电磁兼容测试(EMC)的简单理解(一) |
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电磁兼容相关理解
一、电磁兼容——EMC的意义及分类二、基础理论1、时域和频域描述2、CE测试单位3、RE测试单位
一、电磁兼容——EMC的意义及分类
EMC(Electro Magetic Compatibility,电磁兼容)是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中,按设计要求正常工作的能力。既然称为能力,必然有它具体的体现,就是指在电路实际工作中的表现。 包括以下两方面含义: 1、EMI(Electro Magnetic Interference,电磁干扰):即处在一定环境中的设备或系统,在正常运行时,\bbox[yellow]{不应产生}超过相应标准所要求的电磁能量,相对应的测试项目根据产品类型及标准的不同而不同。 2、EMS(Electro Magnetic Susceptibility,电磁抗扰度):即处在一定环境中的设备或系统,在正常运行时,设备或系统能承受相应标准规定范围内的电磁能量干扰,相对应的测试项目也根据产品类型及标准的不同而不同。 EMC是总称,有EMC性能好的设备和EMC性能差的设备,就像是在描述两类学生。例如,A类学生:一不在课堂上影响别人学习,二不受别人影响而能认真学习;B类学生:一是在课堂上影响别人学习,而是很容易受别人影响不认真学习。一台设备的EMC性能就是指这个设备影响其它设备的能力和抗其它设备干扰能力。EMC这个总称同样包含两个方面: 1)影响别人的能力——EMI(电磁干扰); 2)不受别人的能力——EMS(电磁抗扰度)。 如下图所示为某工程中电磁兼容测试相关项目。 实际CE测试中,频谱仪接收到的信号如下图2-2所示为连续的,一是频谱仪分辨率导致,绘图软件将离散的点绘制为连续的曲线;二是各频率信号存在相位噪声,三是还有其它频谱仪信号处理上的原因。CE测试频谱图直接理解为横轴代表频率,每个竖线代表一个频率点,纵轴代表噪声幅度。 CE测试的单位如图2-2所示为dBuV,首先分贝的原始定义为两个功率的比,如公式所示,dB是两个功率值的比较值取对数后再乘以10。 d B = 功 率 比 = 10 l g P 1 P 2 , − − − − − − − − 公 式 1 dB=功率比=10lg\frac{P_1}{P_2} ,--------公式1 dB=功率比=10lgP2P1,−−−−−−−−公式1 由功率的分贝值可以推出电压的分贝值(前提条件是:R1=R2),如公式2所示。 P 1 = ( U 1 ) 2 R 1 P_1=\frac{(U_1)^2}{R_1} P1=R1(U1)2 P 2 = ( U 2 ) 2 R 2 P_2=\frac{(U_2)^2}{R_2} P2=R2(U2)2 d B = 10 l g ( U 1 ) 2 ( U 2 ) 2 dB=10lg\frac{(U_1)^2}{(U_2)^2} dB=10lg(U2)2(U1)2 d B = 20 l g U 1 U 2 − − − − − − − − 公 式 2 dB=20lg\frac{U_1}{U_2} --------公式2 dB=20lgU2U1−−−−−−−−公式2 dBuV即是电压相对于1uV的值,如公式3所示。 d B u V = 20 l g U 1 1 0 − 6 − − − − − − − − 公 式 3 dBuV=20lg\frac{U_1}{10^{-6}} --------公式3 dBuV=20lg10−6U1−−−−−−−−公式3 例:以CE102测试500kHz~10MHz限值65.5dBuV为参考,计算达到该限值时干扰电压幅度(单位:V)。 65.5 = 20 l g U 1 1 0 − 6 65.5=20lg\frac{U_1}{10^{-6}} 65.5=20lg10−6U1 计算结果为U1=1.88mV; 3、RE测试单位对于辐射骚扰通常用电磁场的大小来衡量,其单位为V/m,在EMC领域通常以单位dBuV/m表示。用天线和干扰测试仪器组合在一起测量骚扰场强的大小,干扰测量一起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。 E[dBuV/m] = U[dBuV]+天线系数[dB] 注:天线系数指被测量场强幅值与该场强在天线端口产生的电压之比值。 辐射骚扰和辐射抗扰度的测试可类比为力的测试,EUT(受试设备)作为正电荷A,天线作为正电荷B,两电荷放在一起时必然产生一个排斥的力; RE(对外辐射骚扰)测量时,受试设备作为源,天线作为测量端,在固定位置接收源发射的电磁场强度,此时天线只作为接收源,无辐射功率。 |
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