EMI輻射訊號強度計算

2022-10-06 03:09:03 字數 1237 閱讀 7395

嘉兆科技

需要距離輻射源多遠才能使輻射訊號不干擾系統呢?要想知道這個問題的答案,需要思考下面兩個問題:1)輻射源的輻射能量大小;2)系統的emi 保護電路效能如何。

本文中,我們將首先討論第乙個問題。

呈輻射狀的電磁干擾(emi) 訊號會從輻射源傳播至某個接收單元。根本而言,這些訊號的功率或者電壓強度在「觸及」敏感的電路時,取決於傳送器的功率/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 電場和功率密度關係

在進行emi 評估時,可能會利用電場強度或者輻射功率密度引數。電場強度量化了輻射源干擾電壓的大小。這種窄帶或者寬頻emi 訊號測量單位為伏每公尺(v/m)。

您可以根據喜好,對這種電場強度單位進行修改,將它們轉換成dbμv/m,其中dbμv = 20 log (v) + 120μv。

窄帶emi 訊號一般為重複訊號或者脈衝序列。利用圖1 所示簡單公式,可以在距離emi 輻射源的某個地方,迅速計算出輻射電壓的極端估計情況er。寬頻emi 訊號一般為單個脈衝,例如:

閃電、一次esd 事件或者火花隙。這些脈衝型別事件都包含多個頻率。寬頻訊號難以測量,因為它們不重複且速度快。

輻射功率密度單位也可用於描述窄帶事件。emi 窄帶的測量單位(輻射功率密度)可以為瓦特每平方公尺,即w/m2。通訊工程師使用功率密度表示emi 訊號,用於解決其窄帶emi 問題。

可以將輻射功率密度單位轉換成dbm/m2,其中dbm (db milliwatts) = 10 log (w)。

在實驗室中,可以在時域和頻域中對emi訊號進行預分析。使用一台示波器對訊號進行時域觀察,然後再使用一台頻譜分析儀對訊號進行頻域評估。但是,通過聯邦通訊委員會(fcc) 和歐洲國際特別委員會(cispr) 無線電干擾認證的一些公司,必須在產品上市以前就進行所有輻射emi 測量。

這種要求可以確保測試結果完全符合fcc 和/或cispr 規定。測試方法包括使用環境測試,並使用經過校準的emi 測試裝置和天線。fcc 和cispr 要求裝置發射的輻射訊號必須在規定值以下。

fcc 和cispr 相關檔案包括en 55011、en 55013、en 55014、en 55015、en 55022和en 50081-1.2(通用輻射標準)。

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、工業或者企業環境下使用的電子裝置。b 類限制針對家用電子裝置。a 類限制也可能適用於家用電子裝置。

b 類限制更加嚴格,因為這類裝置可能會靠近tv和無線電接收裝置放置。

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