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作者：Bonnie C. Baker，德州儀器(TI) 高級應用工程師 需要距離輻射源多遠才能使輻射信號不干擾系統(tǒng)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(tǒng)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。 呈輻射狀的電磁干擾(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，取決于發(fā)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(guān)系 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(shù)。電場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(jù)喜好，對這種電場強度單位進行修改，將它們轉(zhuǎn)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 信號一般為單個脈沖，例如：閃電、一次ESD 事件或者火花隙。這些脈沖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 問題。可以將輻射功率密度單位轉(zhuǎn)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信號進行預分析。使用一臺示波器對信號進行時域觀察，然后再使用一臺頻譜分析儀對信號進行頻域評估。但是，通過聯(lián)邦通信委員會(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(chǎn)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(jié)果完全符合FCC 和/或CISPR 規(guī)定。測試方法包括使用環(huán)境測試，并使用經(jīng)過校準的EMI 測試設(shè)備和天線。FCC 和CISPR 要求設(shè)備發(fā)射的輻射信號必須在規(guī)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(shè)備。B 類限制針對家用電子設(shè)備。A 類限制也可能適用于家用電子設(shè)備。B 類限制更加嚴格，因為這類設(shè)備可能會靠近TV和無線電接收設(shè)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。 參考文獻 《EDN 設(shè)計人員EMC 指南》，作者：Kimmel Gerke聯(lián)合有限公司Daryl D. Gerke, PE和William D. Kimmel, PE 《RFI：讓噪聲遠離您的設(shè)計》，作者：Paul Rako，2008 年1 月10 日發(fā)表于EDN。 《運算放大器的EMI 抑制比》，作者：TI Chris Hall和Thomas Kuehl，2011 年8 月發(fā)表于SBOA128。 |
