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平板电脑FCC&IC SAR测试及产品设计要点
2016-02-29 14:48:35 栏目：通讯专栏
核心导读
文章脉络/关键词：
平板电脑SAR测试、FCC认证、IC认证、近距离传感器、功率回退算法、无线产品合规
内容摘要：
平板电脑FCC与IC SAR测试要求极为严格，需以0mm紧贴模型测试。本文解析了平板电脑与迷你平板的分类标准、近距离传感器+功率回退算法的设计方案，以及研发调试中的关键要点，帮助厂商规避设计误区、加速产品上市。
AI 深度解读
SAR（比吸收率）测试是评估无线设备电磁辐射对人体影响的核心指标，FCC（美国联邦通信委员会）和IC（加拿大工业部）对此有强制性准入要求。2016年前后，随着平板电脑大屏化趋势加速，7英寸以上设备被明确纳入更严苛的测试范畴——与普通手机10mm测试距离相比，平板电脑需以0mm紧贴人体模型测试，这导致SAR值在临界距离处易发生"突变"，成为众多厂商认证失败的高频痛点。文章揭示的"近距离传感器+功率回退算法"方案，本质上是通过动态功率管理实现合规与性能的平衡：传感器实时检测人体 proximity，触发基带芯片按预设阈值降低发射功率，既避免静态降功率导致的连接质量损失，又满足监管机构对极限接触场景的安全要求。从行业演进视角看，这一设计思路预见了后续智能手机普遍采用的智能天线调谐技术，也反映出无线设备人机交互方式变革对射频架构的深层影响。对于出海厂商而言，早期介入SAR设计而非事后整改，是控制认证周期、降低合规成本的关键策略。
平板电脑类型判定及测试要求
正面无听筒，无头部通话功能，屏幕尺寸7英寸（17.78厘米）起；
对于总对角线大于20cm被定义为平板电脑，总对角线小于20cm被定义为迷你平板电脑；
平板电脑要求以0mm紧贴模型，测试距离天线不大于2.5cm的棱边和表面，迷你平板以5mm距离测试不大于2.5cm的棱边和表面。
平板电脑针对SAR进行特殊设计的必要性
以0mm或者5mm距离进行测试，相较普通带有hotspot功能的手机的测试距离10mm，非常严格。根据我们以往的测试经验，同一个被测物，测试距离由远及近，它的SAR值会越来越大，到最后几毫米到0毫米的过程中，SAR测试值会发生极大的“突变”。基于这个原因，平板有必要作专门的设计，才可能符合FCC&IC平板SAR测试的苛刻要求。
设计思路选择——近距离传感器
通常，我们有以下几种思路可供选择：
思路一：宣称更大的使用距离，并在说明书中进行描述并给与用户警示，但是这种方法一般适用于处于被划分为移动设备类的产品，对应平板电脑，并不现实， FCC&IC对测试距离作了明确的规定；
思路二：整体降低被测物的发射功率，以保障SAR值合规。这种方案可以确保测得的SAR在限值以内，但是却降低了连接性能，牺牲了用户体验；
思路三：目前业界普遍采用的是“近距离传感器+功率回退算法”来实现的。具体说来，当人体与天线发生近距离接触时，传感器会探测到，并且触发基带芯片响应，按照预设的回退值降低发射功率；当人体与天线的距离增大到一定程度之后，传感器会释放，发射功率重新恢复正常。由此可见，这套方案相对于前面两套方案，既能符合FCC要求，又保障了无线连接的性能，收获了合规和体验的完美平衡。
对于搭载近距离传感器平板电脑SAR测试要求
对于目前通行的上述思路三， FCC要求测试两种状态下的SAR值：a.0最小接触距离（0mm）触发状态下的SAR值；b.最小临界距离（触发距离-1mm）下的关闭传感器——即正常功率下的SAR值。
由于测试距离与发射功率在局部范围内是反向的，为了保障用户使用安全（SAR合规），所以对于搭载近距离传感器的平板电脑，除0mm距离进行测试之外，还要确保传感器临界距离、正常功率下合规。
研发调试要点
引入了传感器，会有传感器状态切换、功率大小的变化。厂家在研发过程中，需要进行的工作：产品初始最大功率的设置；传感器的选型及设计；各个频段功率回退值的设置。这三个要点需要统筹考虑，针对各个频段去设计。
设定合理的初始功率，不要太大影响后续的调试，又不要太小，影响用户体验；且能保证在传感器临界位置（触发距离-1mm）下，各个频段的最大SAR值皆小于1.6W/Kg，即上述提到的b模式。
传感器需要响应灵敏，在触发距离之内，可以立即响应；覆盖范围应充分——可以设计为半包围、全包围或印刷在天线表面上等结果，保证在测试各棱边和表面时，都能响应；
由0mm正常功率下各个频段SAR值的大小，与1.6W/Kg（1g值）限值相比较，设定各个频段功率回退值的大小。
最后的话
测试和认证只是针对最终成型产品的检验，而在实际研发过程中，器件的选型、参数的调配要经过若干次试验的验证才能实现，对于平板FCC SAR这类复杂的测试，一旦在认证中发现问题，由于样品已基本定型，后续的整改措施将会非常有限，使得产品的认证和上市的工作变得极为被动。我们强烈建议客户在产品预研阶段就降原型机送到摩尔来进行预测试，我们这里有一批经验极为丰富，处理过各类复杂案件的工程师团队，以专业的精神定会助力你们的解决各类实际问题，因为，我们的使命即是，让优质的产品自由流通无国界！
常见问题
Q: 平板电脑与普通手机在SAR测试距离上有何区别？
A: 普通带热点功能的手机SAR测试距离为10mm，而平板电脑要求以0mm紧贴模型测试，迷你平板电脑为5mm距离测试。测试距离越近，SAR值越大，因此平板电脑的设计难度显著高于手机。
Q: 什么是"近距离传感器+功率回退算法"方案？
A: 这是目前业界普遍采用的合规方案。当人体靠近天线时，传感器探测到并触发基带芯片按预设值降低发射功率；距离增大后传感器释放，功率恢复正常。该方案既能满足FCC/IC的SAR限值要求，又保障了无线连接性能。
Q: 搭载近距离传感器的平板电脑需要进行哪些SAR测试？
A: FCC要求测试两种状态：a) 0mm最小接触距离下传感器触发状态的SAR值；b) 最小临界距离（触发距离-1mm）下关闭传感器、正常功率运行的SAR值。两种状态均需确保SAR值低于1.6W/Kg限值。
