需要距離輻射源多遠才能使輻射信號不干擾系統呢?要想知道這個(gè)問(wèn)題的答案,需要思考下面兩個(gè)問(wèn)題:1)輻射源的輻射能量大;2)系統的EMI保護電路性能如何。本文中,我們將首先討論第一個(gè)問(wèn)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度在“觸及”敏感的電路時(shí),取決于發(fā)送器的功率/天線(xiàn)增益以及輻射源和接收器之間的距離(請參見(jiàn)圖1)。

圖1:輻射源和接收器之間的EMI電場(chǎng)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(chǎng)強度或者輻射功率密度參數。電場(chǎng)強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)。您可以根據喜好,對這種電場(chǎng)強度單位進(jìn)行修改,將它們轉換成dBμV/m,其中dBμV = 20 log (V) + 120μV。
窄帶EMI信號一般為重復信號或者脈沖序列。利用圖1所示簡(jiǎn)單公式,可以在距離EMI輻射源的某個(gè)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(gè)脈沖,例如:閃電、一次ESD事件或者火花隙。這些脈沖類(lèi)型事件都包含多個(gè)頻率。寬帶信號難以測量,因為它們不重復且速度快。
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(wèn)題?梢詫⑤椛涔β拭芏葐挝晦D換成 dBm/m2,其中 dBm (dB milliwatts) = 10 log (W)。
在實(shí)驗室中,可以在時(shí)域和頻域中對EMI信號進(jìn)行預分析。使用一臺示波器對信號進(jìn)行時(shí)域觀(guān)察,然后再使用一臺頻譜分析儀對信號進(jìn)行頻域評估。但是,通過(guò)聯(lián)邦通信委員會(huì ) (FCC) 和歐洲國際特別委員會(huì )(CISPR)無(wú)線(xiàn)電干擾認證的一些公司,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果完全符合FCC和/或CISPR規定。測試方法包括使用環(huán)境測試,并使用經(jīng)過(guò)校準的EMI測試設備和天線(xiàn)。FCC和CISPR要求設備發(fā)射的輻射信號必須在規定值以下。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(通用輻射標準)。

圖2: FCC和CISPR輻射限制—30MHz到1GHz,測量距離10m
圖2中,A類(lèi)限制針對商業(yè)、工業(yè)或者企業(yè)環(huán)境下使用的電子設備。B類(lèi)限制針對家用電子設備。A類(lèi)限制也可能適用于家用電子設備。B類(lèi)限制更加嚴格,因為這類(lèi)設備可能會(huì )靠近TV和無(wú)線(xiàn)電接收設備放置。 |