为什么电磁兼容要引入dB?

1.   为什么电磁兼容要引入dB?

图 151B中适用于地面的RE102限值

我们首先来看一张GJB151B中的RE102限值，纵坐标都是以对数表示的场强限值，我们先来做一个简单的计算，看看这个图纵坐标的范围。纵坐标从0dBuV/m到100dBuV/m之间，0dBuV/m =1uV/m，100dBuV/m =100000uV/m。我们可以看出坐标的数值范围很宽，从1uV/m到100000uV/m整整是100000倍。如果我们用线性坐标来做这个图的话，假如纵坐标平均为10格子，那么每一个格子的数值则为10000uV/m，10000uV/m对应是80dBuV/m，那么这样基本上数值比较小的纵坐标在图上根本表示不出来，80dBuV/m数值以下的在线性坐标中全部在纵坐标的第一个格子里面，这样整个图像很畸形，看起来很奇怪。

从上面我们可以看出，电磁兼容往往要处理的场强范围是很宽的，往往从一个很小的值到很大的值，我们我们用线性坐标来表示，那么较小的数值在图上根本显示不出来。而我们引入dB后对数值行按倍数来压缩，这样按照每10倍数值在纵坐标上分到长度是一样的，这样我们就可以在一个图上很好的显示从很小的值到很大的值的范围。

2.   要区别dB和dBuV?

做电磁兼容的大家都知道功率是以10倍来换算，电压是以20倍来换算，这个都很清楚，计算方法大家可以查阅相关书籍。这里想强调的是要注意dB和dBuV的区别。

dB是一个无量纲的单位，其表表示的仅仅是一个倍数关系，而dBuV是一个绝对的数值，仅仅是参考1uV所做的对数换算。明白这一点很重要，比如1dBuV+2 dBuV这个里面就没法直接相加，必须先将两个数字换算成uV之后再相加。而1dBuV放大2dB就是等于3 dBuV，因为1dBuV被放大2dB之后就是3 dBuV，这里本身就是对数单位，满足对数的倍数增大换算关系。

3.   dB在电磁兼容整改中的误区

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对电磁兼容中的dB理解的不够透彻，从而导致诊断工作陷入了 “死循环”。

这种情况再CE102和RE102的整改中经常会出现。我们以一个RE102的整改过程来说明。

电磁兼容性整改是一项常见的电磁兼容工作，当设备作电磁兼容性试验时，如果失败。就需要进行整改。我们用下图的例子说明dB 的一些“奇怪”现象。

电缆是导致辐射強扰发射的主要原因。图中所示的设备有三条电缆，由于电缆没有采取妥善的共模电流控制措施，产生了辐射发射。假设电缆产生的辐射占总辐射量的99.99%。机箱的泄漏占总辐射量的0.01%，假设每根电缆占辐射量的的33.33%。

从没备上拔掉一根电缆后，辐射发射减少了33.33%，也就是辐射发射为原来的 66.67%，计算辐射降低的 dB 数如下：

20lg(66.67/100)= 3.5 dB

从设备上再拔掉一根电缆后，按照上面同样的计算方法，得到辐射降低的dB数为：

20lg (33.34/66.67)= 6dB

当从设备上拔掉最后一根电缆后，仅剩机箱产生的 0.01%辐射，得到辐射降低的dB 数为

20lg(0.01/33.34)=70 dB

通过以上计算我们发现，尽管三根电缆对辐射骚扰发射的贡献量相同，但是去掉第一根电缆时，辐射仅降低了3.5dB，去掉第二根电缆后，辐射降低了 6dB，而当最后一根电缆去掉后，辐射强度改善了约 70dB。这会使人们认为，原来第一根、第二根电缆的辐射发射都不是主要的，面第三根电缆大是最大的辐射源。

如果认为第三根电缆是最大的辐射源，只要解决第三根电缆的辐射问题，就能使辐射降低 70dB，那是一个误解，当保留第一根、第二根电缆，当把第三根电缆去掉时，就会发现，仅改善了 3.5dB。

掌握dB 的这个特性，对于整改电磁兼容问题十分重要。当来取了一项整改搭施后，如果效果不明显，不可认为这项措施没有作用而去掉这项措施，再去采取另外一项措施。而是要保留这项措施，再采取另外一项措施。也不能因为某项措施效果很明显，就认为这项措施是重要的措施。

因此，正确的电磁兼容EMI诊断方法是，当对一个可能的骚扰源采取了抑制措施后,即使没有明显的改善，也不要将这个措施去掉，继续对可能的其他骚扰源采取措施，当采取到某个措施时，如果骚扰幅度降低很多，并能通过测试，并不一定说明这个骚扰源是主要的，而仅说明这个骚扰源相对于后几个骚扰源是量级较大的一个。

通过上面的内容我们可以看出，对dB的正确理解在电磁兼容整改中是非常重要的。

审核编辑：黄飞