你有一個(gè)最好的想法在城里的電子產(chǎn)品,但是認(rèn)證是否會(huì)阻礙你的成功?根據(jù)環(huán)測威的研究,所有首次電磁兼容性(EMC)測試中近50%會(huì)導(dǎo)致故障,我們都知道這意味著什么 - 重新定價(jià),成本暴漲以及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)失敗。在這篇文章中,我們將揭開點(diǎn)此產(chǎn)品FCC認(rèn)證的神秘面紗,這樣您就可以設(shè)計(jì)出第一次通過的電子產(chǎn)品。
美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)成立于1934年,是無線電頻譜的守門人,它知道在美國各地使用的設(shè)備和頻率。為什么設(shè)備首先需要加以監(jiān)管?幫助防止?jié)撛诘母蓴_。FCC通過確保每種產(chǎn)品都滿足RF輻射和電磁兼容性的特定限制來控制事情。
二、哪些是不需要做FCC認(rèn)證的對象?
“(a)對于未上市,不是用工具包制造,并且為個(gè)人用途而建造的數(shù)量為5或更少的設(shè)備,不需要設(shè)備授權(quán)。
(b)人們認(rèn)識到,自建設(shè)備的個(gè)體建造者可能不具備進(jìn)行測量以確定是否符合規(guī)定的手段。在這種情況下,建筑商應(yīng)采用良好的工程實(shí)踐,以在最大可行范圍內(nèi)達(dá)到規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
三、FCC認(rèn)證測試什么?
FCC要求在美國銷售和銷售的電子設(shè)備符合電磁兼容性(EMC)和射頻(RF)發(fā)射的特定指南,兩個(gè)一般測試類別是:
a.EMC測試,此測試將測量設(shè)備在各種操作條件下生成的EMF字段的強(qiáng)度。
b.射頻測試,該測試將測量電磁頻譜上特定射頻內(nèi)生成的EMF場。
根據(jù)這兩個(gè)測試類別,如果您的設(shè)備具有RF組件,可以假設(shè)您只需要關(guān)注FCC,任何時(shí)鐘速度超過8 KHz的電子設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生某種干擾或噪音,美國聯(lián)邦通信委員會(huì)繼續(xù)定義設(shè)備如何有意或無意地輻射干擾。
四、什么是故意輻射器
這些設(shè)備有意發(fā)射RF信號并包括所有典型的無線模塊,如WiFi,藍(lán)牙,Zigbee等。這些設(shè)備必須經(jīng)過FCC的測試和認(rèn)證才能在美國銷售和銷售。
五、什么是無意的輻射器
這些設(shè)備無意中發(fā)出干擾/噪聲,可能包括切換電源噪聲,擴(kuò)展時(shí)鐘軌跡或由邋ground地面澆注或跟蹤短截線產(chǎn)生的天線等。雖然這些設(shè)備需要進(jìn)行測試,但不需要將結(jié)果發(fā)送給FCC。
無論您的設(shè)備是國際還是無意的輻射器,您都需要FCC文檔來支持它。這可以有三種形式:
1.驗(yàn)證,通過在獨(dú)立或FCC驗(yàn)證的測試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試來驗(yàn)證設(shè)備。如果FCC敲響,需要將您的產(chǎn)品保存在報(bào)告中。
2.符合性聲明,這些設(shè)備在經(jīng)過認(rèn)證的FCC測試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試。測試報(bào)告還需要與您的產(chǎn)品一起保存,但不需要發(fā)送給FCC。
3.認(rèn)證,需要認(rèn)證的設(shè)備在經(jīng)認(rèn)可的FCC測試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試。測試報(bào)告將發(fā)送給FCC審核,提交,并希望通過。
【現(xiàn)在1.2已經(jīng)合并為SDOC認(rèn)證】
六、電子產(chǎn)品不合符FCC認(rèn)證要求的罰款
FCC合規(guī)性的測試和認(rèn)證過程成本較高,了解您的預(yù)期投資的第一步是確定您的設(shè)備是無意或有意的輻射器,一旦定義,您需要確定您的設(shè)備是否需要驗(yàn)證,符合性聲明或認(rèn)證文書工作。對于無意輻射器,47 CFR 15第15.101節(jié)的B部分列出了以下設(shè)備類型及其要求的符合性:
故意輻射器需要認(rèn)證,這些設(shè)備的測試和認(rèn)證過程可能需要四到六周,我們還看到測試中心花了十個(gè)月的時(shí)間在一臺(tái)設(shè)備上工作,過程將根據(jù)您的產(chǎn)品規(guī)格和所選測試實(shí)驗(yàn)室的響應(yīng)性而有所不同。
電子產(chǎn)品FCC認(rèn)證費(fèi)用多少?
故意輻射產(chǎn)品成本在8,000元到20,000元之間才能獲得設(shè)備認(rèn)證,只需要驗(yàn)證或符合性聲明的設(shè)備運(yùn)行在1,000元到5,000元之間。還有一個(gè)不合規(guī)費(fèi)用的痛苦主題,2016年7月1日,聯(lián)邦通信委員會(huì)對違反規(guī)定的產(chǎn)品處以罰款,每次違規(guī)產(chǎn)品或違規(guī)行為持續(xù)存在的每一天,最高罰款從37,500美元上升到47,350美元,持續(xù)違規(guī)行為也從40萬美元上升到473,402美元。
七、怎樣使您的電子產(chǎn)品快速通過FCC認(rèn)證?
FCC提供的認(rèn)證類型稱為模塊化認(rèn)證,這基本上允許您作為設(shè)計(jì)人員購買已經(jīng)過認(rèn)證的無線模塊,可用于您的設(shè)計(jì)。
如果您想在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段避免與FCC排放測試相關(guān)的所有細(xì)節(jié),成本和文書工作,這是一種很好的方法。有很多公司為BLE,WiFi,Zigbee,GSM和其他無線技術(shù)制作模塊。
他們產(chǎn)品已經(jīng)通過了FCC批準(zhǔn)的過程,并銷售包括芯片,平衡 - 不平衡轉(zhuǎn)換器,天線,晶體和屏蔽的模塊,這些模塊可以快速焊接到PCB上。當(dāng)您使用其中一個(gè)經(jīng)過認(rèn)證的模塊時(shí),您根本不必?fù)?dān)心FCC有意輻射測試。
我們通常會(huì)看到設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在計(jì)劃生產(chǎn)小批量產(chǎn)品時(shí)使用這些模塊。這使他們能夠快速開始他們的開發(fā)過程,而無需在FCC繁忙工作中占用寶貴的資源。一旦產(chǎn)品起飛,財(cái)務(wù)狀況到位,團(tuán)隊(duì)通常會(huì)考慮設(shè)計(jì)自己的RF技術(shù)。有兩種類型的模塊需要了解:
什么是預(yù)認(rèn)證模塊?
這些模塊由制造商生產(chǎn),該制造商已采取獲得FCC認(rèn)證所需的所有步驟。通過使用這些模塊,您將獲得符合FCC要求的優(yōu)勢,但您也將受限于您選擇的天線。
生產(chǎn)這些模塊的OEM將與EMC測試實(shí)驗(yàn)室合作,對可與變送器配合使用的少數(shù)天線進(jìn)行認(rèn)證。這意味著作為最終用戶,您需要選擇用于通過FCC指南的相同天線。大多數(shù)預(yù)認(rèn)證模塊都附帶一本集成手冊,概述了該設(shè)備如何適應(yīng)您現(xiàn)有的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
在考慮預(yù)先認(rèn)證的模塊時(shí),請記住以下幾點(diǎn):
陽性 | 否定 |
可以幫助您快速啟動(dòng)產(chǎn)品開發(fā)過程。 | 顯著高于設(shè)計(jì)自己的RF模塊的成本。 |
消除故意輻射合規(guī)的風(fēng)險(xiǎn)。 | 只能使用特定的天線類型和調(diào)制方案。 |
允許無線技術(shù)快速集成到您的設(shè)備中 | 你受制造商供應(yīng)的擺布。 |
也許您沒有預(yù)算花在認(rèn)證模塊上,或者您將盡快制作自己的RF設(shè)備。如果是這樣,那么非認(rèn)證模塊值得一看。這些模塊尚未通過官方認(rèn)證測試,這意味著您需要自己進(jìn)行測試。但是,它們確實(shí)提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的方法來快速構(gòu)建想法。
免責(zé)聲明:這條路不適合疲憊。我們已經(jīng)看到足夠多的公司將非認(rèn)證模塊集成到他們的電路板中,但在測試實(shí)驗(yàn)室中卻失敗了。數(shù)千美元后來和推遲上市的幾個(gè)星期教給他們一個(gè)艱難的教訓(xùn)。僅使用非認(rèn)證模塊作為臨時(shí)措施,而不是現(xiàn)場解決方案!
在考慮非認(rèn)證模塊時(shí),請記住以下幾點(diǎn):
陽性 | 否定 |
成本低于認(rèn)證模塊,非常適合預(yù)算緊張和原型。 | 與設(shè)計(jì)自己的RF模塊相比,成本更高。 |
天線和調(diào)制相位選擇更靈活。 | 仍然受制造商供應(yīng)的擺布。 |
仍然可能比嘗試設(shè)計(jì)自己的RF模塊更好。 | 沒有FCC認(rèn)證,你是獨(dú)立的。 |
如果您仍在尋找避免測試產(chǎn)品的麻煩的方法,那么我們有兩個(gè)最后的選擇。首先,您的設(shè)備可以使用幾種免除的產(chǎn)品類別。這些類別可以在“聯(lián)邦法規(guī)”第47篇第15部分第15.103節(jié)中找到。
還可以選擇將您的設(shè)備保持在FCC對子組件的定義范圍內(nèi)。這些被定義為數(shù)字設(shè)備的子系統(tǒng),其不作為較大系統(tǒng)的一部分進(jìn)行銷售。如果它們作為系統(tǒng)的一部分進(jìn)行銷售,那么它們將需要遵守FCC規(guī)定。
2.徹底研究您的組件
在原型設(shè)計(jì)階段,這是一個(gè)很好的成本削減策略。但是,當(dāng)您將該模塊留在FCC測試過程中時(shí),如果它返回失敗,請不要感到驚訝。
為避免這種混亂,我們建議您對所有組件進(jìn)行徹底的研究。在理想的世界中,我們說只使用預(yù)先認(rèn)證的模塊,但您需要考慮所有組件,而不僅僅是無線組件。以下是一些要記住的提示:
a、請務(wù)必檢查以確保您沒有使用可能導(dǎo)致設(shè)備其他部件出現(xiàn)干擾問題的組件。具有長跡線的傳感器是許多示例之一。
b、請注意連接外部組件的電線和電纜。這些將始終發(fā)射電磁(EM)輻射。
c、對于預(yù)先認(rèn)證的模塊,雙重和三重檢查您使用的是原始認(rèn)證中使用的天線。如果你不這樣做,那么你需要自己提交測試。
3.識別無意的輻射器
你最近在電源線上看過鐵氧體磁珠嗎?這些小汽缸是排放災(zāi)難最后解決方案的標(biāo)志。這也是一個(gè)指標(biāo),設(shè)計(jì)師要么沒有時(shí)間,要么沒有花時(shí)間擔(dān)心設(shè)備產(chǎn)生的噪音。
不要等待災(zāi)難發(fā)生,而是要預(yù)先知道EMI問題往往會(huì)有許多問題來源。您有時(shí)可以通過調(diào)整最響亮的EMI源來完成測試,但最好的辦法是減少所有輻射器的頻率。
為此,首先需要識別設(shè)計(jì)中的所有無意輻射器,這可以包括以下內(nèi)容:
a.數(shù)字時(shí)鐘
b.開關(guān)電源
c.電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序
d.具有重復(fù)電流泵浦的組件
所有這些設(shè)備都將在排放測試中看到,您的目標(biāo)是識別這些噪聲制造者是什么,以及在開始EMC測試之前如何調(diào)低它們。
4.計(jì)劃您的電路策略
在識別出所有無意的輻射器之后,您可以開始降低功耗或限制其高次諧波輸出的過程。在規(guī)劃電路策略時(shí),請牢記以下準(zhǔn)則:
如果您的信號用于低帶寬路徑,則不需要完美無缺的方波和皮秒上升時(shí)間。對于I / O驅(qū)動(dòng)程序,這意味著它只需要足夠強(qiáng)大的九次諧波內(nèi)容及以上。
直流電動(dòng)機(jī)可能是EMF災(zāi)難,在設(shè)計(jì)使用電樞電刷的直流電機(jī)時(shí),您可能需要在電機(jī)上包含一個(gè)100 pf或0.1 uF的電容,以實(shí)現(xiàn)正確的電弧放電。您還需要PCB和電機(jī)之間的兩個(gè)共模扼流圈以及電機(jī)上的反激二極管或緩沖電路 來保護(hù)驅(qū)動(dòng)晶體管。
5.減少您的板載天線尺寸
天線有自己的發(fā)射源問題,這些問題通常源于一系列較小的天線。因此,我們建議盡可能減少板載天線尺寸,并將它們封閉在地平面之間。您還可以在信號線周圍使用板載層和泛光接地層,以幫助降低EMI并改善信號完整性。
6.注意外部聯(lián)系
將PCB連接到外部連接的導(dǎo)線由于其長度而成為最常見的輻射源之一,務(wù)必使用雙絞線在兩根導(dǎo)線之間創(chuàng)建緊密的共模特性,這將有助于產(chǎn)生接地參考信號,并保持外部電線連接的完整性和阻抗,它還有助于避免從開環(huán)導(dǎo)線創(chuàng)建環(huán)形天線。
請記住,雙絞線無法幫助減少來自兩條線的共模輻射,因?yàn)樗鼈儠?huì)輻射相同的信號,在這種情況下,您需要共模扼流圈來減少輻射。
對于USB和以太網(wǎng)等高速線路,請?jiān)陔p絞線的兩端插入共模線圈,這將確保來自PCB的共模EMI不會(huì)進(jìn)入導(dǎo)線。它還可以減弱設(shè)備兩端的任何接地反彈。
對于電源連接,請務(wù)必將兩根導(dǎo)線穿過相同的共模鐵氧體扼流圈,這樣做可以抵消直流電流并最大限度地減少鐵氧體中產(chǎn)生的磁場,扼流圈應(yīng)安裝在外殼出口處的PCB上。
7.考慮一個(gè)屏蔽盒
考慮為具有各種噪聲源的設(shè)計(jì)添加屏蔽盒。如果您正在塑料外殼中使用消費(fèi)類設(shè)備,那么您可以在外殼內(nèi)選擇導(dǎo)電涂層。在機(jī)箱上與機(jī)械團(tuán)隊(duì)合作時(shí),請務(wù)必在設(shè)計(jì)過程的早期階段確定法拉第籠的要求。
8.PCB布局策略
有大量的布局策略會(huì)影響RF設(shè)計(jì)中的發(fā)射。我們不能在這里全部介紹它們,但這里有一些指導(dǎo)方針可以幫助您入門:
a.減少跡線長度
始終盡可能縮短走線長度,因?yàn)檫@有助于減少EMI問題。多短?這取決于你的設(shè)計(jì)。作為一般準(zhǔn)則,保持您的信號輸入盡可能短的接收路徑。此外,保持接收器及其輸入靠近在一起。這兩個(gè)放置考慮因素自然會(huì)導(dǎo)致更短的痕跡。
b.注意你的接地實(shí)踐
理想情況下,在設(shè)計(jì)中使用一個(gè)堅(jiān)固的地平面,并使用精心布線的返回路徑。使用兩個(gè)單獨(dú)的接地層會(huì)導(dǎo)致電路部分的參考不同,從而增加干擾的可能性。
還要確保將任何旁路或去耦電容直接連接到地,以減少干擾的可能性。通向太長的接地路徑會(huì)增加EMI的風(fēng)險(xiǎn)。
c.使用旁路電容器降低噪音
您可以在直流分量附近放置旁路電容,以降低噪聲并產(chǎn)生更清晰的直流信號。對于放置,您可以使用電路板的底部,這為頂層上的過孔和扇出跡線提供了額外的空間。
總結(jié):
以上是正對電子產(chǎn)品FCC認(rèn)證方面的技巧總結(jié),如有疑問,請始終選擇使用預(yù)先認(rèn)證的模塊,以使您的設(shè)計(jì)快速進(jìn)行。這些模塊為FCC合規(guī)性提供了一條簡單有效的途徑,無需任何繁忙工作。對于那些敢于設(shè)計(jì)自己的RF模塊的人,請務(wù)必依靠您最寶貴的資源,測試中心以及我們在此處介紹的設(shè)計(jì)策略。
環(huán)測威檢測科技專業(yè)辦理產(chǎn)品無線認(rèn)證,FCC認(rèn)證,emc認(rèn)證等,詳情咨詢電話:4008-707-283
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