图文详解 EMI中辐射能源的大小

在对EMI的辐射强度进行测量时，相信很多开发者都考虑过这样一个问题，那就是在多远的距离之外才能避免系统不被辐射信号所干扰。想要得到这个问题的结构，需要从两个方面来入手，一个是辐射能源的大小究竟是多少，二是EMI保护电路的性能如何，本文就将针对辐射能源的大小进行探讨。

辐射能源的大小

图1 辐射源和接收器之间的EMI电场和功率密度关系

呈辐射状的电磁干扰（EMI）信号会从辐射源传播至某个接收单元。根本而言，这些信号的功率或者电压强度在“触及”敏感的电路时，取决于发送器的功率/天线增益以及辐射源和接收器之间的距离（请参见图1）。

在进行EMI评估时，可能会利用电场强度或者辐射功率密度参数。电场强度量化了辐射源干扰电压的大小。这种窄带或者宽带EMI信号测量单位为伏每米（V/m）。您可以根据喜好，对这种电场强度单位进行修改，将它们转换成dBμV/m，其中dBμV=20log（V）+120μV。

窄带EMI信号一般为重复信号或者脉冲序列。利用图1所示简单公式，可以在距离EMI辐射源的某个地方，迅速计算出辐射电压的极端估计情况Er。宽带EMI信号一般为单个脉冲，例如：闪电、一次ESD事件或者火花隙。这些脉冲类型事件都包含多个频率。宽带信号难以测量，因为它们不重复且速度快。

辐射功率密度单位也可用于描述窄带事件。EMI窄带的测量单位（辐射功率密度）可以为瓦特每平方米，即W/m2。通信工程师使用功率密度表示EMI信号，用于解决其窄带EMI问题。可以将辐射功率密度单位转换成dBm/m2，其中dBm（dBmilliwatts）=10log（W）。

在实验室中，可以在时域和频域中对EMI信号进行预分析。使用一台示波器对信号进行时域观察，然后再使用一台频谱分析仪对信号进行频域评估。但是，通过联邦通信委员会（FCC）和欧洲国际特别委员会（CISPR）无线电干扰认证的一些公司，必须在产品上市以前就进行所有辐射EMI测量。这种要求可以确保测试结果完全符合FCC和/或CISPR规定。测试方法包括使用环境测试，并使用经过校准的EMI测试设备和天线。FCC和CISPR要求设备发射的辐射信号必须在规定值以下。FCC和CISPR相关文件包括EN55011、EN55013、EN55014、EN55015、EN55022和EN50081-1.2（通用辐射标准）。

图2 FCC和CISPR辐射限制—30MHz到1GHz，测量距离10m

图2中，A类限制针对商业、工业或者企业环境下使用的电子设备。B类限制针对家用电子设备。A类限制也可能适用于家用电子设备。B类限制更加严格，因为这类设备可能会靠近TV和无线电接收设备放置。

通过以上介绍可以看到，电场强度量化能够影响辐射源干扰电压的大小。因此在计算干扰范围时电场强度量化也是需要大家非常注意的一项。希望大家在阅读过本文后能对辐射能源的大小有进一步的了解。