無線通信產品FCC認證及測試方法介紹
發(fā)布日期：2013-3-7
1、引言
近年來，中國對美國的出口產品中，有相當一部分是通信電子類產品，而根據(jù)美國聯(lián)邦通訊法規(guī)相關部分（CFRTitle47）的規(guī)定，凡進入美國的通信電子類產品都需要進行FCC認證，即通過由FCC直接或者間接授權的實驗室根據(jù)FCC技術標準進行檢測和批準。
中國泰爾實驗室一直致力于FCC認證和測試方法的研究，并于2004年獲得FCC測試認證的資質，在通信類產品的測試和認證方面積累了一些技術和經驗，本文旨在將這些技術和經驗拿出來與大家共享。
2、FCC認證申請的基本要求
FCC對無線通信產品的要求主要包含在CFRTitle47的Part2和Part24兩部分中，而工作在1920MHz-1930MHz頻段的個人通信業(yè)務（PCS）相關的設備則在Part15的subpartD中作了規(guī)定，其他相關信息如費用要求、管理要求等則在Part0和Part1中描述。這些法規(guī)紛繁蕪雜，不易理解，但歸納起來，最基本要求有如下一些。
2.1基本申請信息
申請人需要準備的基本信息主要包括三類：申請人及申請產品的基本信息、產品規(guī)格和認證信息。申請人必須清晰、明確地回答有關問題，對不屬于申請范圍的內容要明確標注。基本信息通過網絡以電子文檔的形式提交給FCC。
2.1.1基本信息
這些信息包括如下幾方面：
?。?）申請人的基本信息，如完整的法人名稱、FCC注冊碼、通信地址、聯(lián)系人信息等。對美國以外的國家或地區(qū)的申請人，可以直接獲取FCC的產品授權，也可以指定由美國國內的代理人來獲取產品授權。FCC要求申請人提供的聯(lián)系人分為技術相關的聯(lián)系人和法律、經濟等非技術相關的聯(lián)系人。
?。?）申請人代碼及產品代碼。
（3）保密信息，即確定申請中涉及的信息是否有保密要求。如果不作保密要求，則其他人也可以看到申請中的相關信息，有時候這可能會造成產品關鍵信息的泄漏。因此從考慮申請人技術保密的要求出發(fā)，F(xiàn)CC允許申請人提出對部分或全部信息實行保密的要求。
?。?）延遲發(fā)布產品授權信息，即確定產品授權是否需要延遲。出于某些原因（如保密等），申請人可以選擇一個產品授權生效日期，在這個日期之前，所有申請信息將被保密。
?。?）確定申請產品的類別。對于無線通信產品，一般屬于PCB，PCE或者PUB等，視具體產品而定。
?。?）說明申請類別。申請可以是針對新產品的申請。也可以是已獲得授權的產品的FCCID、第Ⅱ類或者第Ⅲ類的變更申請。
（7）對于復合產品及作為其他復雜系統(tǒng)組成部分的產品，還需要確定除本申請之外的其他相關認證要求。
?。?）提供測試實驗室的信息。FCC網站上列出了所有具有FCC測試資質的實驗室名稱，因此申請人所提供的測試實驗室也只能是表單上的某一家。
2.1.2產品規(guī)格
提交申請時，必須對產品的規(guī)格做最基本的說明，包括產品工作的頻率范圍、額定輸出功率、頻率容限、發(fā)射類型、微處理器型號、產品所依據(jù)的法規(guī)、產品的標準化描述等。對發(fā)射類型的說明，F(xiàn)CC要求用三字符方法，即用已定義好的三個代表字符和表示方法，說明調制類型、信號特性和傳輸?shù)男畔⒌念愋?，并說明發(fā)射的占用帶寬和必要帶寬。占用帶寬是指發(fā)射的總平均功率的99%所占用的帶寬，且要求最低頻率以下和最高頻率以上部分所占的功率均為0.5%，對于多信道頻率分割系統(tǒng)，此規(guī)定可以按有效性原則進行處理。必要帶寬指在確保傳輸信息的速率和質量要求的前提下，占用帶寬的最小值，其表示方法也遵循一套規(guī)定的體系。最后還必須對產品的一些重要特征進行描述。FCC規(guī)定了一系列標準化的描述語句，申請人以此為參考對申請的產品進行描述。
以上的這些信息必須在72小時內提交，否則，所有的相關信息將會被系統(tǒng)刪除，下次申請時需重新提交所有的信息。
2.1.3確認信息
確認信息是一份確認書，即申請人對所有申請的信息的真實性進行最后的確認。如果提交的信息中，存在弄虛作假成分，申請人將會受到罰款、監(jiān)禁、撤銷執(zhí)照、沒收等處罰。申請人還要承諾滿足管制藥物相關的規(guī)定。
2.2技術報告
申請人除了提供基本信息外，還必須提供一份技術報告。技術報告中至少應包含以下內容：
?。?）產品制造商和認證申請人的名稱和地址。
?。?）FCCID。
?。?）最終產品的安裝和操作說明書。對于還處于原型機階段的產品，如果暫時還不能提供最終的說明書，可以先提供草案，待完善之后再提供正式的說明書。
?。?）發(fā)射類型及頻率范圍。
?。?）正常工作時的功率值范圍，或者功率級，以及相應法規(guī)規(guī)定的限值。如果功率是可調的，還要說明調節(jié)方法。
?。?）正常工作時，饋入到射頻放大電路的電壓和電流值，并說明在正常功率或特定功率級范圍內功率值的調節(jié)程序。
?。?）所有與確定并穩(wěn)定頻率、抑制雜散、調制信號和限制功率相關的電路和元器件的電路圖及相應原理的說明。
（8）產品標識或者標簽的照片或者圖片。
?。?）產品照片，包括各種視角及內、外部結構，要求照片的尺寸為8×10英寸，并且最好在拍照時輔以尺子以說明產品的幾何尺寸。外部的照片要能夠清楚地顯示出產品的結構、布局、控制鍵及按鈕等；內部照片要能夠反映出產品的內部結構、元器件的位置和框架結構等。如果說明書中已包含這些照片且說明書已提交給FCC。則技術報告中可以只包含必要的補充說明。
（10）對采用數(shù)字調制技術的產品，報告中必須詳細說明調制系統(tǒng)的特征，包括濾波器的頻率與相位、幅度的響應特征和產品在最大額定功率下工作時的調制波形。
?。?1）相關性能指標的測試方法和結果，這將在下一部分說明。
3、性能指標的測試方法
向FCC提交的技術報告中，包括了射頻輸出功率、調制特征、占用帶寬、天線端口的雜散發(fā)射、雜散輻射場強、頻率穩(wěn)定性和頻譜特征等方面的性能指標，F(xiàn)CC法規(guī)原則上規(guī)定了每種性能指標的限值和測試要求，這里僅對相應的測試方法做簡單的介紹。
3.1射頻輸出功率
按照功率的調節(jié)程序，調節(jié)饋入到射頻放大電路的電壓和電流值，使其處于最大額定功率發(fā)射狀態(tài)，并在射頻輸出端口加上合適的負載，從而測試得最大射頻輸出功率。對不同的發(fā)射類型，功率調節(jié)的方法將會有所不同，在技術報告中應對此作詳細說明。
3.2調制特征
（1）對語音調制的通信產品，需測定100-5000Hz頻率范圍內音頻調制電路的頻率響應曲線。如果產品使用了音頻低通濾波器，還要測定該音頻濾波器的頻率響應曲線。
?。?）對采用調制限制處理的產品，需測定在整個調制的頻率和信號功率級范圍內的調制百分比—輸入電壓的關系曲線。
（3）對采用限制峰值包絡功率電路的單邊帶、獨立邊帶的無線電話發(fā)射機，需測定峰值包絡輸出功率—輸入電壓之間的關系曲線。
（4）其他類型的產品將根據(jù)申請的認證類型及相應的法規(guī)進行處理。
3.3占用帶寬
測量占用帶寬時，對采用不同調制方式的產品，測量方法將有所不同，但基本原則是選擇典型業(yè)務模式下調制信號具有最大幅度的情況來進行測試，并且在報告中對輸入的調制信號做詳細說明。
3.4天線端口的雜散發(fā)射
除了產品有用頻點處的射頻功率或電壓外，還需要對無用的雜散頻率進行測量。測量時，可以在天線輸出端口加上合適的假天線；諧波和一些比較顯著的雜散發(fā)射點需要重點關注。
3.5雜散輻射場強
該項測試主要檢測產品機殼端口、控制電路模塊和電源端口的諧波和一些較顯著的雜散發(fā)射頻點的場強。工作頻率低于890MHz的產品，測量需要在開闊場或者電波暗室中進行。對于現(xiàn)場測試，需要對測量現(xiàn)場附近的射頻源及明顯的反射物體做詳細的調查分析與說明。
3.6頻率穩(wěn)定性
需要考查的頻率穩(wěn)定性包括環(huán)境溫度和輸入電壓變化時，產品頻率確定和穩(wěn)定電路的頻率的變化情況，在特殊情況下，還可能包括產品配用不同的天線或在較大的金屬物體附近移動時的頻率穩(wěn)定性。
溫度變化的范圍是-30℃～+50℃，測量的溫度間隔不大于10℃。測量每個溫度點的頻率時，都需要等待足夠長的時間以使諧振電路相關的元件達到穩(wěn)定狀態(tài)。
電壓變化的范圍是額定工作電壓的85%～115%，對依靠電池工作的便攜產品，最低電壓可以是截止電壓。
3.7頻譜特征
對雜散發(fā)射和輻射場強評估和測量的頻譜范圍，將依據(jù)產品的工作頻率來確定。進行頻譜特征研究的最低頻率可以選擇產品實際使用的最低頻率點；如果最低頻率低于9kHz，則選擇9kHz作為研究的最低頻率點。最高頻率的選擇遵循以下原則：
（1）對于工作頻率在10GHz以下的產品，選擇最高基頻的10次諧波作為評估的最高頻率，如果10次諧波的頻率大于40GHz，則選擇40GHz作為評估的最高頻率。
?。?）對于工作頻率在10GHz和30GHz之間的產品，選擇最高基頻的5次諧波作為評估的最高頻率，如果5次諧波的頻率大于100GHz，則選擇100GHz作為評估的最高頻率。
?。?）對于工作頻率在30GHz以上的產品，選擇最高基頻的5次諧波作為評估的最高頻率，如果5次諧波的頻率大于200GHz，則選擇200GHz作為評估的最高頻率。
