电源技巧 如何看懂电磁干扰EMI报告

在设计一款电源产品时，除去对性能上的要求之外，可能最重要的就是电磁干扰（EMI）的控制与消除了。很多设计者为了消除EMI绞尽脑汁，但有时收效往往不是很令人满意，而新手在面对EMI的处理时显得更加无措。其实与很多问题一样，EMI问题的解决也要从根源上寻找突破。本文就将为大家介绍排查EMI的技巧当中对EMI报告理解的部分。

在讨论排查技术之前，介绍一下EMI测试报告是很有必要的。EMI报告似乎直接提供了有关特定频率点故障的信息，因此事情看起来很简单，就是使用报告中的数据确定设计中的哪个元件包含问题源频率，并特别加以注意，以便通过下一轮测试。然而，虽然许多测试条件在报告中是明确表示的，但一些需要考虑的重要事情可能并不那么明显。在审查设计并试图判断问题源时，理解测试室如何生成这种报告是很有帮助的。

图1 这份EMI测试报告显示大约90MHz处有个故障

请看图1所示的EMI测试报告，这份报告显示大约90MHz处有个故障。

图2 

图2对应的是图1，它显示故障点位于88.7291MHz处，但有许多因素令人怀疑这是否是实际的频率。

图2是对应的列表数据报告，其中详细列出了测试频率、测量得到的幅度、校准后的校正因子以及调整后的场强。然后将调整后的场强与下一栏中的指标进行比较，确定余量或超额量，显示在最右栏。

在图2所示的余量栏中，可以看到有一个峰值超出了这个规范标准在88.7291MHz处规定的极限，与规范相差-2.3。

当然看懂了这些参数并不意味着就了解了EMI报告。事实上，测试报告中给出的频率很有可能不是实际的源频率。国际无线电干扰特别委员会（CISPR）指出，在执行辐射发射测试时，依据具体的频率范围必须使用不同的测试方法。每种范围要求特定分辨率带宽的滤波器和检测器类型，如表1所示。滤波器带宽决定了解析实际感兴趣频率的能力；这意味着频率范围在排查问题源好多方面会有变化。

表1 CISPR测试要求根据不同频率范围而有所变化，并影响频率分辨率

这里需要着重指出的是，对某些频率范围，CISPR测试要求提倡使用准峰值（QP）这种检测器类型，这将掩盖实际频率。通常EMI部门或外部实验室一开始是使用简单的峰值检测器执行扫描来发现问题区域的。但当所发现的信号超过或接近规定极限时，他们也执行准峰值测量。准峰值是EMI测量标准定义的一种方法，用来检测信号包络的加权峰值。它根据信号的持续时间和重复率对信号进行加权，以便对从广播角度看解释为"骚扰"的信号施加更多的权重。与不频发的脉冲相比，发生频率更高的信号将导致更高的准峰值测量结果。换句话说，问题信号发生的越频繁，问题信号的绝对幅度就越可能被准峰值测量所屏蔽。

图3 峰值检测和准峰值检测的比较

好消息是，峰值和准峰值扫描对预先一致性测试来说仍然是有用的。图3给出了一个峰值和准峰值检测的例子。图中显示了峰值检测和准峰值检测中都能看到的脉宽为8μs、重复率为10ms的信号。结果准峰值的检测结果比峰值低了10.1dB。

需要记住的一个好规则是，准峰值检测值总是小于或等于峰值检测值，永远不会大于峰值检测值。因此你可以使用峰值检测来开展你的EMI排查和诊断。你不需要达到与EMI部门或实验室扫描同等程度的精度，因为测量都是相对值。如果你的实验室报告中的准峰值检测值表明，设计超过了3dB，峰值检测值超过了6dB，那么你就知道你需要的修复工作是将信号减小3dB或更多。

测试室为出EMI报告而开展的扫描通常是在特殊条件下进行的，不过公司实验室也许无法复制这些条件。举例来说，待测设备（DUT）可能放在一个转盘上，以便于从多个角度收集信号。这种方位角信息是很有用的，因为它能指示问题发生的DUT区域。或者EMI测试室可能在校准过的射频房内开展他们的测量，并报告作为强场的测量结果。

不过在实际应用中，有时并不需要完全复制测试室的条件才能排查EMI测试故障。与在高度受控的EMI测试线上执行的绝对测量不同，可以使用测试报告中的信息、深入理解用于产生报告的测量技术以及对待测设备周边的相对观察以隔离问题源并估计纠正有效性来开展问题的排查工作。

以上就是能够对EMI报告进行全面解读的技巧，解决问题的最好方法就是首先去了解它。只有能够充分理解报告中的内容，才能从根本上解决这个问题。在之后的文章中，小编将为大家带来更多的与EMI排查实用技巧相关的文章。