviertem Sender messtechnisch ermittelt. Bei manuell aktiviertem Sender wird die Taste dauerhaft circa sechs bis sieben Sekunden lang gedrückt. Liegt die Aussendedauer im Bereich < 100 ms, werden bei pulsmodulierten Sendern detaillierte Messplots benötigt, die das Auszählen der einzelnen Pulse und deren Dauer möglich macht.

Methode C: Ist die Aussendungsdauer < 100 ms wird zuerst aus der gesamten Aussendung die Periode mit 100 ms ermittelt, die zu der höchsten Aussendung, also der maximalen An-Zeit führt. Dies können je nach Gerät sehr viele kurze Impulse, einige wenige sehr lange oder diverse Kombinationen aus kurzen, mittellangen und langen Einzelimpulsen sein.

Es werden detaillierte Plots benötigt, die das Auszählen der einzelnen Pulse und deren Dauer in dieser 100 ms langen Periode möglich macht.

Beispiel:

Gesamtdauer der kompletten Aussendung ist 700 ms; innerhalb der Periode mit der maximalen An-Zeit werden 10 lange Impulse von jeweils 5 ms Dauer und 80 kurze Impulse mit einer Dauer von jeweils 0.2 ms ausgezählt

An-Zeit:: 10 * 5 ms + 90 * 0,2 ms = 68 ms

Duty Cycle Correction Factor: 10*log 68 ms (An-Zeit) / 100 ms (feste Größe) = - 3.3 dB

Die mit dem Peak-Detektor ermittelte Feldstärken (Sendefrequenz /Nebenaussendungen) in dBµV/m werden um den Duty Cycle Correction Factor (hier -3.3 dB) reduziert und müssen unterhalb der AV-Grenzwerte liegen.

Die Plots in den beiden folgenden Bildern sind Beispiele für einen manuell aktivierten Funkschlüssel. Sie haben jedoch keinen Bezug zu den Beispielrechnungen.

Reichweitenvorteile bei einer Sendefrequenz bis 470 MHz

Durch eine geschickte Auswahl der Sendefrequenz bis 470 MHz lassen sich Reichweitenvorteile einfach umsetzen. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass die Frequenznutzung nicht weltweit harmonisiert ist. Wird die benötigte Information in sehr kurze Telegramme verpackt, so kann durch den entsprechend höheren Duty Cycle Correction Factor die Feldstärke und somit Reichweite ebenfalls erhöht werden.

Literatur

FCC Code of Federal Regulations (CFR 47 Part 2, 15)

FCC Publication: Duty Cycle Correction Factors

RSS-GEN Issue 3, December 2010

General Requirements and Information for the Certification of Radio Apparatus

RSS-210 Issue 8, December 2010

Licence-exempt Radio Apparatus (All Frequency Bands): Category I Equipment

* * Dirk Brandhorst ist zuständig für die Produktzertifizierung (FCC TCB, IC FCB) bei Phoenix Testlab in Blomberg.

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