為什么電磁兼容要引入dB?

1.???為什么電磁兼容要引入dB?

圖?151B中適用于地面的RE102限值

我們首先來看一張GJB151B中的RE102限值，縱坐標(biāo)都是以對(duì)數(shù)表示的場強(qiáng)限值，我們先來做一個(gè)簡單的計(jì)算，看看這個(gè)圖縱坐標(biāo)的范圍。縱坐標(biāo)從0dBuV/m到100dBuV/m之間，0dBuV/m =1uV/m，100dBuV/m =100000uV/m。我們可以看出坐標(biāo)的數(shù)值范圍很寬，從1uV/m到100000uV/m整整是100000倍。如果我們用線性坐標(biāo)來做這個(gè)圖的話，假如縱坐標(biāo)平均為10格子，那么每一個(gè)格子的數(shù)值則為10000uV/m，10000uV/m對(duì)應(yīng)是80dBuV/m，那么這樣基本上數(shù)值比較小的縱坐標(biāo)在圖上根本表示不出來，80dBuV/m數(shù)值以下的在線性坐標(biāo)中全部在縱坐標(biāo)的第一個(gè)格子里面，這樣整個(gè)圖像很畸形，看起來很奇怪。

從上面我們可以看出，電磁兼容往往要處理的場強(qiáng)范圍是很寬的，往往從一個(gè)很小的值到很大的值，我們我們用線性坐標(biāo)來表示，那么較小的數(shù)值在圖上根本顯示不出來。而我們引入dB后對(duì)數(shù)值行按倍數(shù)來壓縮，這樣按照每10倍數(shù)值在縱坐標(biāo)上分到長度是一樣的，這樣我們就可以在一個(gè)圖上很好的顯示從很小的值到很大的值的范圍。

2.???要區(qū)別dB和dBuV?

做電磁兼容的大家都知道功率是以10倍來換算，電壓是以20倍來換算，這個(gè)都很清楚，計(jì)算方法大家可以查閱相關(guān)書籍。這里想強(qiáng)調(diào)的是要注意dB和dBuV的區(qū)別。

dB是一個(gè)無量綱的單位，其表表示的僅僅是一個(gè)倍數(shù)關(guān)系，而dBuV是一個(gè)絕對(duì)的數(shù)值，僅僅是參考1uV所做的對(duì)數(shù)換算。明白這一點(diǎn)很重要，比如1dBuV+2 dBuV這個(gè)里面就沒法直接相加，必須先將兩個(gè)數(shù)字換算成uV之后再相加。而1dBuV放大2dB就是等于3 dBuV，因?yàn)?dBuV被放大2dB之后就是3 dBuV，這里本身就是對(duì)數(shù)單位，滿足對(duì)數(shù)的倍數(shù)增大換算關(guān)系。

3.???dB在電磁兼容整改中的誤區(qū)

當(dāng)設(shè)備的電磁騷擾不能滿足有關(guān)ＥＭＣ標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值時(shí)，就要對(duì)設(shè)備產(chǎn)生超標(biāo)發(fā)射的原因進(jìn)行分析，然后進(jìn)行排除。在這個(gè)過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)許多人經(jīng)過長時(shí)間的努力，仍然沒有排除故障。造成這種情況的原因?qū)﹄姶偶嫒葜械膁B理解的不夠透徹，從而導(dǎo)致診斷工作陷入了?“死循環(huán)”。

這種情況再CE102和RE102的整改中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)。我們以一個(gè)RE102的整改過程來說明。

電磁兼容性整改是一項(xiàng)常見的電磁兼容工作，當(dāng)設(shè)備作電磁兼容性試驗(yàn)時(shí)，如果失敗。就需要進(jìn)行整改。我們用下圖的例子說明dB?的一些“奇怪”現(xiàn)象。

電纜是導(dǎo)致輻射強(qiáng)擾發(fā)射的主要原因。圖中所示的設(shè)備有三條電纜，由于電纜沒有采取妥善的共模電流控制措施，產(chǎn)生了輻射發(fā)射。假設(shè)電纜產(chǎn)生的輻射占總輻射量的99.99%。機(jī)箱的泄漏占總輻射量的0.01%，假設(shè)每根電纜占輻射量的的33.33%。

從沒備上拔掉一根電纜后，輻射發(fā)射減少了33.33%，也就是輻射發(fā)射為原來的?66.67%，計(jì)算輻射降低的?dB?數(shù)如下：

20lg(66.67/100)= 3.5 dB

從設(shè)備上再拔掉一根電纜后，按照上面同樣的計(jì)算方法，得到輻射降低的dB數(shù)為：

20lg (33.34/66.67)= 6dB

當(dāng)從設(shè)備上拔掉最后一根電纜后，僅剩機(jī)箱產(chǎn)生的?0.01%輻射，得到輻射降低的dB?數(shù)為

20lg(0.01/33.34)=70 dB

通過以上計(jì)算我們發(fā)現(xiàn)，盡管三根電纜對(duì)輻射騷擾發(fā)射的貢獻(xiàn)量相同，但是去掉第一根電纜時(shí)，輻射僅降低了3.5dB，去掉第二根電纜后，輻射降低了?6dB，而當(dāng)最后一根電纜去掉后，輻射強(qiáng)度改善了約?70dB。這會(huì)使人們認(rèn)為，原來第一根、第二根電纜的輻射發(fā)射都不是主要的，面第三根電纜大是最大的輻射源。

如果認(rèn)為第三根電纜是最大的輻射源，只要解決第三根電纜的輻射問題，就能使輻射降低?70dB，那是一個(gè)誤解，當(dāng)保留第一根、第二根電纜，當(dāng)把第三根電纜去掉時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，僅改善了?3.5dB。

掌握dB?的這個(gè)特性，對(duì)于整改電磁兼容問題十分重要。當(dāng)來取了一項(xiàng)整改搭施后，如果效果不明顯，不可認(rèn)為這項(xiàng)措施沒有作用而去掉這項(xiàng)措施，再去采取另外一項(xiàng)措施。而是要保留這項(xiàng)措施，再采取另外一項(xiàng)措施。也不能因?yàn)槟稠?xiàng)措施效果很明顯，就認(rèn)為這項(xiàng)措施是重要的措施。

因此，正確的電磁兼容EMI診斷方法是，當(dāng)對(duì)一個(gè)可能的騷擾源采取了抑制措施后,即使沒有明顯的改善，也不要將這個(gè)措施去掉，繼續(xù)對(duì)可能的其他騷擾源采取措施，當(dāng)采取到某個(gè)措施時(shí)，如果騷擾幅度降低很多，并能通過測試，并不一定說明這個(gè)騷擾源是主要的，而僅說明這個(gè)騷擾源相對(duì)于后幾個(gè)騷擾源是量級(jí)較大的一個(gè)。

通過上面的內(nèi)容我們可以看出，對(duì)dB的正確理解在電磁兼容整改中是非常重要的。

審核編輯：黃飛

?