你真的了解电磁骚扰单位分贝吗?

电磁骚扰通常用分贝来表示,通常高于人体听力的分贝为噪音,而低于或让人体感觉舒服的分贝为美妙音乐。然而分贝在电磁骚扰中有事怎么区分和被理解的呢?今天小编为大家一一讲解。

电磁骚扰分贝的定义

分贝的原始定义为两个功率的比,dB是两个功率值的比值的对数乘以10,如下图所示。通常用dBm表示功率的单位,dBm是功率相对于1mV的比值,如下图所示。

你真的了解电磁骚扰单位分贝吗?

由功率的分贝值可以推出电压的分贝值(前提条件是R1=R2;通常为50Ω),如下图所示。在EMC领域中,通常用dBμV直接表示电压的大小,dBMV即是电压相对于1μV的比值,如下图所示。

你真的了解电磁骚扰单位分贝吗?

举个例子:辐射骚扰通常用电磁场的大小来衡量,其单位是V/m。在EMC领域通常 以分贝的单位表示,即dBμV/m。用天线和干扰测试仪器组合在一起测量骚扰场强的大小,干扰测量仪器测到的是天线端口的电压,此电压加上所用天线的天线系数就为被测骚扰的场强。

EMC中电磁骚扰产生的失效分析

当设备的电磁骚扰不能满足有关EMC标准规定的限值时,就要对设备产生超标发射的原因进行分析,然后进行排除。在这个过程中,经常发现许多人经过长时间的努力,仍然没有排除故障。造成这种情况的原因是诊断工作陷入了 “死循环气这种情况可以用下面的例子说明。

假设一个系统在测试时出现了辐射发射超标,使系统不能满足EMC标准中对辐射发射的限值。经过初步分析,原因可能有4个,它们分别是:

(1) 主机与键盘之间的互连电缆(电缆1)上的共模电流产生的辐射;

(2) 主机与打印机之间的互连电缆(电缆2)上的共模电流产生的辐射;

(3) 机箱面板与机箱基体之间的缝隙(开口 1)产生的泄漏;

(4) 某显示窗口(开口 2)产生的泄漏。

在诊断时,首先在电缆1上套一个铁氧体磁环,以减小共模辐射,结果发现频谱仪屏幕上显示的信号并没有明显减小。于是认为电缆1不是一个主要的泄漏源,将铁氧体磁环取下,套在电缆2上,结果发现频谱仪屏幕上显示的信号还没有明显减小。结果得出结 论,电缆不是泄漏源。

再对机箱上的泄漏进行检查。用屏蔽胶带将开口 1堵上,发现频谱仪屏幕上显示的信号没有明显减小。认为开口 1不是主要泄漏源,将屏蔽胶带取下,堵到开口2上。结果频谱仪上的显示信号还没有减小。之所以会发生这个问题,是因为测试人员忽视了频谱分析仪上显示的信号幅度是以dB为单位显示的。下面看一下为什么会有这种现象。

假设这4个泄漏源所占的成分各占1/4,并且在每个辐射源上釆取的措施能够将这个 辐射源完全抑制掉,则采取以上4个措施中的一个时,频谱仪上显示信号降低的幅度△A(△A = 20 lg (4/3) =2.5dB)。幅度减小这么少,显然是微不足道的。但这却已经将泄漏减少了25%。

正确的方法是,在对一个可能的泄漏源采取了抑制措施后,即使没有明显的改善,也不要将这个措施去掉,继续对可能的泄漏源釆取措施。当采取到某个措施时,如果干扰幅度降低很多,并不一定说明这个泄漏源是主要的,而仅说明这个干扰源是最后一个。按照 这个步骤对4个泄漏源逐个处理的结果如下图所示。

你真的了解电磁骚扰单位分贝吗?

在前面的叙述中,假定对某个泄漏源采取措施后,这个泄漏源被100%消除掉,如果这样,当最后一个泄漏源去掉后,电磁干扰的减小应为无限大。实际这是不可能的。在釆取任何一个措施时,都不可能将干扰源100%消除。泄漏源去掉的程度可以是99%,或 99.9%,甚至99.99%以上,而绝不可能是100%,所以当最后一个泄漏源去掉后,尽管改善很大,但仍是有限值。

当设备完全符合有关的规定后,如果为了降低产品成本,减少不必要的器件,可以将采取的措施逐个去掉。首先应考虑去掉的是成本较高的器件/材料,或在正式产品上难于实现的措施。如果去掉后,产品的辐射发射并没有超标,就可以去掉这个措施。通过测试,使产品成本降到最低。

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