物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，為產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)是增加連接性，以及新的功能和服務(wù)支持。這通常意味著向產(chǎn)品添加一個(gè)或多個(gè)無線電以提供無線連接解決方案。從照明燈到筆記本電腦，從HVAC系統(tǒng)到家電，產(chǎn)品都集成了無線電技術(shù)以相互通信，與IoT和消費(fèi)者進(jìn)行通信。相應(yīng)地，現(xiàn)在除了電磁兼容性（EMC）問題外，更多制造商還必須關(guān)注無線電法規(guī)遵從性。

EMC測(cè)試與防止產(chǎn)品之間以及產(chǎn)品與產(chǎn)品運(yùn)行環(huán)境之間發(fā)生意外的電氣相互作用有關(guān)。電子產(chǎn)品在正常運(yùn)行期間會(huì)意外地產(chǎn)生電磁場(chǎng)，并且可能會(huì)對(duì)各種無線電服務(wù)造成干擾。在某些情況下，它們可能以意想不到的方式直接相互影響。

在這種情況下，EMC測(cè)試采用兩種形式：

1）排放測(cè)試，測(cè)量產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，以確保它們保持在可接受的水平以下，以最大程度地減少干擾的可能性；

2）抗擾度測(cè)試，該測(cè)試使產(chǎn)品遭受其預(yù)期環(huán)境典型的電氣干擾，從而努力確定產(chǎn)品是否會(huì)受到電磁干擾的嚴(yán)重影響。將無線電設(shè)備放入產(chǎn)品中會(huì)為產(chǎn)品合規(guī)性和EMC測(cè)試增加新的考慮因素。

無線電基本的EMC注意事項(xiàng)：

      即使沒有集成的無線電，電子產(chǎn)品在世界許多地方也要符合EMC要求。適用的要求因地理區(qū)域而異，但通常是排放要求和抗擾性要求的混合。在美國(guó)，聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）要求大多數(shù)工作在9 kHz以上的電子設(shè)備必須符合《聯(lián)邦法規(guī)標(biāo)題》第47章“電信”第15部分B子部分的要求，該條款包含對(duì)產(chǎn)品外殼和外殼的電磁輻射的限制電力線路。加拿大在其引起干擾的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)（ICES）系列中對(duì)各種產(chǎn)品類型都有類似的排放要求。

      其他經(jīng)濟(jì)體，例如歐盟（EU），需要進(jìn)行排放和抗擾度測(cè)試。歐盟有許多不同的EMC遵從標(biāo)準(zhǔn)。適用哪一種取決于產(chǎn)品類型，但通常包括對(duì)電涌的抗擾性，對(duì)電源線的干擾，輻射干擾，靜電放電（ESD），環(huán)境磁場(chǎng)，甚至在停電或掉電期間產(chǎn)品的性能。美國(guó)，加拿大，歐盟和其他經(jīng)濟(jì)體的醫(yī)療設(shè)備通常需要滿足IEC 60601-1-2中包含的EMC要求，該要求包含對(duì)排放和抗擾性的測(cè)試，與歐盟標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試類似。

      非無線電產(chǎn)品的排放測(cè)試通常在測(cè)試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行約一天，并且需要配置一個(gè)或多個(gè)在測(cè)試期間可以正常運(yùn)行的樣品。排放掃描每次可能需要花費(fèi)幾分鐘到幾小時(shí)的時(shí)間，并且產(chǎn)品需要在掃描運(yùn)行時(shí)正常運(yùn)行，因此可能有必要將產(chǎn)品配置為在日常使用中可能無法重復(fù)運(yùn)行。應(yīng)提供所有必需的設(shè)備和電源，以便填充所有I / O端口，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室手邊可能沒有合適的設(shè)備來鍛煉產(chǎn)品。它總是有助于提供清晰簡(jiǎn)明的操作說明，而不是大量的手冊(cè)。

每種模式下的抗擾性測(cè)試通常需要2到4天，有些測(cè)試可以運(yùn)行數(shù)小時(shí)。設(shè)置方面的考慮與排放相同，另外還要求在抗擾度測(cè)試期間指定產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)，以便實(shí)驗(yàn)室人員可以確定產(chǎn)品是否受到EMC干擾的影響。

      對(duì)于某些抗擾度測(cè)試，例如輻射和線路傳導(dǎo)的射頻抗擾度，其中在整個(gè)頻率范圍內(nèi)逐步對(duì)產(chǎn)品施加干擾，則必須觀察完整的產(chǎn)品工作周期，同時(shí)每個(gè)頻率施加干擾三秒鐘。如果產(chǎn)品的工作周期超過三秒，則出于測(cè)試目的，必須將其修改為三秒或更短，或者必須延長(zhǎng)測(cè)試停留時(shí)間。由于某些抗擾度測(cè)試（例如電涌和ESD）可能具有破壞性，因此可能需要多個(gè)樣本。對(duì)于發(fā)射和抗擾度測(cè)試，可能需要特殊的軟件來滿足這些配置要求。

特定于無線電的法規(guī)問題：

      除了典型的EMC問題之外，無線電法規(guī)遵從性也帶來了一系列挑戰(zhàn)。在許多地區(qū)，例如美國(guó)和加拿大，無線電設(shè)備需要認(rèn)證和特殊標(biāo)簽，與通常的供應(yīng)商合格聲明相比，這增加了成本和時(shí)間。在歐盟，必須滿足無線電設(shè)備指令（RED）的要求，而不是EMC指令中的要求。對(duì)于某些在歐盟有使用限制的無線電設(shè)備，獲得CE標(biāo)志可能不僅涉及發(fā)布符合性聲明，甚至可能需要由公告機(jī)構(gòu)審查產(chǎn)品的技術(shù)合規(guī)性文件。

由于頻率分配因國(guó)家/地區(qū)而異，因此無線電可以在一個(gè)國(guó)家/地區(qū)使用，但在另一國(guó)家/地區(qū)不能使用。這可能導(dǎo)致同一電臺(tái)的多個(gè)版本或包含不同電臺(tái)的多個(gè)產(chǎn)品版本。

      另外，與監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)無關(guān)，某些無線電設(shè)備（如WiFi和Bluetooth）也需要獲得相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)的注冊(cè)和批準(zhǔn)，才能合法使用WiFi，Bluetooth或其他商標(biāo)的行業(yè)徽標(biāo)。與監(jiān)管審批流程的不同之處在于，側(cè)重于同類無線電的互操作性，而不是滿足監(jiān)管要求，因此，消費(fèi)者知道，購(gòu)買時(shí)，它將與其他同類無線電一起工作。

      將無線電添加到設(shè)備后，對(duì)測(cè)試的要求也隨之提高。射頻（RF）暴露是一個(gè)令人擔(dān)憂的問題，可能需要進(jìn)行測(cè)試或計(jì)算才能證明符合暴露極限。在人體20厘米以內(nèi)使用的設(shè)備可能還需要進(jìn)行特定吸收率（SAR）RF暴露測(cè)試，在這種情況下，帶有場(chǎng)探頭的機(jī)械臂會(huì)在典型的使用距離處繪制電場(chǎng)強(qiáng)度，以證明該產(chǎn)品不是在使用中，將過多的能量耦合到身體上。

      與非無線電設(shè)備相比，具有集成無線電功能的設(shè)備還需要滿足擴(kuò)展的發(fā)射測(cè)試要求，通常要求在整個(gè)工作頻段內(nèi)以及在更寬的頻率范圍內(nèi)測(cè)試多個(gè)信道，這些頻率范圍通常會(huì)擴(kuò)展到無線電工作頻率的10 次諧波頻率。具有多種調(diào)制類型和數(shù)據(jù)速率的WiFi之類的無線電必須在所有操作模式下均符合標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致測(cè)試周期可能持續(xù)一到兩天到幾周不等，具體取決于無線電的類型和實(shí)現(xiàn)方式。

      更改操作的通道，輸出功率，使用的調(diào)制，數(shù)據(jù)速率以及在測(cè)試期間需要更改的任何其他參數(shù)幾乎總是需要特殊的軟件。有一些例外，例如EU WiFi標(biāo)準(zhǔn)ETSI EN 300 328，它指定了在正常操作模式下的測(cè)試。但是在大多數(shù)情況下，有必要同時(shí)提供正常工作模式和測(cè)試模式以允許更改所提到的參數(shù)，包括打開和關(guān)閉，跳頻跳頻（如藍(lán)牙）以及提供連續(xù)或近乎連續(xù)的傳輸模式以支持即使收音機(jī)通常不以這種方式運(yùn)行，也需要進(jìn)行一些測(cè)試。

      將無線電添加到產(chǎn)品后，EMC抗擾性測(cè)試也會(huì)發(fā)生變化。除了在測(cè)試過程中觀察產(chǎn)品的基本功能之外，歐盟無線電EMC標(biāo)準(zhǔn)還要求在EMC干擾期間監(jiān)視無線電鏈路的質(zhì)量。在許多情況下，會(huì)在無線電空閑時(shí)執(zhí)行測(cè)試，以查看EMC干擾是否會(huì)導(dǎo)致其意外發(fā)射。這給制造商提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)，制造商通常必須提供定制的測(cè)試軟件解決方案，這些解決方案必須在發(fā)射器和接收器之間建立并維持連續(xù)或重復(fù)的RF鏈路，并且還必須在測(cè)試過程中監(jiān)視該鏈路的質(zhì)量。通常，此類軟件需要針對(duì)各種預(yù)期的測(cè)試方案進(jìn)行明確設(shè)計(jì)。

      無線電EMC測(cè)試需要大量準(zhǔn)備工作以確定所需的測(cè)試模式，并提供可以在制造商到達(dá)實(shí)驗(yàn)室時(shí)支持測(cè)試的軟件。否則，由于在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試期間解決問題，項(xiàng)目將遇到延遲。對(duì)于包含無線電的醫(yī)療設(shè)備尤其如此。在無線電支持醫(yī)療設(shè)備的基本性能的情況下，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）法規(guī)通常要求對(duì)ANSI C63.27進(jìn)行無線共存測(cè)試，以確定由于以下原因造成的無線電鏈路降級(jí)對(duì)患者安全的潛在影響：附近的收音機(jī)。FDA還將在危害分析和風(fēng)險(xiǎn)管理文件中獲得證據(jù)，以證實(shí)對(duì)無線電操作的評(píng)估。在這種情況下

無線電EMC測(cè)試至少需要一個(gè)樣本，但是可以提供盡可能多的樣本以涵蓋所有必需的測(cè)試模式并替換在測(cè)試過程中損壞的任何樣本，這是可以接受的。不必對(duì)同一樣本執(zhí)行所有測(cè)試。

無線電模塊：

      通過使用預(yù)先批準(zhǔn)的無線電模塊可以緩解將無線電集成到產(chǎn)品中所帶來的一些挑戰(zhàn)。美國(guó)和加拿大的法規(guī)允許對(duì)帶有內(nèi)置天線的無線電電路板進(jìn)行認(rèn)證，只要模塊中記錄的任何使用限制，都可以使用適當(dāng)?shù)臉?biāo)簽和用戶說明將其集成到主機(jī)產(chǎn)品中，而無需執(zhí)行其他認(rèn)證。認(rèn)證受到尊重。只能將帶有天線的完整無線電實(shí)現(xiàn)作為模塊，并且不允許參考設(shè)計(jì)進(jìn)行認(rèn)證。

      在歐盟，不存在技術(shù)上預(yù)先批準(zhǔn)的無線電模塊。但是，某些無線電制造商會(huì)對(duì)模塊化配置進(jìn)行預(yù)測(cè)試，以證明將其放置在主機(jī)產(chǎn)品中后，無線電可能會(huì)兼容。查看無線電模塊的符合性聲明時(shí)應(yīng)格外小心，因?yàn)橛捎谀K的開路板性質(zhì)（例如ESD），并非所有要求都已經(jīng)過測(cè)試。

      但是，使用預(yù)先批準(zhǔn)的模塊并不能解決所有合規(guī)性問題。在歐盟和北美，將無線電模塊集成到其產(chǎn)品中的制造商仍需負(fù)責(zé)主機(jī)設(shè)備與已安裝模塊的合規(guī)性。因此，在聲明符合性之前，重要的是評(píng)估主機(jī)產(chǎn)品與安裝的模塊的符合性。根據(jù)模塊的性質(zhì)及其預(yù)期用途，在未達(dá)到模塊認(rèn)證限制的情況下（例如，天線的改裝或在20厘米以內(nèi)的使用），可能需要在美國(guó)和加拿大進(jìn)行合法分銷的附加認(rèn)證。人類的身體）。

      在歐盟，支持合格聲明的主機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)文檔應(yīng)包括支持主機(jī)中無線電模塊符合性的文檔。這意味著它要么需要從無線電模塊制造商那里獲得，要么可能需要從頭開始構(gòu)建包括測(cè)試報(bào)告在內(nèi)的全套合規(guī)性文檔。

      即使在可以獲得文檔的情況下，對(duì)無線電模塊的測(cè)試本身也不能代表主機(jī)產(chǎn)品的性能。因此，根據(jù)RED要求進(jìn)行的不合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將需要確定合規(guī)文檔中是否有任何空白需要填補(bǔ)。例如，主機(jī)中的操作可能會(huì)降低天線性能。并且，盡管在這種情況下滿足輸出功率要求可能會(huì)更容易，但是天線性能可能會(huì)下降到接收器不再滿足適用要求的程度。

      在其他情況下，主機(jī)電路和無線電電路之間的交互作用可能會(huì)導(dǎo)致意外的互調(diào)產(chǎn)物，或者可能會(huì)為組合兩個(gè)設(shè)備之前沒有天線的信號(hào)提供諧振天線。由于這些原因，F(xiàn)CC敦促無線電模塊的最終集成商考慮在主機(jī)產(chǎn)品中進(jìn)行一些無線電測(cè)試。類似的測(cè)試對(duì)于縮小歐盟合格聲明的技術(shù)文檔中的空白可能也很有用。至少，必須測(cè)試主機(jī)與安裝的無線電的無線電兼容性。提前預(yù)期這些需求有助于更有效地管理產(chǎn)品部署計(jì)劃，從而避免了從模塊制造商處采購(gòu)測(cè)試軟件所造成的不必要的延遲。

      預(yù)先批準(zhǔn)的無線電模塊有時(shí)出于其他原因需要進(jìn)行測(cè)試，它們可能已在美國(guó)和加拿大，日本或韓國(guó)獲得了預(yù)先批準(zhǔn)，但在其他地區(qū)卻沒有獲得批準(zhǔn)。每個(gè)地區(qū)可能對(duì)認(rèn)證有不同的限制。有些國(guó)家/地區(qū)要求進(jìn)行國(guó)內(nèi)測(cè)試，或者沒有模塊化批準(zhǔn)程序，因此需要在每個(gè)國(guó)家/地區(qū)測(cè)試每個(gè)主機(jī)中的每個(gè)無線電，然后才能在該國(guó)銷售。

在其他情況下，可能可以利用FCC認(rèn)證和測(cè)試或EU測(cè)試報(bào)告和合格聲明。但是批準(zhǔn)收音機(jī)可能仍需要當(dāng)?shù)卮?，證明費(fèi)用或文書工作。甚至規(guī)劃標(biāo)簽也可能需要一個(gè)新的維度，因?yàn)榇蠖鄶?shù)監(jiān)管機(jī)構(gòu)都要求無線電設(shè)備具有標(biāo)記或ID號(hào)，而這些標(biāo)記或ID號(hào)過去可能沒有出現(xiàn)在產(chǎn)品標(biāo)簽上。

結(jié)論

利用具有EMC和無線電測(cè)試與知識(shí)的專家的優(yōu)勢(shì)，可以輕松開發(fā)任何連接的設(shè)備。獨(dú)立的第三方測(cè)試小組可以充當(dāng)?shù)诙谎劬?，以幫助確保產(chǎn)品的安全性和性能。此外，第三方小組通常會(huì)聘請(qǐng)熟悉空間的專家，他們熟悉法規(guī)要求，并具有可以幫助制造商了解要求的經(jīng)驗(yàn)，從而間接地協(xié)助產(chǎn)品的測(cè)試和開發(fā)。

互聯(lián)產(chǎn)品在多個(gè)行業(yè)中提供了令人興奮的新機(jī)遇。不僅出于必要的法律目的，而且為了確保滿足客戶需求的高質(zhì)量產(chǎn)品，必須理解，考慮和實(shí)施此先鋒技術(shù)帶來的新考慮因素。就產(chǎn)品（和品牌）的成功而言，這可能會(huì)有所不同。