Préparation à la certification en conception sans fil

Digi International Digi International
13 octobre 2018

La connaissance est le pouvoir, comme on dit. Lorsque vous créez un produit sans fil, le fait de comprendre et de se préparer aux exigences de certification peut vous aider à optimiser votre conception dès le début, afin que vous puissiez passer les certifications dès la première tentative. Cet article aborde les principales certifications auxquelles il faut se préparer lorsque vous commencez à planifier la conception de votre produit.

Certifications FCC

Tout produit destiné à être vendu aux États-Unis doit passer les certifications FCC, qui comprennent les éléments suivants :

  • FCC Partie 15, sous-partie B - Rayonnement non intentionnel (EMI) : Les appareils électroniques dont les oscillations sont supérieures à 9 kHz et qui ne génèrent pas délibérément d'émissions de radiofréquences doivent être conformes aux limites d'émission de la partie 15, sous-partie B, de la FCC. Aujourd'hui, les horloges des appareils étant beaucoup plus rapides, il peut être difficile de réussir ce test. Des horloges plus rapides signifient des longueurs d'onde plus courtes ; par conséquent, les petites structures sur votre PCB peuvent agir comme une antenne et propager des émissions indésirables. Vous devez donc vraiment minimiser ce bruit dans votre conception électronique.
  • Partie 15C, 22, 24, 27 - Radiateur intentionnel : Ces tests évaluent la puissance de sortie et d'autres caractéristiques du signal pour les produits dotés d'émetteurs RF. Les harmoniques sont la cause la plus courante d'échec des tests, et il existe plusieurs raisons typiques. Voici deux exemples courants :

    Les amplificateurs de puissance non linéaires de la chaîne d'émission peuvent générer des harmoniques qui sont ensuite rayonnées par l'antenne.

    Les composants non linéaires des circuits imprimés peuvent capter la fréquence fondamentale rayonnée par l'antenne, puis générer et rayonner les harmoniques de cette fréquence fondamentale.

  • Débit d'absorption spécifique (DAS) - Cetest mesure dans quelle mesure les transmissions RF du produit chauffent les tissus humains, et est conçu pour prévenir les risques sanitaires. Si le produit final est utilisé à moins de 20 cm du corps humain, vous devez effectuer un calcul de l'exposition maximale admissible (EMT), au minimum, pour déterminer si un test SAR est nécessaire.

Certifications cellulaires

Les tests cellulaires par voie hertzienne (OTA) sont requis pour les conceptions cellulaires dont les antennes sont situées à moins de 20 cm de la radio, et sont très difficiles à réussir. Les tests de certification cellulaire comprennent souvent les éléments suivants, en fonction du choix de l'opérateur et de la région géographique :

  • Puissance rayonnée totale (TRP) - Mesure la puissance totale rayonnée par l'appareil et est fonction de l'efficacité du rayonnement de l'antenne, de l'adaptation de l'impédance et de la puissance de sortie radio.
  • Sensibilité isotrope totale (TIS) - Mesure la sensibilité du récepteur rayonné intégrée sur une sphère autour du dispositif. Elle est fonction de l'efficacité du rayonnement de l'antenne, de l'adaptation de l'impédance et de la sensibilité du récepteur radio, mais elle est souvent limitée par le bruit rayonné par l'électronique hôte.
  • Relative Sensitivity Intermediate Channel (RSIC) - tests de dégradation de la sensibilité du récepteur sur des canaux RF spécifiques.
  • Radiated Spurious Emissions (RSE) - évalue les émissions parasites de l'émetteur cellulaire ainsi que de l'électronique hôte.

Le responsable de l'ingénierie RF, Kyle Sporre, résume les exigences de test PTCRB et les régions où elles sont applicables dans la simple session vidéo de tableau blanc ci-dessous.

Il est très important de comprendre les principes de conception qui affectent les tests de certification dès le début de votre processus et d'appliquer les meilleures pratiques. Un contrôle efficace du bruit avant d'effectuer des tests cellulaires rayonnés tels que TIS et RSIC peut vous aider à atteindre le faible niveau d'EMI requis pour réussir les tests de certification. TIS exige des émissions de PCB encore plus silencieuses que les certifications FCC, et les échecs causés par le bruit provenant de l'électronique hôte sont courants.

Notez que les produits qui ne comportent pas d'antenne à moins de 20 cm de l'appareil ne sont pas soumis aux tests OTA. Il s'agit par exemple de produits en boîte avec un port d'antenne qui nécessite que le client fournisse l'antenne, ou de produits avec des antennes câblées qui se trouvent à plus de 20 cm de l'appareil. Pour garantir le succès, concevez votre produit dès le départ en tenant compte des exigences de certification. Si vous avez besoin d'aide, l'équipe des services de conception sans fil (WDS) de Digi peut vous aider à concevoir votre produit ou même à corriger les problèmes de conception qui peuvent entraîner des échecs de certification.

Consultez des informations supplémentaires sur les considérations critiques de conception et l'équipe Digi WDS pour obtenir une certification dès aujourd'hui.
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