你有一個最好的想法在城里的電子產品，但是認證是否會阻礙你的成功？根據環測威的研究，所有首次電磁兼容性（EMC）測試中近50％會導致故障，我們都知道這意味著什么 - 重新定價，成本暴漲以及產品的設計失敗。在這篇文章中，我們將揭開點此產品FCC認證的神秘面紗，這樣您就可以設計出第一次通過的電子產品。
美國聯邦通信委員會（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備和頻率。為什么設備首先需要加以監管？幫助防止潛在的干擾。FCC通過確保每種產品都滿足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認證的對象？
“（a）對于未上市，不是用工具包制造，并且為個人用途而建造的數量為5或更少的設備，不需要設備授權。
（b）人們認識到，自建設備的個體建造者可能不具備進行測量以確定是否符合規定的手段。在這種情況下，建筑商應采用良好的工程實踐，以在最大可行范圍內達到規定的技術標準。
三、FCC認證測試什么？
FCC要求在美國銷售和銷售的電子設備符合電磁兼容性（EMC）和射頻（RF）發射的特定指南，兩個一般測試類別是：
a.EMC測試，此測試將測量設備在各種操作條件下生成的EMF字段的強度。
b.射頻測試，該測試將測量電磁頻譜上特定射頻內生成的EMF場。
根據這兩個測試類別，如果您的設備具有RF組件，可以假設您只需要關注FCC，任何時鐘速度超過8 KHz的電子設備都會產生某種干擾或噪音，美國聯邦通信委員會繼續定義設備如何有意或無意地輻射干擾。
四、什么是故意輻射器
這些設備有意發射RF信號并包括所有典型的無線模塊，如WiFi，藍牙，Zigbee等。這些設備必須經過FCC的測試和認證才能在美國銷售和銷售。
五、什么是無意的輻射器
這些設備無意中發出干擾/噪聲，可能包括切換電源噪聲，擴展時鐘軌跡或由邋ground地面澆注或跟蹤短截線產生的天線等。雖然這些設備需要進行測試，但不需要將結果發送給FCC。
無論您的設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.驗證，通過在獨立或FCC驗證的測試實驗室進行測試來驗證設備。如果FCC敲響，需要將您的產品保存在報告中。
2.符合性聲明，這些設備在經過認證的FCC測試實驗室進行測試。測試報告還需要與您的產品一起保存，但不需要發送給FCC。
3.認證，需要認證的設備在經認可的FCC測試實驗室進行測試。測試報告將發送給FCC審核，提交，并希望通過。
【現在1.2已經合并為SDOC認證】
六、電子產品不合符FCC認證要求的罰款
FCC合規性的測試和認證過程成本較高，了解您的預期投資的第一步是確定您的設備是無意或有意的輻射器，一旦定義，您需要確定您的設備是否需要驗證，符合性聲明或認證文書工作。對于無意輻射器，47 CFR 15第15.101節的B部分列出了以下設備類型及其要求的符合性：
故意輻射器需要認證，這些設備的測試和認證過程可能需要四到六周，我們還看到測試中心花了十個月的時間在一臺設備上工作，過程將根據您的產品規格和所選測試實驗室的響應性而有所不同。
電子產品FCC認證費用多少？
故意輻射產品成本在8,000元到20,000元之間才能獲得設備認證，只需要驗證或符合性聲明的設備運行在1,000元到5,000元之間。還有一個不合規費用的痛苦主題，2016年7月1日，聯邦通信委員會對違反規定的產品處以罰款，每次違規產品或違規行為持續存在的每一天，最高罰款從37,500美元上升到47,350美元，持續違規行為也從40萬美元上升到473,402美元。
七、怎樣使您的電子產品快速通過FCC認證？
FCC提供的認證類型稱為模塊化認證，這基本上允許您作為設計人員購買已經過認證的無線模塊，可用于您的設計。
如果您想在產品開發的早期階段避免與FCC排放測試相關的所有細節，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和其他無線技術制作模塊。
他們產品已經通過了FCC批準的過程，并銷售包括芯片，平衡 - 不平衡轉換器，天線，晶體和屏蔽的模塊，這些模塊可以快速焊接到PCB上。當您使用其中一個經過認證的模塊時，您根本不必擔心FCC有意輻射測試。
我們通常會看到設計團隊在計劃生產小批量產品時使用這些模塊。這使他們能夠快速開始他們的開發過程，而無需在FCC繁忙工作中占用寶貴的資源。一旦產品起飛，財務狀況到位，團隊通常會考慮設計自己的RF技術。有兩種類型的模塊需要了解：
什么是預認證模塊？
這些模塊由制造商生產，該制造商已采取獲得FCC認證所需的所有步驟。通過使用這些模塊，您將獲得符合FCC要求的優勢，但您也將受限于您選擇的天線。
生產這些模塊的OEM將與EMC測試實驗室合作，對可與變送器配合使用的少數天線進行認證。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。大多數預認證模塊都附帶一本集成手冊，概述了該設備如何適應您現有的設計項目。
在考慮預先認證的模塊時，請記住以下幾點：
| 陽性 | 否定 |
| 可以幫助您快速啟動產品開發過程。 | 顯著高于設計自己的RF模塊的成本。 |
| 消除故意輻射合規的風險。 | 只能使用特定的天線類型和調制方案。 |
| 允許無線技術快速集成到您的設備中 | 你受制造商供應的擺布。 |
也許您沒有預算花在認證模塊上，或者您將盡快制作自己的RF設備。如果是這樣，那么非認證模塊值得一看。這些模塊尚未通過官方認證測試，這意味著您需要自己進行測試。但是，它們確實提供了一種經濟有效的方法來快速構建想法。
免責聲明：這條路不適合疲憊。我們已經看到足夠多的公司將非認證模塊集成到他們的電路板中，但在測試實驗室中卻失敗了。數千美元后來和推遲上市的幾個星期教給他們一個艱難的教訓。僅使用非認證模塊作為臨時措施，而不是現場解決方案！
在考慮非認證模塊時，請記住以下幾點：
| 陽性 | 否定 |
| 成本低于認證模塊，非常適合預算緊張和原型。 | 與設計自己的RF模塊相比，成本更高。 |
| 天線和調制相位選擇更靈活。 | 仍然受制造商供應的擺布。 |
| 仍然可能比嘗試設計自己的RF模塊更好。 | 沒有FCC認證，你是獨立的。 |
如果您仍在尋找避免測試產品的麻煩的方法，那么我們有兩個最后的選擇。首先，您的設備可以使用幾種免除的產品類別。這些類別可以在“聯邦法規”第47篇第15部分第15.103節中找到。
還可以選擇將您的設備保持在FCC對子組件的定義范圍內。這些被定義為數字設備的子系統，其不作為較大系統的一部分進行銷售。如果它們作為系統的一部分進行銷售，那么它們將需要遵守FCC規定。
2.徹底研究您的組件
在原型設計階段，這是一個很好的成本削減策略。但是，當您將該模塊留在FCC測試過程中時，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行徹底的研究。在理想的世界中，我們說只使用預先認證的模塊，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、請務必檢查以確保您沒有使用可能導致設備其他部件出現干擾問題的組件。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。這些將始終發射電磁（EM）輻射。
c、對于預先認證的模塊，雙重和三重檢查您使用的是原始認證中使用的天線。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難最后解決方案的標志。這也是一個指標，設計師要么沒有時間，要么沒有花時間擔心設備產生的噪音。
不要等待災難發生，而是要預先知道EMI問題往往會有許多問題來源。您有時可以通過調整最響亮的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，首先需要識別設計中的所有無意輻射器，這可以包括以下內容：
a.數字時鐘
b.開關電源
c.電機驅動程序
d.具有重復電流泵浦的組件
所有這些設備都將在排放測試中看到，您的目標是識別這些噪聲制造者是什么，以及在開始EMC測試之前如何調低它們。
4.計劃您的電路策略
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。在規劃電路策略時，請牢記以下準則：
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間。對于I / O驅動程序，這意味著它只需要足夠強大的九次諧波內容及以上。
直流電動機可能是EMF災難，在設計使用電樞電刷的直流電機時，您可能需要在電機上包含一個100 pf或0.1 uF的電容，以實現正確的電弧放電。您還需要PCB和電機之間的兩個共模扼流圈以及電機上的反激二極管或緩沖電路 來保護驅動晶體管。
5.減少您的板載天線尺寸
天線有自己的發射源問題，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.注意外部聯系
將PCB連接到外部連接的導線由于其長度而成為最常見的輻射源之一，務必使用雙絞線在兩根導線之間創建緊密的共模特性，這將有助于產生接地參考信號，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導線創建環形天線。
請記住，雙絞線無法幫助減少來自兩條線的共模輻射，因為它們會輻射相同的信號，在這種情況下，您需要共模扼流圈來減少輻射。
對于USB和以太網等高速線路，請在雙絞線的兩端插入共模線圈，這將確保來自PCB的共模EMI不會進入導線。它還可以減弱設備兩端的任何接地反彈。
對于電源連接，請務必將兩根導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生的磁場，扼流圈應安裝在外殼出口處的PCB上。
7.考慮一個屏蔽盒
考慮為具有各種噪聲源的設計添加屏蔽盒。如果您正在塑料外殼中使用消費類設備，那么您可以在外殼內選擇導電涂層。在機箱上與機械團隊合作時，請務必在設計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影響RF設計中的發射。我們不能在這里全部介紹它們，但這里有一些指導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，因為這有助于減少EMI問題。多短？這取決于你的設計。作為一般準則，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。這兩個放置考慮因素自然會導致更短的痕跡。
b.注意你的接地實踐
理想情況下，在設計中使用一個堅固的地平面，并使用精心布線的返回路徑。使用兩個單獨的接地層會導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增加EMI的風險。
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：
以上是正對電子產品FCC認證方面的技巧總結，如有疑問，請始終選擇使用預先認證的模塊，以使您的設計快速進行。這些模塊為FCC合規性提供了一條簡單有效的途徑，無需任何繁忙工作。對于那些敢于設計自己的RF模塊的人，請務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計策略。
