第四章 EMC测量单位及换算

即：100mA=-20dBA=40dBmA=100dBuA
电压/V 、电流/A转换成分贝单位的换算表 (续)
4、电场强度、磁场强度、功率密度 分贝单位
• 电场强度的分贝单位定义：
[dB] 20 lg E1 E2
• 磁场强度的分贝单位定义：
[dB] 20 lg H1 H2
• 功率密度的分贝单位定义：
[dB] 10lg S1 S2
• 电场强度E常用分贝微伏每米 (dBµV/m)作分 贝单位，它是以1µV/m为基准的电场强度分贝 数。有时也用dBmV/m，dBV/m为单位，它们 的关系为：
1V/m=0dBV/m=60dBmV/m=120 dBµV/m
• 磁场强度H分贝单位用分贝安每米 (dBA/m)， 也可用dBmA/m和dBµA/m。
VdBµ = 20 lg （UµV /1µV） 126dBµV = 20 lg （UµV /1µV ）
UµV = 1995262 µV U≈2V
3、电流的分贝单位
电流的分贝单位定义
式中，I2为基准电压。
电流用A作单位和用dBA、 dBmA 、dBuA作 单位的换算关系：
• 例： 有电流 I=100mA，则： 用dBA单位表示，等于 -20 dBA； 用dBm单位表示，等于 40 dBmA； 用dBuA单位表示，等于 100 dBuA。
式中， PdbW 为以dBW作单位的功率电平；
Pw为以W作单位的功率电平。
2）如果以P2=lmW作为参考基准功率
A 10 lg( p1 ) p2
上式的分贝值单位用dBm表示，称为毫瓦分贝。
dBm和W的关系表示为：
3）如果以P2=1μw作为参考基准功率
A 10 lg( p1 ) p2
上式的分贝值就用dBμ表示，称为微瓦分贝。
• 当干扰场强小于1V/m时，可用mV／m、 uV／m单位；
2、磁场测量单位
• 当使用环天线、框天线或磁性天线等来测 量磁场，且仪器的表头刻度采用磁场强度 单位：A／m刻度。
• 当小于1A／m时，可用mA／m和uA／m等 单位表示；
3、功率密度测量单位
• 当电磁场频率高至微波段时，由于对电场、 磁场的单独测量在技术上有一定困难。
(2) 在指定参考电平(电压或电场强度)时， 可用分贝表示电压或电场强度的绝对大 小。此参考电平通称为零电平。
源自文库
在干扰、场强测量仪的检定测试中，常常对测量 接收机施加高频标准小电压，以检定其端电压测 量精度。
• 功率密度S的分贝单位常用dBmW/cm2。
总结
分贝制单位在电磁干扰场强计量测试中的 用法有3种：
(1) 表示信号传输系统中任意两点间功率(或电压) 的相对大小，或空间某两点电磁干扰场强的相对 大小。
例：用RAAMA型全向宽带场强仪测量空间A点的功率 通量密度为20mW/cm2，测量空间B点的功率通量密度 为20μW/cm2，则A、B两点功率通量密度相差
30 dB。
如何理解：电磁兼容测试屏蔽室的磁场 屏蔽效能dB值、电场屏蔽效能dB值？
用于电磁兼容测试的屏蔽室，使用的频段较宽， 从20Hz到40GHz，屏蔽效能一般要求：磁场 为60dB以上，电场在90dB以上。
屏蔽效能是指：模拟干扰源置于屏蔽体外时，屏 蔽体安放前后的电场强度、磁场强度或功率的比 值。
单位dBW、dBm、dBμ与W的换算关系表示为：
P2还可以nW和pW作为参考基准功率，分别 用dBn(纳瓦分贝)和dBp(皮瓦分贝)表示。 这些单位的定义可用下表说明。
单位定义表
单位换算可查表！
例如：表中10W对应的dBm单位功率为40dBm， 即10 W=40dBm。 它们的换算关系为：
Pdbm 10lg10 30 40(dbm)
分贝电压与电压的换算举例
1、测到一台医用电气设备电源端干扰电压是1V， 问在其电源端的分贝干扰电平是多少分贝微伏？
VdBµ = 20 lg （VµV /1µV） VdBµ = 20 lg （ 106 µV /1µV）
= 120 dB µV
2、测到一台医用电气设备电源端的分贝干扰电平 是126dBµV，问在其电源端的干扰电压U是几伏？
在电磁兼容工程中除了功率 用分贝单位表示以外，电压、 电流、场强也常用分贝单位 表示!
2、电压的分贝单位
电压的分贝单位定义为:
式中，V2为基准电压。
• 电压用V作单位和用dBV、dBmV及dBµV作 单位的换算关系:
例:当V=10V，则： 用dBV单位表示，等于20 dBV； 用dBmV单位表示，等于80 dBmV： 用dBµV单位表示，等于140 dBµV。
p2为比较的基准功率电平。
由于 P U 2 I 2R
R
因此上述表达式
A 20 lg U1 20 lg I1
U2
I2
注意：针对的是同一阻抗。
1）如果以P2=1W作为基准功率，式
A
10 lg(
p1 p2
)
的分贝值就表示P1功率相对于1W的倍率，用符号
dBW表示，称为瓦分贝。
功率单位W和dBW的关系表示为
• 为了便于表达、叙述和运算(变乘除为加减)， 常采用对数单位——分贝(dB)。
• 分贝表示两个参量的倍率关系，通常用来表 示变化范围很大的数值关系。
1、功率的分贝单位
定义: 功率比P1/P2的对数值，以分贝（dB）为单位。
A 10 lg( p1 ) 分贝表示两个参
p2
量的倍率关系
其中，p1只为某一功率电平；
第四章 EMC测量单位及换算
基本掌握：电磁兼容测量单位 重点：电磁兼容分贝单位换算原
理与方法
难点：电磁兼容分贝单位的应用
一、电磁兼容的基本单位
传导干扰有2种基本单位:
电压——V 电流——A
电磁干扰场强有3种基本单位:
电场强度V／m 磁场强度A／m 功率通量密度W／m2
1、电场测量单位
• 在测量电场时，若仪器的表头刻度用的是 电场强度单位：则用V／m单位表示；
• 功率密度测量比电场、磁场测量要方便， 所以可采用功率通量密度测量，功率通量 密度的单位为W／m2。
总结
• 功率通量密度值的单位W／m2、电场强度 单位V／m、磁场强度单位A／m同为电磁 干扰场强的基本单位。
• 它们的地位是等同的。
二、电磁干扰场强的 分贝制单位
• 在电磁干扰场强的测试中，往往会遇到量值 相差非常悬殊(甚至达千百万倍的信号)。