TI專家解析EMI輻射信號強度
發布時間:2012-06-11 來源:TI
中心議題:
需要距離輻射源多遠才能使輻射信號不幹擾係統呢?要想知道這個問題的答案,需要思考下麵兩個問題:1)輻射源的輻射能量大小;2)係統的EMI 保護電路性能如何。本文中,我們將首先討論第一個問題。
呈輻射狀的電磁幹擾(EMI) 信號會從輻射源傳播至某個接收單元。根本而言,這些信號的功率或者電壓強度在“觸及”敏感的電路時,取決於發送器的功率/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參數。電場強度量化了輻射源幹擾電壓的大小。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 信號一般為重複信號或者脈衝序列。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。寬帶EMI 信號一般為單個脈衝,例如:閃電、一次ESD 事件或者火花隙。這些脈衝類型事件都包含多個頻率。寬帶信號難以測量,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)可以為瓦特每平方米,即W/m2。通信工程師使用功率密度表示EMI 信號,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)。
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在實驗室中,可以在時域和頻域中對EMI信號進行預分析。使用一台示波器對信號進行時域觀察,然後再使用一台頻譜分析儀對信號進行頻域評估。但是,通過聯邦通信委員會(FCC) 和歐洲國際特別委員會(CISPR) 無線電幹擾認證的一些公司,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 測試設備和天線。FCC 和CISPR 要求設備發射的輻射信號必須在規定值以下。FCC 和CISPR 相關文件包括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 輻射限製—30MHz到1GHz,測量距離10m
圖2 中,A 類限製針對商業、工業或者企業環境下使用的電子設備。B 類限製針對家用電子設備。A 類限製也可能適用於家用電子設備。B 類限製更加嚴格,因為這類設備可能會靠近TV和無線電接收設備放置。
我們離電路中的器件越來越近了,下次,我們將討論EMI輻射傳播,敬請期待。
- 需要距離輻射源多遠才能使輻射信號不幹擾係統呢?
- 輻射源的輻射能量大小
- 統的EMI 保護電路性能如何
需要距離輻射源多遠才能使輻射信號不幹擾係統呢?要想知道這個問題的答案,需要思考下麵兩個問題:1)輻射源的輻射能量大小;2)係統的EMI 保護電路性能如何。本文中,我們將首先討論第一個問題。
呈輻射狀的電磁幹擾(EMI) 信號會從輻射源傳播至某個接收單元。根本而言,這些信號的功率或者電壓強度在“觸及”敏感的電路時,取決於發送器的功率/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參數。電場強度量化了輻射源幹擾電壓的大小。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 信號一般為重複信號或者脈衝序列。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。寬帶EMI 信號一般為單個脈衝,例如:閃電、一次ESD 事件或者火花隙。這些脈衝類型事件都包含多個頻率。寬帶信號難以測量,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)可以為瓦特每平方米,即W/m2。通信工程師使用功率密度表示EMI 信號,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)。
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在實驗室中,可以在時域和頻域中對EMI信號進行預分析。使用一台示波器對信號進行時域觀察,然後再使用一台頻譜分析儀對信號進行頻域評估。但是,通過聯邦通信委員會(FCC) 和歐洲國際特別委員會(CISPR) 無線電幹擾認證的一些公司,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 測試設備和天線。FCC 和CISPR 要求設備發射的輻射信號必須在規定值以下。FCC 和CISPR 相關文件包括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 輻射限製—30MHz到1GHz,測量距離10m
圖2 中,A 類限製針對商業、工業或者企業環境下使用的電子設備。B 類限製針對家用電子設備。A 類限製也可能適用於家用電子設備。B 類限製更加嚴格,因為這類設備可能會靠近TV和無線電接收設備放置。
我們離電路中的器件越來越近了,下次,我們將討論EMI輻射傳播,敬請期待。
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