一、概述
通过对电磁兼容基本概念的了解,似乎看起来对电磁兼容问题的解答又明朗了许多,产品设计又信心满满了,但产品设计好后,往往发现还是会有很多的测试不过关,结果又是满心的迷茫,再一次陷入了解决电磁兼容问题的老路。这一方面是因为我们的设计思路的错误,另一方面电磁兼容本身就是一个很复杂的问题。因此,要从根本上解决电磁兼容问题,转变设计思路更是根本。
为了保证一个电子设备或系统具有良好的电磁兼容性,在新产品的设计阶段就应当首先进行EMC设计,而不是到样机试验阶段乃至到现场试验阶段,发现了EMI问题以后才采取措施,寻找解决问题的方法。因为对于一个设计工程师来说,在新产品的全开发过程(设计-试验-批量生产)中,越是到后面阶段,供它可以用来抑制噪声、防止受干扰的的手段越少,因而为此付出的代价也就越高。下图1.1可以形象地说明。
图1.1 电磁兼容性设计成本和采用的技术手段在开发过程各种阶段的关系
而在设备或系统设计的初始阶段,同时进行电磁兼容设计,把电磁兼容的大部分问题解决在设计定型之前,可得到最好的费效比。如果等到生产阶段再去解决,非但在技术上带来很大的难度,而且会造成人力、财力和研发时间的极大浪费,直接大大降低了产品的市场竞争力。
电磁兼容设计的基本方法是指标分配和功能分块设计,也就是首先要根据有关的标准(国际、国家、行业、特殊标准等)把整体电磁兼容指标逐级分配到各功能块上,细化成系统级、设备级、电路级和元件级的指标,然后,按照要实现的功能和电磁兼容指标进行电磁兼容设计。
对于电磁兼容设计中电磁兼容指标的分析,有如下基础概念需要清晰。
1.1 分贝与常用的电磁兼容单位
分贝表示一种单位,即两种电功率之比或电压或电流值之比。引入分贝单位的原因是由于EMC中各种干扰电压、电流、场强、功率密度的跨度范围是很大的,分贝有压缩数据的特点。其符号为dB.
1.2 用分贝表示的电磁兼容单位
以dB表示的功率增益表示为
图1.2 功率增益
以dB表示的电压增益表示为
图1.3 电压增益
以dB表示的电流增益表示为
图1.4电流增益
其中传导发射电压通常以伏(V)为单位,电流以安培(A)为单位,辐射发射电场以伏每米(V/m)为单位,磁场以安培每米(A /m)为单位,功率和功率密度则分别是瓦(W)和瓦每平方米(W/m2)。分贝是两个单位的比值,因此,通常用1uV电压或1mW作为比较的单位。