《EMC设计与测试案例分析》之P.26-P.27: 正确理解分贝真正的含义

frankie.wang · 发表于 2016-12-5 14:52

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当EMI测量结果超过了标准规定的那条限制线时，我们可以想到有很多措施降低EMI。可能改改这个，改改那个都能降低EMI，但可能就是难以降低到限制线以下。往往是差那么一点点。那一点点的数值单位是dB(分贝)。怎么理解这个dB，除了要牢固掌握定义dB的定义"点击阅读: dB、dBm、dBi、dBd、dBc和射频中的一些常用名词术语"，更感性地理解dB真正的含义对我们更有帮助。]

1.4.4正确理解分贝真正的含义

当设备的电磁骚扰不能满足有关EMC标准规定的限值时，就要对设备产生超标发射的原因进行分析，然后进行排除。在这个过程中，经常发现许多人经过长时间的努力，仍然没有排除故障。造成这种情况的原因是诊断工作陷入了“死循环”。这种情况可以用下面的例子说明。

假设一个系统在测试时出现了辐射发射超标，使系统不能满足EMC标准中对辐射发射的限值。经过初步分析，原因可能有4个，它们分别是：[初步分析能得出原因有下面4条，这需要一定的功底哦。问题1：具备这样的初步分析能力，应该补哪些功课呢? 该撕哪些书呢? 理解辐射产生的基本原理就可以了？ ]

（1）主机与键盘之间的互连电缆（电缆1）上的共模电流产生的辐射；

（2）主机与打印机之间的互连电缆（电缆2）上的共模电流产生的辐射；

（3）机箱面板与机箱基体之间的缝隙（开口1）产生的泄漏；

（4）某显示窗口（开口2）产生的泄漏。

在诊断时，首先在电缆1上套一个铁氧体磁环，以减小共模辐射，结果发现频谱仪屏幕上显示的信号并没有明显减小。于是认为电缆1不是一个主要的泄漏源，将铁氧体磁环取下，套在电缆2上，结果发现频谱仪屏幕上显示的信号还没有明显减小。结果得出结论，电缆不是泄漏源。[这个诊断方法对于线缆引起的EMI应是常用的一招了]

再对机箱上的泄漏进行检查。用屏幕胶带将开口1堵上[问题2：屏幕胶带是一种什么样的屏蔽材料？ ]，发现频谱仪屏幕上显示的信号没有明显减小。认为开口1不是主要泄漏源，将屏幕胶带取下，堵到开口2上。结果频谱仪上的显示信号还没有减小。之所以会发生这个问题，是因为测试人员忽视了频谱分析仪上显示的信号幅度是以才dB为单位显示的。下面看一下为什么会有这种现象。 [天啊，原来是这样！ dB作为单位的显示结果没有明显减少，但实际上可能上述措施都已对EMI减少有帮助。 ]

假设这4个泄漏源所占的成分各占1/4,并且在每个辐射源上采取的措施能够将这个辐射源完全抑制掉，则采取以上4个措施中的一个时，频谱仪上显示信号降低的幅度△A为

△A=20lg（4/3)=2.5dB

幅度减小这么少，显然是微不足道的。但这却已经将泄漏减少了25%。

正确的方法是，在对一个了能的泄漏源采取了抑制措施后，即使没有明显的改善，也不要将这个改善去掉，继续对可能的泄漏源采取措施。[这句话很实用，但是有些措施对于产品化来说并不是合适的措施，譬如某种措施带来的结构设计不合理，成本增加明显，最终不能作为可采用的措施。] 当采取到某个措施时，如果干扰幅度降低很多，并不一定说明这个泄漏源是主要的，而仅说明这个干扰源是最后一个。按照这个步骤对4个泄漏源逐个处理的结果如图1.33所示。

图1.33

在最前面的叙述中，假定对某个泄漏源采取措施后，这个泄漏源被100%消除掉，如果这样，当最后一个泄漏源去掉后，电磁干扰的减小应为无限大。实际这是不可能的。在采取任何一个措施时，都不可能将干扰源100%消除。泄漏源去掉的程度可以是99%，或99.9%，甚至99.99%以上，而绝不可能是100%，所以当最后一个泄漏源去掉后，尽管改善很大，但仍是有限值。

当设备完全符合有关的规定后，如果为了降低产品成本，减少不必要的器件，可以将采取的措施逐个去掉。首先应考虑去掉的是成本较高的器件/材料，或在正式产品上难于实现的措施。如果去掉后，产品的辐射发射并没有超标，就可以去掉这个措施。通过测试，将成本降到最低。

撕书者：汪进进