电磁骚扰单位分贝（dB）的概念

一、电磁骚扰的分贝表示通常用分贝（dB）来表示电磁骚扰的强度。分贝的定义是两个功率的比例经对数运算后乘以10。图1展示了分贝的概念，并用dBm表示功率相对于1 mW的单位。图2显示了功率值的分贝表示。根据功率的分贝值，可以计算得出电压的分贝表示，前提是R1=R2，通常为50 Ω，如图3所示。图3解释了电压分贝的概念。在EMC领域中，通常用dBμV直接表示电压的大小，dBμV表示相对于1 μV的电压值，如图4所示。对于辐射骚扰的测量，通常用电磁场的大小来衡量，单位为V/m。在EMC领域，通常使用dBμV/m来表示，如图4所示。骚扰场强的测量通常使用天线和干扰测试仪器的组合。干扰测量仪器测量到的是天线端口的电压，加上天线的天线系数就得到了被测骚扰的场强。根据公式E [dBμV/m] =U [dBμV] +天线系数 [dB]（不考虑电缆衰减）来计算。

二、正确理解分贝的含义 当设备的电磁骚扰超过了EMC标准的限值时，需要对设备产生超标发射的原因进行分析和排除。在这个过程中，经常会发现很多人尽管花费了很长时间的努力，仍然无法解决问题。其中一个原因是诊断工作陷入了“死循环”。下面通过一个例子来说明这种情况。假设一个系统在测试时出现了过高的传导骚扰，导致系统无法满足EMC标准CISPR22中对传导骚扰的CLASS B限值，如图5所示。通过初步分析，可能有四个原因造成这种情况，分别是：由“变压器”引起的传导骚扰，由电源中的“开关管”引起的传导骚扰，由“PCB”设计缺陷引起的传导骚扰，以及由“辅助设备”引起的传导骚扰。在诊断过程中，首先排除与“变压器”有关的因素，以减小传导骚扰。然而，结果显示测试结果并没有明显减小，去除“变压器”因素后的电源端口传导骚扰的组成和水平如图6所示。因此可以得出结论，“变压器”并不是主要导致传导骚扰超标的原因，所以撤销对“变压器”的改动。然后对电源中的“开关管”进行处理，排除其对电源端口传导骚扰的不利因素。然而，结果显示频谱分析仪屏幕上显示的信号（测量结果）仍然没有明显减小，去除“开关管”因素后的电源端口传导骚扰的组成和水平如图7所示。因此可以得出结论，“开关管”也不是主要导致电源端口传导骚扰超标的原因。

去掉与开关管相关的因素后，对PCB进行检查以改进其缺陷。然而，测试频谱仪上显示的信号几乎没有减小，只是去掉了与PCB相关的电源端口传导骚扰的组成和水平。可以认为PCB不是导致电源端口传导骚扰超标的主要原因。从变化的相对幅度来看，PCB的因素似乎可以忽略不计。

然而，即使去除了PCB相关因素，仍然无法解决此产品的传导骚扰问题。原因是测试人员忽视了频谱分析仪上显示的信号幅度是以dB为单位显示的。假设由变压器引起的传导骚扰电平为Vn，由电源中的开关管引起的传导骚扰电平为0.7 Vn，由PCB设计缺陷引起的传导骚扰电平为0.1 Vn，由辅助设备引起的传导骚扰电平为0.01 Vn。在去除了变压器和开关管相关因素的情况下，测试结果显著改善。在此基础上，去除了原本认为与PCB毫无关系的因素，结果又有很大的改变，同时去除变压器、开关管和PCB相关因素后的电源端口传导骚扰的组成和水平如图10所示。

实际上，尽管PCB贡献值的绝对值只有0.1 Vn，相对于变压器和开关管产生的传导骚扰电压Vn和0.7 Vn来说，这是一个很小的值。然而，相对于辅助设备产生的传导骚扰电平0.01 Vn来说，它是一个很高的值。因此，在变压器和开关管相关因素未去除的情况下，去除PCB因素变得微不足道。而在变压器和开关管相关因素去除的情况下，去除PCB因素则变得非常重要。

因此，正确的EMI诊断方法是，在采取抑制措施后，即使没有明显改善，也不要去除该措施，而是继续采取可能的其他抑制措施。当采取某一措施时，如果骚扰幅度显著降低且通过测试，并不一定意味着该骚扰源是主要原因，只能说明相对于后续的骚扰源，该骚扰源的量级较大，可能是最后一个骚扰源。