產品FCC認證時如何考慮在260-470 MHz頻段內操作
簡介
本節旨在讓讀者基本了解美國境內260-470 MHz頻段內RF設備操作的法律和技術考慮因素。這些頻段的使用在全球范圍內變化很大,因此應該認識到本應用筆記適用于使用Linx RF模塊并計劃在美國運行的設計人員。
在使用RF時,應始終明確區分技術上可行的內容和法律上可接受的內容。實現滿足技術目標但不能合法銷售或運營的解決方案幾乎沒有用處。因此,應優先考慮合法性問題。
FCC認證法律考慮
在美國,聯邦通信委員會(FCC)負責監管所有RF設備。這些法規包含在聯邦法規(CFR)第47章中。標題47由許多卷組成; 但是,適用于260-470 MHz頻段操作的所有規則都包含在0-19卷中。強烈建議獲取副本并進行全面審核。您可以從當地政府書店,華盛頓政府印刷辦公室或FCC網站獲取完整的代碼副本。
什么是未經許可的RF頻譜?
RF頻譜內的某些頻段可用于“未許可”操作。“未經許可”一詞經常被誤解。為“未經許可”操作而設計的產品制造商不能免于測試和/或認證。實際上,發射器和接收器都必須由合格的測試實驗室進行測試。但是,一旦完成并且收到任何必要的批準,產品的最終用戶就可以在不獲得其使用許可的情況下進行操作。
fcc接收程序
發射器和接收器的批準程序完全不同。接收器被認為是無意的散熱器,需要根據符合性聲明過程進行授權。這是一個簡單的過程,其中認可的實驗室測試產品以確保設備符合FCC標準。測試結果應保存在您的文件中,但除非根據第2.1076節特別要求,否則不需要FCC提交或提交。
成功完成此過程后,最終產品應按FCC規定的標簽進行標記。
FCC認證發射器程序
變送器是有意的散熱器,需要經過認證。認證測試應由經過適當批準的實驗室進行。在大多數情況下,您不需要出席測試,您選擇的實驗室將準備文件。認證一旦由FCC直接頒發,但現在允許獨立實驗室通過電信認證機構(TCB)計劃頒發認證,該計劃簡化了流程。
成功測試后,將生成一份報告,顯示有關測試和設備的信息。顯示您的FCC ID號以及FCC規定信息的標簽將需要放在您的認證產品上。
工作在260-470 MHz頻段的發射機規則受第15.231部分管轄。在某些頻段,FCC僅指定基本功率,諧波電平和允許帶寬。但是,在260-470 MHz頻段的情況下,FCC還會考慮諸如預期應用和傳輸持續時間等因素。
在審查本節時,必須將(A) - (D)段作為一個單元閱讀,并認識到(E)段僅適用于不能滿足(A)段規則的情況。鑒于規則的復雜性和依賴于應用程序的性質,它們最好在圖1中說明。
FCC認證功能要求
一旦您確定原則上允許您的申請,您將需要專注于了解必須滿足的特定功能要求,以便您的產品獲得認證。
確定并遵守允許的輸出功率
圖2顯示了基本工作頻率與允許輸出功率之間的關系。由于隨著頻率的增加允許輸出功率上升,因此選擇最高頻率可能會產生最佳的測距性能。然而,情況并非如此,因為自由空間衰減與頻率成比例增加。因此,規則使頻帶傳播特性相等。還應考慮天線尺寸和效率。緊湊或尺寸減小的天線通常在頻帶的下部不那么有效。
值得注意的是,輻射到自由空間的RF電平不僅取決于原始輸出功率,還取決于所采用的天線類型,電路布局和地平面等因素。大多數發射器模塊,包括由Linx制造的發射器模塊,都能夠產生不合規的輸出電平。這種額外的功率有助于設計人員克服低效的天線樣式,并允許他們在采用ASK / OOK等調制技術時利用FCC的平均容限。如果模塊與高效天線匹配,則可能需要使用模塊的電平調節或外部衰減墊來降低輸出功率。有關詳細信息,請查看Linx應用說明#00150。
操作頻率與輸出功率
圖2:工作頻率與輸出功率的關系。
除基本輸出功率限制外,FCC還可調節允許的諧波水平和占用帶寬。
由于本文面向Linx產品的用戶,因此Linx模塊旨在滿足這些要求,因此無需詳細了解這些要點。然而,重要的是要注意用戶可能存在對諧波含量產生不利影響的方式,包括使用匹配不良或調諧的天線,電源/系統噪聲或布局或旁路問題。
雖然這些合法性的考慮可能看起來很難,但它們通常不是。通過選擇正確的工作頻率并使用預制RF模塊,產品設計人員的負擔將大大降低。通過適當關注良好的布局,清潔的電源線和適當匹配的天線等基礎知識,RF成功可能是一個幾乎無痛的過程。
既然您的應用程序有望在上述法律考慮因素中幸存下來,那么讓我們考慮在這些頻率下運行的實際技術問題。
設計在260-470 MHz頻段內運行的好處
1.首先,應該認識到FCC對樂隊的不尋常限制不僅僅是讓設計師的生活變得悲慘。由這些限制產生的傳輸的隨機周期性有助于使這組頻率不受持續干擾的影響。其他第15部分頻段可能擁擠不斷傳輸語音,數據,視頻甚至微波爐。
2.其次,用更少的功率實現更長的傳輸距離。在該范圍內的頻率的自由空間傳播明顯優于諸如900MHz或2.4GHz的較高頻率。因此,需要較低的輸出功率來獲得任何特定距離,并且功耗顯著降低。
3.第三是成本效益。在這些頻率下使用的組件的成本低于為更高頻率設計的組件。
4.第四是國際監管兼容性。如果您的產品將在國外銷售,您將需要計劃國際兼容性。頻段分配和規定因國家而異。
fcc頻段內的常見頻率及其用途
1.315 MHz通常用于門/車庫門開啟器,安全和無鑰匙進入系統。
2.418 MHz在美國是一個非常干凈的頻率,也適合在加拿大運行。
3.整個歐洲使用433.92 MHz,雖然允許在美國和加拿大使用,但業余無線電,附近尋呼機頻段和有源RFID標簽的干擾有時可能會造成問題。
總結
260-470 MHz頻段是傳輸控制,命令或狀態信號的理想選擇。還應考慮伴隨有諸如時間,溫度或壓力等數據的控制信號。
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