Tests FCC requis (Part 15, radio, SAR)
FCC · Pilier
Les essais FCC couvrent les émissions non intentionnelles (Part 15 Subpart B), les émetteurs intentionnels selon la sous-partie applicable (15.247, 15.407, etc.), et le SAR pour les équipements portés. Les méthodes de mesure sont définies par les normes ANSI C63, équivalentes mais distinctes des normes européennes CISPR.
Émissions non intentionnelles: Part 15 Subpart B
Section intitulée « Émissions non intentionnelles: Part 15 Subpart B »Les équipements digitaux (ordinateurs, microcontrôleurs, équipements électroniques numériques) sont soumis aux limites Part 15 Subpart B. Méthode de mesure : ANSI C63.4.
Émissions conduites (15.107)
Section intitulée « Émissions conduites (15.107) »Mesure sur le secteur via LISN, 150 kHz à 30 MHz. Limites Class B (résidentiel) :
| Fréquence | Quasi-peak | Average |
|---|---|---|
| 150-500 kHz | 66 → 56 dB(µV) | 56 → 46 dB(µV) |
| 500 kHz - 5 MHz | 56 dB(µV) | 46 dB(µV) |
| 5 - 30 MHz | 60 dB(µV) | 50 dB(µV) |
Class A (industriel) : limites typiquement 10 dB plus permissives.
Émissions rayonnées (15.109)
Section intitulée « Émissions rayonnées (15.109) »Mesure en chambre semi-anéchoïque, de 30 MHz jusqu'à une fréquence haute fixée par l'horloge la plus élevée de l'appareil (47 CFR 15.33) : 1 GHz pour les horloges jusqu'à 108 MHz, 2 GHz jusqu'à 500 MHz, 5 GHz jusqu'à 1 GHz, et la cinquième harmonique au-delà.
Limites Class B à 3 m :
| Fréquence | Limite |
|---|---|
| 30 - 88 MHz | 100 µV/m (40 dB(µV/m)) |
| 88 - 216 MHz | 150 µV/m (43,5 dB(µV/m)) |
| 216 - 960 MHz | 200 µV/m (46 dB(µV/m)) |
| > 960 MHz | 500 µV/m (54 dB(µV/m)): peak |
| > 960 MHz | 500 µV/m / √2 (51 dB(µV/m)): average pour > 1 GHz |
Différence clé avec l'UE : les limites FCC sont exprimées en µV/m mesurées à 3 m, tandis que les limites CISPR/EN sont en dB(µV/m) à 10 m. La conversion n'est pas directe, les valeurs ne sont pas équivalentes.
Émissions intentionnelles: Part 15 Subpart C
Section intitulée « Émissions intentionnelles: Part 15 Subpart C »Méthode de mesure : ANSI C63.10.
Part 15.247: Wi-Fi/BLE 2,4 GHz
Section intitulée « Part 15.247: Wi-Fi/BLE 2,4 GHz »Limites principales :
| Paramètre | Limite |
|---|---|
| Puissance conduite | 1 W max (30 dBm) |
| Gain d'antenne | 6 dBi sans réduction de puissance |
| Densité spectrale | 8 dBm dans toute bande de 3 kHz pour la modulation numérique (DSSS, OFDM) ; pas de limite PSD pour le FHSS |
| Émissions hors bande | -20 dB sous le niveau in-band |
| Émissions spurious | Selon Section 15.209 |
Essais réalisés en chambre anéchoïque RF, antenne à 3 m, plate-forme rotative. Tests multi-fréquence (canaux extrêmes et centraux) et multi-modulation.
Part 15.407: Wi-Fi 5/6 GHz U-NII
Section intitulée « Part 15.407: Wi-Fi 5/6 GHz U-NII »Limites par sous-bande U-NII (voir Parts FCC pour le tableau complet). Pour U-NII-2 (5,25-5,35 et 5,47-5,725 GHz), DFS obligatoire :
- Détection de signaux radar avec seuil de -64 dBm (-62 dBm pour les équipements sous 200 mW PIRE)
- Basculement de canal en < 10 s après détection
- Surveillance continue en mode actif
Pour U-NII-5/-7 Standard Power (5,925-6,425 et 6,525-6,875 GHz), AFC obligatoire, système central de coordination avec base de données géolocalisée.
Limites cellulaires (Parts 22, 24, 27)
Section intitulée « Limites cellulaires (Parts 22, 24, 27) »Essais conformes aux suites 3GPP :
- TS 36.521 pour LTE (série 36)
- TS 38.521 pour 5G NR (série 38)
- TS 51.010 pour GSM
Réalisés en chambre anéchoïque avec station de base simulée (Anritsu, Keysight, Rohde & Schwarz). Tests couvrent :
- Puissance d'émission par bande et par configuration
- Spectre d'émission (mask)
- Erreur de fréquence
- EVM (Error Vector Magnitude) en modulation
- Spurious in-band et out-of-band
- ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio)
SAR: Exposition humaine RF
Section intitulée « SAR: Exposition humaine RF »Pour les équipements portés à moins de 20 cm du corps, le SAR est obligatoire. Méthode FCC documentée par :
- KDB 447498, guide général d'exposition RF (SAR/MPE, seuils d'exemption)
- KDB 865664, méthodologie de mesure SAR de 100 MHz à 6 GHz
- KDB 248227, procédures SAR pour émetteurs Wi-Fi 802.11
Limites SAR US
Section intitulée « Limites SAR US »- Whole-body : 0,08 W/kg moyenné sur le corps entier
- Localised partial body : 1,6 W/kg moyenné sur 1 g de tissu (contre 10 g en UE, plus strict)
- Hands, wrists, feet, ankles : 4 W/kg moyenné sur 10 g
La FCC utilise une moyenne sur 1 g, l'UE sur 10 g. Un produit US à la limite SAR peut dépasser la limite UE après conversion. Toujours vérifier les deux à la conception.
Méthode de mesure
Section intitulée « Méthode de mesure »- Préparation : équipement chargé, configuré à puissance maximale.
- Phantom : modèle anatomique avec liquide simulant les tissus à la fréquence évaluée.
- Sonde dosimétrique robotisée balayant le phantom.
- Calcul SAR moyenné sur 1 g de tissu.
- Configurations testées : multiples positions corporelles (tête, main, poche, hanche).
Coût typique par configuration : $3 000 à $8 000. Pour un téléphone multi-bandes 4G/5G + Wi-Fi + BLE, compter 8 à 15 configurations.
MPE: Maximum Permissible Exposure
Section intitulée « MPE: Maximum Permissible Exposure »Pour les équipements fixes ou non portés, la FCC autorise une évaluation alternative basée sur la MPE (Maximum Permissible Exposure). Limites population générale (uncontrolled exposure, 47 CFR 1.1310, celles applicables aux produits grand public) :
| Plage | Limite densité de puissance |
|---|---|
| 0,3 - 1,34 MHz | 100 mW/cm² |
| 1,34 - 30 MHz | 180/f² mW/cm² |
| 30 - 300 MHz | 0,2 mW/cm² |
| 300 - 1 500 MHz | f/1500 mW/cm² |
| 1 500 - 100 000 MHz | 1,0 mW/cm² |
Plus strictes que les limites occupational/controlled (5 mW/cm² au-dessus de 1 500 MHz), réservées aux travailleurs formés. Pour un point d'accès Wi-Fi à 1 W conduit, l'évaluation MPE à la distance d'évaluation de 20 cm se compare à la limite grand public de 1 mW/cm². L'évaluation est documentaire (calcul théorique) plutôt qu'un essai physique.
Banc d'essai et laboratoires
Section intitulée « Banc d'essai et laboratoires »Équipement nécessaire pour les essais FCC
Section intitulée « Équipement nécessaire pour les essais FCC »Banc minimum pour les pré-essais :
| Équipement | Usage |
|---|---|
| Analyseur de spectre 10 kHz – 18 GHz | Émissions conduites + rayonnées + radio |
| LISN 50 Ω / 50 µH | Émissions conduites |
| Antenne biconique + log-périodique | Mesure rayonnée |
| Pistolet ESD ± 30 kV | Immunité (rarement obligatoire en FCC mais bonne pratique) |
| Chambre semi-anéchoïque ou chambre blindée | Mesure rayonnée |
Coût d'un banc de pré-essai FCC : $50 000 à $150 000 typique.
Laboratoires accrédités FCC
Section intitulée « Laboratoires accrédités FCC »Les laboratoires doivent avoir une accréditation FCC (ou équivalence A2LA, ILAC) pour que leurs rapports soient acceptés par les TCB. Les principaux laboratoires US :
- TÜV Rheinland of North America
- Bureau Veritas Consumer Products
- UL Verification Services
- Element
- SGS
- Eurofins MET Labs
- CETECOM
- EMC Technologies
Délais : 4 à 10 semaines typiquement, plus court pour les produits standards Wi-Fi/BLE.
Plan d'essais typique
Section intitulée « Plan d'essais typique »Pour un produit IoT Wi-Fi/BLE + LTE Cat-M :
Semaine 1-2 : Pré-tests internes (émissions conduites, ESD)Semaine 3 : Corrections de conceptionSemaine 4 : Envoi au laboratoireSemaine 5-6 : Essais Part 15 Subpart B (émissions digitales)Semaine 7-8 : Essais Part 15.247 (Wi-Fi/BLE 2,4 GHz)Semaine 9 : Essais Part 15.407 si Wi-Fi 5 GHz applicableSemaine 10-12 : Essais LTE Cat-M (3GPP)Semaine 13 : SAR (si équipement porté)Semaine 14 : Rapport finalTotal laboratoire : 8 à 14 semaines selon la complexité.
Coûts indicatifs
Section intitulée « Coûts indicatifs »| Campagne | Fourchette HT |
|---|---|
| Part 15 Subpart B (équipements digitaux) | $4 000 – $12 000 |
| Part 15.247 (Wi-Fi/BLE 2,4 GHz) | $5 000 – $15 000 |
| Part 15.407 (Wi-Fi 5/6 GHz) | $7 000 – $18 000 |
| LTE Cat-M / NB-IoT | $15 000 – $35 000 |
| LTE complet (multi-bandes) | $25 000 – $60 000 |
| 5G NR sub-6 GHz | $40 000 – $100 000 |
| 5G NR mmWave | $80 000 – $200 000 |
| SAR (par configuration) | $3 000 – $8 000 |
| MPE (calcul documentaire) | $1 000 – $3 000 |
| Retest après modification | $1 000 – $5 000 |
Compter en outre $3 000 à $8 000 d'honoraires TCB par soumission.
Comparaison avec les essais européens (RED)
Section intitulée « Comparaison avec les essais européens (RED) »| Aspect | FCC | RED |
|---|---|---|
| Méthode CEM | ANSI C63.4 | CISPR 32 / EN 55032 |
| Méthode radio | ANSI C63.10 | EN 300 328, EN 301 893 |
| Limites Wi-Fi 2,4 GHz | 1 W conduit | 100 mW EIRP |
| SAR averaging | 1 g | 10 g |
| Mécanisme accès canal | Pas imposé (sauf 5 GHz DFS) | AFH/LBT/APC requis en 2,4 GHz |
| Cybersécurité | Pas d'obligation | RED 3.3 depuis août 2025 |
Pour un produit ciblant les deux marchés, prévoir des configurations distinctes ou un firmware adaptable régionalement.
Pour aller plus loin
Section intitulée « Pour aller plus loin »- Procédure FCC: SDoC, Certification, TCB
- Documentation FCC: FCC ID, dossier, marquages
- Pièges courants: erreurs récurrentes
- Parts FCC: règles par technologie
Voir aussi
Section intitulée « Voir aussi »- Types de chambres CEM, SAC, FAR, OATS, réverbération: choix d'installation pour les mesures ANSI C63.4 et C63.10.
- Banc pré-compliance, cellule TEM et sondes champ proche: pré-essais internes avant la campagne en laboratoire FCC.
- Étalonnage et incertitude de mesure (GUM, CISPR): budgets d'incertitude qui pèsent sur les marges FCC.
- Émissions rayonnées CEM, pré-scan et essai final: test CEM qui reflète Part 15.109 dans les laboratoires européens.
- Antennes et adaptation d'impédance: conception RF derrière les marges 15.247 et 15.407.
Sources & références
- 47 CFR Part 15, limites d'émission , FCC www.ecfr.gov/current/title-47/chapter-I/subchapter-A/part-15
- ANSI C63.4, méthode de mesure des émissions , IEEE standards.ieee.org/
- ANSI C63.10, méthode pour les émetteurs intentionnels , IEEE standards.ieee.org/