【技术】小知识——军品EMC测试中单位问题

时间： 2021-08-06 来源：韬略科技

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在依据标准GJB151A-1997和GJB152A-1997（或者GJB151B-2013）测试时，检测人员经常发现每个测试项目要求的单位不同。一般来说，传导测试项目，单位为电压（V，dBμV）、电流（A ，dBμA）和功率（W ，dBm）。辐射测试项目，单位为电场强度（V/m，dBμV/m）、磁通密度（T，dBpT）。

1、如何使用单位

在单位使用时，会涉及到单位的转换。下面根据CE106和RS101项目来说明：

1）CE106 天线端口传导发射

该项目在测试天线端口的谐波发射和乱真发射时，可以使用电压（dBμV），也可以使用功率（dBm），两种的之间的转换如下所示：

EMC测试系统中，经常采用50欧姆进行匹配。

根据电路基础知识：一个阻抗（Z或R）上的电压（U）和功率（P）有如下关系：

EMC测试系统中习惯采用对数表示，

阻抗RΩ为50欧姆，10lg50=17dB，将式（3）和式（4）代入式（2）得到：

也就是说，当50欧姆的信号源输出读数为0dBm，即输出电压为107dBuV。

2）RS101磁场辐射敏感度

该项目在测试时需要电流探头监测通过辐射环加到产品上的干扰信号强度。以FCC提供的F-14A-1电流探头为例，供应商提供的电流探头参数如图所示，电流探头传输阻抗的频率响应曲线，用于电压与电流转换。而RS101项目考核干扰信号强度是通过磁通密度来表示。

因此，RS101项目中，需要将单位最终换成dBpT。

图1 F-14A-1探头传输阻抗曲线

磁感应强度（或者称为磁通密度），单位为T（特斯拉），Wb/m²（韦伯/米²），Gs（高斯）。单位换算：1T=1 Wb/m²=10⁴Gs。

根据毕奥-沙伐定律，匝数为N，半径为R的环天线，在环平面距离为r，其磁通密度：

真空磁导率=

由GJB152A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量》或者GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》中RS101项目中要求辐射环参数为：直径12cm；匝数：20；距离为5cm。

将代入上式中得到：

当电流I为1A时，磁通密度为9.5×10⁷pT，对应了GJB152A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量》或者GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》中RS101项目中要求磁环的磁通密度为9.5×10⁷pT/A。

EMC测量系统习惯用对数表示物理量，B_dBpT =I_dBA+160。在GJB152A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量》4.3.2节要求加入电流不超过15A，代入上式，即磁通密度不超过183dBpT。同样，GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》5.22.3.2节中要求加入电流不超过19A，即磁通密度不超过185dBpT。

因此，RS101项目中辐射环天线产生40dBpT的磁通密度，电流为0dBuA。通过电流探头监测到场强为dBΩ。在程控软件上直接显示监测到的磁通密度，需要对电流探头参数做调整。

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