Диапазон 9 кГц - 135 кГц

Хотя эти частоты и не являются диапазоном ISM, они часто используются для радиосвязных устройств небольшой дальности и ISM устройств. Кроме того, этот диапазон используют некоторые службы большой дальности действия, включая радионавигацию, службу времени и военные радиослужбы [ITU-R SM 1056/RR]. Нормы напряженности поля здесь обычно выше, чем в других диапазонах.

CEPT подразделяет весь диапазон на 5 поддиапазонов, в основном для обеспечения защиты средств радиосвязи от нежелательного взаимного влияния. Частоты от 9 кГц до 135 кГц также предназначены для индуктивных применений (рекомендации 70-03, приложение 9). Поддиапазоны и разрешенные уровни мощности в них приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Частоты от 9 до 135 кГц, согласно CEPT/ETSI разрешенные для

индуктивных устройств SRD.

* На 30 кГц спад 3,5 дБ/октаву (эквивалентно 72 - 3,5 1оg₂(f[кГц]/30) дБмкА/м на 10 м).

** Для рамочных антенн площадью менее 0,05 м² предел на 10 дБ ниже. Для рамочных антенн площадью от 0,05 до 0,16 м предел равен приведенному значению + 10 log (площадь/0,16 м²).

*** На 135 кГц спад 3 дБ/октаву (эквивалентно 37,7 - 3 1оg₂(f[кГц]/135) дБмкА/м на 10 м).

Регламент FCC в разделе 15.209 задает общие пределы излучения. Для частот между 9 кГц и 490 кГц напряженность электрического поля может быть равной до 2400/f [кГц] мкВ/м на 300 м, где f - частота. В диапазоне 90 кГц - 110 кГц ограничивается только паразитное излучение. В диапазоне 160 кГц - 190 кГц имеются различные назначения. Таким образом для систем RFID доступны диапазоны частот 9 - 90 кГц и 110 - 160 кГц. В диапазонах частот 9 - 90 кГц и 110 - 490 кГц измерения проводятся с использованием детектора среднего значения.

Таблица 4.3. Частоты от 9 -160 кГц, доступные для общего использования согласно регламенту FCC.

В Японии регламенты определяются законом MPT. Согласно параграфам 1 и 3 статьи 4 радиосредства с очень низким уровнем излучения могут использоваться без лицензий. В статье 6 регламентируются соответствующие уровни излучения. Для частот ниже 322 МГц напряженность электрического поля на расстоянии 3 м должна быть не более 500 мкВ/м. На частоте приблизительно 16 МГц расстояние 3 м является точкой перехода от ближней зоны к дальней зоне. На частотах менее 16 МГц точка 3 м лежит в ближней зоне. Поэтому для частот менее 16 МГц предел 500 мкВ/м задан в точке перехода от ближней к дальней зоне. Следует заметить, что эти рассуждения основаны на сравнении, приведенном в регламенте и не применимы в случае применения МРТ и ARIB стандартов.

Табл. 4.4

Диапазон 6,78 МГц

Диапазон 6,695 - 6,795 МГц является диапазоном ISM, разрешенным в странах, присоединившихся к RR S5.138. Также он используется для радиовещания и аэрокосмической связи, кроме устройств ISM. Регламенты в Европе этот диапазон относят к предпочтительным для систем RFID. Это, однако, не распространяется на США.

СЕРТ 70-03 в приложении 9 дает ограничения для индуктивных применений. Предельная напряженность магнитного поля равна 42 дБмкА/м на 10 м. В пределах +/- 150 кГц от центральной частоты 6,78 МГц предельная напряженность магнитного поля равна 9 дБмкА/м на 10 м. Вне этих частот предельная напряженность магнитного поля снижается до -1 дБмкА/м на 10 м. Измерения производятся при помощи квазипикового детектора.

Согласно FCC 15.233 в диапазоне 1,705 - 10 МГц определено, что если ширина спектра сигнала по уровню 6 дБ превышает или равна 10% от центральной частоты, предельный уровень электрического поля устанавливается равным 100 мкВ/м на 30 м. Если ширина спектра сигнала по уровню 6 дБ меньше 10% от центральной частоты, предельный уровень электрического поля устанавливается равным 15 мкВ/м на 30 м или величине в мкВ/м, соответствующей ширине спектра устройства в килогерцах, поделенной на центральную частоту в мегагерцах. Для устройств ISM ширина спектра должна быть меньше 30 кГц. Предельный уровень напряженности электрического поля равен 15 мкВ/м на 30 м. Это, однако, не является обязательным условием. В Японии приняты нормы, которые приблизительно эквивалентны данным, приведенным в табл. 4.4. .

Диапазон 13,56 МГц

Диапазон 13,553 - 13,567 МГц во всем мире является диапазоном ISM (RR S5 150). Кроме большого числа SRD и ISM устройств, этот диапазон используют трансконтинентальные службы. Для систем RFID регламенты во всем мире относят диапазон HF - 13,56 МГц к предпочтительным.

Ограничения для индуктивных применений даны в СЕРТ 70-03 . Предельная напряженность магнитного поля равна 42 дБмкА/м на 10 м. В пределах +/- 150 кГц от центральной частоты 13,56 МГц предельная напряженность магнитного поля равна 9 дБмкА/м на 10 м. Вне этих частот предельная напряженность магнитного поля снижается до -3,5 дБмкА/м на 10 м. Измерения производятся при помощи квазипикового детектора.

Согласно FCC 15.233 в диапазоне ISM определен предел напряженности электрического поля, равный 10 000 мкВ/м на 30 метрах. Вне диапазона предельная напряженность электрического поля снижается до 30 мкВ/м на 30 м. Из-за требований радиоастрономии ниже 13,41 МГц допускается только паразитное излучение. Внутри диапазона измерения проводятся при помощи квазипикового детектора, а за его пределами - при помощи детектора среднего значения.

Таблица 4.8. Ширина спектра и напряженность поля в диапазоне 13,56 МГц

В Японии системы RFID, работающие в этом диапазоне, могут занимать полосу, равную 7-кратной модуляционной скорости, при мощности на выходе антенны, равной 10 мВт и ее усилении равном или меньшем 30 дБи. Такое требование эквивалентно 10 Вт EIRP и напряженности магнитного поля 73,2 дБмкА/м на 10 м. При усилении антенны 2,15 дБи это также соответствует напряженности магнитного поля 45,4 дБмкА/м на 10 м. Такие нормы должны быть подтверждены соответствующими документами, которые, однако, до настоящего времени не опубликованы.

Диапазон 27 МГц

Во всем мире диапазон 26,957 - 27,283 МГц принят в качестве ISM диапазона. Он используется большим числом устройств небольшой дальности и устройствами ISM, включая нагревательные и медицинские установки, пейджеры и устройства управления радиомоделями. В Северной Америке и Европе он лежит внутри общедоступного CB радиодиапазона. Диапазон 27 МГц, хотя и имеет достаточно большую ширину, редко используется для RFID.

В пределах ISM диапазона СЕРТ в рекомендациях 70-03 допускает напряженность магнитного поля до 42 дБмкА/м на расстоянии 10 м при использовании квазипикового детектора или 10 мВт ERP выходной мощности.

Таблица 4.9. Ширина спектра и напряженность поля в диапазоне 27,12 МГц согласно CEPT/ETSI регламентам.

В пределах ISM диапазона FCC (15.225) устанавливает максимальную напряженность электрического поля до 10 000 мкВ/м на 30 м. Вне ISM диапазона предельная напряженность электрического поля установлена 30 мкВ/м на 30 м (15.209). Измерения должны проводиться при помощи детектора среднего значения.

Таблица 4.10.

В Японии установлен общий предел 500 мкВ/м на 30 м (- 8 дБмкА на 10 м).

Диапазон 40,68 МГц

Во всем мире диапазон 40,66 - 40,70 МГц также принят в качестве ISM диапазона. Он редко используется для RFID, так как характеристики распространения и регламентные ограничения в этом диапазоне значительно менее благоприятны, чем в диапазонах 13,56 МГц и 27,12 МГц.

CEPT/ETSI устанавливает максимальную выходную мощность, равную 10 мВт ERP в пределах ISM диапазона. Вне ISM диапазона предельный уровень падает до 250 нВт ERP.

Таблица 4.11. Ширина спектра и напряженность поля в диапазоне 40,68 МГц

согласно регламентам CEPT/ETSI.

Пределы FCC изменяются в зависимости от типа устройств. Для устройств практически непрерывного излучения предельная напряженность электрического поля установлена 1000 мкВ/м на 3 м при измерении квазипиковым детектором. Вне диапазона установлен предел 100 мкВ/м на 3 м (15.229) при измерении детектором среднего значения.

Периодически излучающие устройства могут излучать до 2250 мкВ/м на 3 м. Паразитное излучение не должно превышать 225 мкВ/м. Продолжительность излучения не должна превышать 5 с. Измерения могут проводиться или квазипиковым или детектором среднего значения.