【導(dǎo)讀】在學(xué)習(xí)EMI時(shí),是不是遇到要計(jì)算EMI強(qiáng)度的問題?大家肯定想要知道如何計(jì)算需要距離輻射源多遠(yuǎn)才能使輻射信號不干擾系統(tǒng)?想要知道這個(gè)問題的答案嗎?看下文吧!
要想知道這個(gè)問題的答案,需要思考下面兩個(gè)問題:1)輻射源的輻射能量大小;2)系統(tǒng)的EMI 保護(hù)電路性能如何。在這里,我們首先討論第一個(gè)問題。
呈輻射狀的電磁干擾(EMI) 信號會(huì)從輻射源傳播至某個(gè)接收單元。根本而言,這些信號的功率或者電壓強(qiáng)度在“觸及”敏感的電路時(shí),取決于發(fā)送器的功率/天線增益以及輻射源和接收器之間的距離(請參見圖1)。
圖1 輻射源和接收器之間的EMI 電場和功率密度關(guān)系
在進(jìn)行EMI 評估時(shí),可能會(huì)利用電場強(qiáng)度或者輻射功率密度參數(shù)。電場強(qiáng)度量化了輻射源干擾電壓的大小。這種窄帶或者寬帶EMI 信號測量單位為伏每米(V/m)。您可以根據(jù)喜好,對這種電場強(qiáng)度單位進(jìn)行修改,將它們轉(zhuǎn)換成dBμV/m,其中dBμV = 20 log (V) + 120μV。窄帶EMI 信號一般為重復(fù)信號或者脈沖序列。利用圖1 所示簡單公式,可以在距離EMI 輻射源的某個(gè)地方,迅速計(jì)算出輻射電壓的極端估計(jì)情況Er。寬帶EMI 信號一般為單個(gè)脈沖,例如:閃電、一次ESD 事件或者火花隙。這些脈沖類型事件都包含多個(gè)頻率。寬帶信號難以測量,因?yàn)樗鼈儾恢貜?fù)且速度快。
輻射功率密度單位也可用于描述窄帶事件。EMI 窄帶的測量單位(輻射功率密度)可以為瓦特每平方米,即W/m2。通信工程師使用功率密度表示EMI 信號,用于解決其窄帶EMI 問題??梢詫⑤椛涔β拭芏葐挝晦D(zhuǎn)換成dBm/m2,其中dBm (dB milliwatts) = 10 log (W)。
在實(shí)驗(yàn)室中,可以在時(shí)域和頻域中對EMI信號進(jìn)行預(yù)分析。使用一臺(tái)示波器對信號進(jìn)行時(shí)域觀察,然后再使用一臺(tái)頻譜分析儀對信號進(jìn)行頻域評估。但是,通過聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC) 和歐洲國際特別委員會(huì)(CISPR) 無線電干擾認(rèn)證的一些公司,必須在產(chǎn)品上市以前就進(jìn)行所有輻射EMI 測量。這種要求可以確保測試結(jié)果完全符合FCC 和/或CISPR 規(guī)定。測試方法包括使用環(huán)境測試,并使用經(jīng)過校準(zhǔn)的EMI 測試設(shè)備和天線。FCC 和CISPR 要求設(shè)備發(fā)射的輻射信號必須在規(guī)定值以下。FCC 和CISPR 相關(guān)文件包括EN 55011、EN 55013、EN 55014、EN 55015、EN 55022和EN 50081-1.2(通用輻射標(biāo)準(zhǔn))。
圖2 FCC 和CISPR 輻射限制—30MHz到1GHz,測量距離10m
圖2 中,A 類限制針對商業(yè)、工業(yè)或者企業(yè)環(huán)境下使用的電子設(shè)備。B 類限制針對家用電子設(shè)備。A 類限制也可能適用于家用電子設(shè)備。B 類限制更加嚴(yán)格,因?yàn)檫@類設(shè)備可能會(huì)靠近TV和無線電接收設(shè)備放置。