Cómo cumplir con la Federal Communications Commission (FCC) de EEUU

La FCC (Federal Communications Commission), es la agencia responsable de implementar y hacer cumplir la ley de telecomunicaciones y regulaciones. Anualmente, emite el Código de Reglamentos Federales (CFR: “Code of Federal Regulations”). Es la codificación de las reglas generales y permanentes publicadas en el Registro Federal por los departamentos y agencias del Gobierno Federal. El Código de Regulaciones Federales se divide en 50 títulos. Cada título está dividido en capítulos y cada capítulo se divide en partes. Todas las piezas están organizadas en secciones. El "Título 47" del CFR contiene las reglas de la FCC de telecomunicaciones.

La FCC es una agencia estatal independiente de EEUU, bajo responsabilidad directa del Congreso. La FCC fue creada en 1934 con la Ley de Comunicaciones y es la encargada de la regulación de las telecomunicaciones interestatales e internacionales de radio, televisión, redes inalámbricas, teléfonos, satélites y cables. La FCC otorga licencias a las estaciones transmisoras de radio y televisión, asigna frecuencias de radio y vela por el cumplimiento de las reglas. La FCC regula los servicios de transmisión comunes, como a los proveedores de servicios de telecomunicaciones inalámbricas. La jurisdicción de la FCC cubre los 50 estados, el distrito de Columbia y las posesiones de Estados Unidos. La FCC tiene seis objetivos en las áreas de: banda ancha, competencia, espectro, medios de comunicación, seguridad pública y seguridad nacional.

El Código de Regulaciones Federales (CFR), Título 47 (Telecomunicaciones), Capítulo I (Comisión Federal de Comunicaciones) contiene las siguientes partes, que pueden verse como las regulaciones EMC de los EE.UU.:

• Parte 15 - Dispositivos de radiofrecuencia
• Parte 18 - Equipos industriales, científicos y médicos (ISM)
• Parte 68 - Comunicación de equipos terminales de la red telefónica
• Parte 87 - Servicios de aviación
• Parte 90 - Servicios privados de radio móvil terrestre
• Parte 97 - Servicios de radioaficionados

La figura adjunta detalla las subpartes de la parte 15 dedicadas a los dispositivos de RF y las subpartes de la parte 18 dedicadas a los equipos ISM.

Hay una diferencia entre la reglamentación de EE.UU. y la reglamentación de la UE (Unión Europea).  En la reglamentación de EE.UU. se especifican los límites para las emisiones conducidas de los productos radiadores no intencionales (47 CFR 15.107), como los motores, por ejemplo. En las directivas de la UE, no se reglamentan los productos radiadores no intencionales.

Los productos que pueden tener problemas de emisiones radiadas o conducidas deben certificarse para comercializarse o venderse en los EE.UU. La regla general es que cualquier dispositivo electrónico con la capacidad de generar frecuencias por encima de 9 kHz debe obtener una autorización de la FCC, pero hay algunas excepciones Cuando los fabricantes venden equipos sin la aprobación adecuada, pueden recibir una sanción y las autoridades pueden confiscar sus productos y beneficios (igual que en la Unión Europea).

Los productos electrónicos que necesitan autorización son radiadores intencionales o no intencionales de energía de radiofrecuencia (RF). Los productos radiadores intencionales son dispositivos, como un teléfono móvil, que transmiten energía de RF como parte de su funcionamiento. Los productos radiadores no intencionales son productos electrónicos, como una cámara digital, o un ordenador, que pueden generar señales de RF y emitirlas al espacio o a través de líneas eléctricas, como un subproducto involuntario de su funcionamiento.

La FCC, igual que en la UE, tiene diferentes límites de CEM para los equipos según el entorno electromagnético en el que se van a utilizar. Los límites de Clase A están diseñados para dispositivos que se utilizan en el comercio, la industria o las empresas y que no se comercializan para su uso en el hogar o por el público en general. La clase A cubre los dispositivos que se utilizan principalmente en los entornos industriales, comerciales y de ingeniería. Los límites de clase B se utilizan para dispositivos digitales que se comercializan para uso, principalmente, en un entorno residencial y para el uso general del público. La FCC permite niveles más altos de EMI para los límites de Clase A versus los límites de Clase B. La clase B, tiene límites más estrictos.

El proceso de autorización de la FCC comienza una vez que el producto está a punto de iniciar su producción y ser vendido a los consumidores. El nuevo producto se ensaya para ver si puede causar interferencias (EMI) a otro equipo, transmite en el rango de frecuencias de radio correcto y cumple con otros requisitos de telecomunicaciones. Las regulaciones de la FCC solo regulan las emisiones electromagnéticas. Actualmente no existen regulaciones de la FCC relativas a la inmunidad del producto a los campos electromagnéticos.

La FCC tiene tres opciones de autorización: Verificación, Declaración de conformidad y Certificación.

VERIFICACIÓN

Este procedimiento se utiliza en dispositivos digitales (FCC Parte 15) que no contienen una radio o que contienen una radio que ha sido aprobada previamente y se ha integrado dentro de las pautas establecidas en su concesión de autorización. El fabricante o el laboratorio pueden ensayar estos dispositivos para verificar su nivel de las emisiones. Cuando se determina que estos dispositivos son compatibles (cumplen), pueden ser comercializados y vendidos sin la aprobación de la FCC. Un ejemplo de un dispositivo que solo puede requerir verificación es un receptor de TV. En la Unión Europea, la verificación seria equivalente a la auto certificación.

DECLARACIÓN DE CONFORMIDAD

Se requiere este procedimiento más estricto generalmente para dispositivos de la FCC Parte 18, o dispositivos como un ordenador o periféricos de un ordenador personal. Se requiere un laboratorio acreditado para medir emisiones de RF del dispositivo para garantizar que cumple con las normas de emisiones. Un producto compatible debe presentar el logotipo de la FCC en su etiqueta (figura 1), igual que en el caso anterior.

CERTIFICACIÓN

La autorización más estricta es la certificación FCC. Este procedimiento es para equipos que tienen más probabilidades de interferir con otros equipos con sus señales. Las Certificaciones FCC son emitidas por un Organismo de Certificación de Telecomunicaciones (TCB: “Telecommunications Certification Body”). Un producto compatible presenta una identificación de la FCC en su etiqueta. Obtener la certificación de la FCC es sencillo si se hace paso a paso y con cuidado. La figura 2 presenta un ejemplo de etiqueta FCC donde se debe incluir el número del producto y el identificador de la FCC.

PASOS PARA LA CERTIFICACIÓN

Paso 1: Seleccionar el tipo de equipo de Radio Frecuencia y su Diseño

Se debe empezar por conocer qué frecuencias están legalmente disponibles para el equipo, haciendo referencia a las pautas actuales de la FCC sobre la asignación del espectro radioeléctrico. Factores que se deben considerar: alcance de la radio, propagación, tamaño, consumo de energía y optimización.

Paso 2: ensayos durante el desarrollo

A medida que se desarrolla el producto, conviene realizar tantos ensayos de “pre-evaluación” como sea posible. Estas ensayos no sirven para certificar, pero aseguran que no habrá sorpresas importantes durante los ensayos definitivos de certificación.

Paso 3: Registrarse en la FCC

Se necesita un número de registro en la FCC (FRN: “FCC Registration Number”) gratuito si se desea obtener la autorización de certificación para dispositivos que utilizan el espectro de radio. Se debe entrar en la página CORES de la FCC (https://apps.fcc.gov/coresWeb/publicHome.do) para proporcionar la dirección comercial e información de contacto, para obtener el número de registro FRN y la posibilidad de solicitar el Código de concesión obligatorio.

Paso 4: Seleccionar el laboratorio de ensayos

Una vez se tiene el número de registro FRN y el Código de concesión, es tiempo de comunicarse con un laboratorio de ensayos de CEM. Este laboratorio debe tener experiencia, capacidad de respuesta y ser capaz de manejar todas las necesidades para efectuar los ensayos. La calidad del laboratorio, las instalaciones de ensayo y las capacidades pueden variar significativamente, por lo que se recomienda trabajar con un laboratorio registrado por la FCC.

Paso 5: Ensayos de cumplimiento

Entregar un prototipo listo para entrar en producción, junto con sus especificaciones técnicas al laboratorio. Es recomendable que un representante de la empresa sea testigo de la realización de los ensayos, pero no es necesario. Los ensayos pueden necesitar desde un par de días hasta un par de semanas, dependiendo de la complejidad del producto.

Paso 6: Certificación y archivo

Después de realizar los ensayos con éxito, un TCB (“Telecommunications Certification Body”: Organismo de Certificación de Telecomunicaciones) revisará la documentación del ensayo y emitirá su certificación en nombre de la FCC. Una vez que el TCB cargue su información en la base de datos de la FCC, la FCC incluirá el producto en su lista aprobada y el TCB le enviará una autorización del Código de concesión del equipo, que permitirá comercializar y vender legalmente el producto en los EE.UU.

ENSAYOS DE LA FCC PARTE 15

La Parte 15 de la FCC es una designación que la FCC creó para establecer las normas reglamentarias bajo las cuales los radiadores intencionales, no intencionales o incidentales pueden funcionar sin una licencia individual.

La fuente maestra de todas estas partes de la FCC, que indican qué tipo de ensayo se requiere, está bajo el Título 47 del Código de Regulaciones Federales (CFR: “Code of Federal Regulations”). El Título 47 tiene cientos de capítulos. Es realmente un documento muy largo. Sin embargo, si se profundiza un poco más y se mira el título 47 CFR Subcapítulo A - GENERAL, se encuentra una lista de números de dispositivo mucho más fácil de administrar. Si se entra en la PARTE 15 - DISPOSITIVOS DE RADIOFRECUENCIA,  es el punto de partida principal de las regulaciones de electrónica de la FCC.

La Parte 15 se divide en subpartes, que luego se delimitan por sección. Estos se definen comúnmente como 47 CFR § 15.X (Donde X es el número de sección en la Parte 15). Si se profundiza en la regulación subyacente, lo que se encuentra es que la Parte 15 no es el único número de parte de la FCC en el que el nuevo producto podría requerir un ensayo. Hay partes relacionadas con la FCC que especifican los ensayos de CEM requeridos para dispositivos electrónicos. La gran mayoría de los dispositivos se consideran radiadores intencionales o no intencionales y eso es precisamente lo que los ensayos de la Parte 15 de la FCC están configurados para evaluar.

En el título 47 CFR § 15.5, la FCC detalla las condiciones generales de funcionamiento de los dispositivos sin licencia. La FCC espera que el funcionamiento del nuevo producto final (ya sea un radiador intencional o no) no provoque interferencias perjudiciales en otros equipos.  El nuevo producto podría ser causa de cualquier tipo de emisiones inaceptables y afectar electromagnéticamente a otros productos cercanos. Tener en cuenta que éste es el "objetivo regulatorio" que la FCC trata de hacer cumplir, es decir, que el nuevo producto no provoque interferencias a otros productos. Las medidas y métodos que deben emplearse para cumplir este objetivo regulatorio son otra cosa.

RADIADOR INVOLUNTARIO

Según el título 47 CFR § 15.3, un radiador no intencional es cualquier dispositivo que genera energía de RF para su uso dentro del dispositivo, o que envía señales de RF por conducción al equipo asociado a través del cableado de conexión, pero que no está destinado a emitir energía de RF por radiación o inducción. La FCC básicamente define un radiador involuntario como cualquier dispositivo que no se utiliza para enviar una señal de RF.

Si se busca más allá del título 47 CFR § 15.3, se encuentra una definición de "dispositivo digital". La FCC define un “dispositivo digital” como un radiador no intencional que usa técnicas digitales con frecuencias más altas de los 9 kHz. También contiene algunas excepciones poco comunes para los ensayos de la FCC en la Parte 15 para dispositivos integrados en automóviles y algunos otros casos de uso poco común. Pero hay muy pocas excepciones para probar su radiador involuntario.

RADIADOR INTENCIONAL

Conceptualmente, un radiador intencional es cualquier dispositivo electrónico que usa deliberadamente ondas de radio para comunicarse. Los tipos más comunes de transmisores de radio incluyen teléfonos móviles mandos de puertas de garaje, micrófonos inalámbricos, controles remotos,  sensores IoT y otros dispositivos electrónicos de uso común.

Puede haber una cierta confusión con los cargadores inalámbricos que usar ondas magnéticas para cargar dispositivos y transmitir datos usando tecnología NFC (“Near Field Communication”: comunicación de campo cercano). A pesar de que estos dispositivos son radiadores intencionales que usan el acoplo de campo magnético a corta distancia para cargar dispositivos de forma inalámbrica, en realidad están tratados en la Parte 18 de la FCC como equipos Industriales, Científicos y Médicos (ISM), que utiliza energía de RF para sus fines. Estos dispositivos no se ensayan en la Parte 15.

RADIADOR INCIDENTAL

El título 47 CFR § 15.3 tiene una definición vaga de los radiadores incidentales: “Un dispositivo que genera energía de RF durante su operación, aunque el dispositivo no está diseñado intencionalmente para generar o emitir energía de RF”. Ejemplos de radiadores incidentales son los motores de corriente continua con delgas, los interruptores de luz mecánicos, etc.

La FCC tiene una orientación particularmente vaga en cuanto a cómo deben probarse estos dispositivos según el título 47 CFR § 15.13. La única orientación que proporciona la FCC es que los fabricantes de radiadores incidentales deben aplicar "buenas prácticas de ingeniería" para minimizar el riesgo de emitir interferencias perjudiciales generadas por estos productos. Por ejemplo, disponiendo un filtro RC en bornes del motor de continua con delgas.

En la mayoría de los casos, un radiador incidental suele ser un componente que debe integrarse en un producto final. Entonces, en muchos sentidos, las emisiones del radiador incidental se miden como parte del ensayo de la Parte 15 del producto final (ya sea un radiador intencional o un radiador no intencional).

CAMBIOS EN 2018

En 2018, la FCC simplificó las rutas de ensayo de la Parte 15. Creó dos rutas diferentes que se correlacionan directamente con el dispositivo final. Si se trata de un radiador no intencionado, la FCC ahora requiere que se realicen los ensayos de la Parte 15 según el procedimiento de Declaración de conformidad del proveedor (SDoC: “Suppliers Declaration of Conformity”). A partir de 2018, ya no es obligatorio usar un laboratorio acreditado por la FCC, igual que en la Unión Europea desde 1996.

Sin embargo, si es un radiador intencional, la FCC requiere un procedimiento más detallado llamado Certificación de la FCC, que es un proceso de ensayo más estricto según los ensayos de la Parte 15 de la FCC. Según el SDoC, los fabricantes de productos electrónicos deben realizar los ensayos de la FCC para un producto radiador no intencional. Este ensayo se conoce como ensayo de la Parte 15B de la FCC. La letra "B" no indica los límites de clase, ya que el ensayo de la Parte 15B de la FCC se puede realizar con los límites de Clase B o de Clase A).

La FCC requiere lo siguiente para cumplir con la Declaración de conformidad del proveedor (SDoC): Un informe detallado de los ensayos de las mediciones formales de CEM que demuestre que el producto cumple con los límites de EMI de la Parte 15 de Clase B o Clase A. Estos ensayos deben incluir tanto emisiones radiadas como emisiones conducidas.

El manual del producto debe tener el lenguaje regulatorio y las advertencias requeridas para informar a los usuarios de que el producto cumple con los límites de la Parte 15 de la FCC. Además, bajo el SDoC, se debe añadir al manual del producto la información que debe contener una declaración de cumplimiento que identifique el responsable del producto con quien las autoridades pueden contactar para cualquier necesidad de comprobación de cumplimiento de la FCC en el futuro. Según la SDoC, el producto debe estar etiquetado con el logotipo de la FCC y debe tener una etiqueta de producto con un número de modelo por el que los consumidores puedan identificar el producto de forma exclusiva (figura 3).

REQUISITOS DE LOS ENSAYOS DE CERTIFICACIÓN DE LA FCC

El ensayo de certificación de la FCC, denominada FCC Parte 15C, (radiadores intencionados) es similar al ensayo de SDoC, pero requiere ensayos inalámbricas específicas de radio y debe usarse para certificar y probar transmisores intencionales.

Todos los ensayos de certificación de la FCC deben ser realizados por un laboratorio acreditado para que los resultados sean aceptados por la FCC. Los nuevos solicitantes deberán solicitar un Código de concesión que se convertirá en parte de su identificador de la FCC final, que es un identificador único que se requiere en cada dispositivo final. Similar a los ensayos de la Parte 15B, (radiadores no intencionados) el manual del producto requerirá añadir ciertas advertencias particulares para informar a los usuarios que cumple con los requisitos de certificación de la FCC en cuanto a emisiones y uso de la radio.

Si el producto es un dispositivo usado en el cuerpo humano (productos “wearables”: vestibles), dependiendo del uso específico de la radio, es posible que se deba realizar un ensayo de la tasa de absorción específica (SAR) que mide las emisiones intencionales del dispositivo y garantiza que las características de exposición a la RF del dispositivo final sean no dañinas para el cuerpo humano.

Al finalizar los ensayos, se deben enviar los informes de los ensayos a un organismo de certificación de telecomunicaciones (TCB) autorizado por la FCC. El TCB realizará una evaluación de los resultados de los ensayos y también examinará los documentos técnicos del diseño del producto para garantizar que cumpla con todos los requisitos reglamentarios. Tras una revisión positiva, el TCB luego publicará el nuevo dispositivo en la base de datos pública.

COMPARACIÓN DE LIMITES FCC / EU

Si un producto ya cumple con la normativa europea, es técnicamente fácil cumplir con la FCC americana. Los límites requeridos por la FCC para las emisiones conducidas son idénticos a la norma CISPR 32. En cuanto a las emisiones radiadas, la figura 4 muestra la comparativa de límites de las emisiones medidas a 3 metros entre la FCC y la CISPR 32. La CISPR es el comité internacional especial de perturbaciones radioeléctricas (“Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques”).

REFERENCIAS:

• Francesc Daura, Christian Salvans, José Carrascosa, “Procedimiento de Conformidad de Productos Eléctricos y Electrónicos para el Acceso al Mercado Norteamericano”, Revista Española de Electrónica”, enero de 2016
• Henry Ott, “EMC Regulations”
• Tim Payne, “What Is FCC Part 15 Testing?”
• Intertek, “The Engineer’s Guide to Global EMC Requirements”
• Academy of EMC, “Education for Professional Engineers”.
• FCC web: www.fcc.gov

Más información:  info@leedeo.es , contacto@cemdal.com

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