Schätzer für EMI-Strahlemissionen
Schätzen Sie die Strahlungsemissionen von PCB-Schleifen und -Kabeln mithilfe der analytischen DM/CM-Modelle von Paul ab. Monte-Carlo-Konfidenzintervalle im Vergleich zu den Grenzwerten von FCC Part 15 und CISPR 32
So funktioniert's
Die abgestrahlten Emissionen von PCB stammen aus zwei Quellen: Differenzmodus (DM) Strahlung aus Stromschleifen und common-Modus (CM) Strahlung von Kabeln, die als Antennen dienen.
DM-Strahlung (Paul, 1992): E = 1,32×10⁻¹⁴ × f² × I × A / d — eine kleine Magnetschleifenskala mit quadratischer Frequenz und Schleifenfläche.
CM-Strahlung: E = 1,26×10⁻⁶ × f × I_CM × l / d — ein kurzes Monopol skaliert linear mit der Frequenz. Selbst 1 µA CM-Strom auf einem 0,5 m langen Kabel kann sich dem FCC-Klasse-B-Grenzwert nähern.
Oberschwingungen von Uhren verwende die einseitige Fourier-Amplitude einer trapezförmigen Wellenform, 2·I·d·|sinc (kD) |·|sinc (k·f·tr) |, sodass die Grundschwingung eines 50-prozentigen Takts eine Amplitude von 2I/π hat.
Grenzwerte sind die veröffentlichten Werte: FCC Teil 15 Klasse B bei 3 m und Klasse A bei 10 m und CISPR 32 bei 10 m — Klasse B 30 dBµV/m (30—230 MHz) und 37 dBµV/m (230—1000 MHz), Klasse A 40 und 47 dBµV/m. Andere Entfernungen werden mit 20·log₁₀ des Entfernungsverhältnisses skaliert.
Der Monte Carlo variiert die Stromstärke (±6 dB logarithmisch normal), die Kabelausrichtung (einheitlich [0°, 360°]) und die Wirksamkeit der Abschirmung auf der Grundplatte, um E-Feld-Konfidenzgrenzen für das 5./50./95. Perzentil zu ermitteln.
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Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen DM- und CM-Strahlung?+
DM-Strahlung entsteht durch Strom, der in einer Schleife auf der Leiterplatte fließt — sie skaliert mit f² und Schleifenfläche. CM-Strahlung stammt von Kabeln, die als Antennen dienen — sie skaliert mit f und Kabellänge. CM dominiert normalerweise bei höheren Frequenzen.
Warum verschwinden sogar Oberschwingungen bei einem Arbeitszyklus von 50%?+
Bei einer Rechteckwelle mit einem Tastverhältnis von 50% ist sin (kπ × 0,5) = 0 für gerade k, sodass gerade Oberschwingungen im Trapezmodell eine Amplitude von Null haben.
Was bedeutet das 95. Perzentil-Konfidenzband?+
Das Monte Carlo modelliert Unsicherheiten in Bezug auf Stromstärke, Kabelausrichtung und Effektivität der Bodenebene. Das 95. Perzentil ist in 95% der Simulationsversuche das E-Feld im schlechtesten Fall — nützlich für eine konservative Konformitätsschätzung.
Ist das ein Ersatz für einen Pre-Compliance-Scan?+
Nein. Dies sind analytische Schätzungen unter Verwendung vereinfachter Modelle. Vor der formellen Zertifizierung ist ein echter Pre-Compliance-Scan mit Antenne, Spektrumanalysator und LISN auf einem Prüfstand erforderlich. Dieses Tool hilft dabei, die wahrscheinlichsten Problemfrequenzen vor dem Testen zu identifizieren.