Estimador de emisiones radiadas EMI
Estime las emisiones radiadas de los bucles y cables de PCB utilizando los modelos analíticos DM/CM de Paul. Intervalos de confianza de Montecarlo frente a los límites de la parte 15 de la FCC y del CISPR 32.
Cómo funciona
Las emisiones radiadas de los PCB provienen de dos fuentes: modo diferencial (DM) radiación de bucles de corriente, y commen modo activo (CM) radiación de cables que actúan como antenas.
Radiación DM (Paul, 1992): E = 1,32 × 10⁻¹⁴ × f² × I × A/d — un pequeño bucle magnético escala con frecuencia cuadrada y área de bucle.
Radiación CM: E = 1,26 × 10⁻⁶ × f × I_CM × l/d — un monopolo corto escala linealmente con la frecuencia. Incluso 1 µA de corriente continua en un cable de 0,5 m puede acercarse al límite de clase B de la FCC.
Armónicos de reloj usa la amplitud de Fourier unilateral de una forma de onda trapezoidal, 2·I·d·|sinc (kD) |·|sinc (k·f·tr) |, de modo que el fundamental de un reloj del 50% tiene una amplitud de 2i/π.
Límites son los valores publicados: FCC Parte 15, Clase B, a 3 m y Clase A, a 10 m, y CISPR 32 a 10 m, Clase B 30 dBµV/m (30—230 MHz) y 37 dBµV/m (230—1000 MHz), Clase A 40 y 47 dBµV/m. Otras distancias se escalan con 20·log₁₀ de la relación de distancias.
El Monte Carlo varía la magnitud de la corriente (±6 dB log-normal), la orientación del cable (uniforme [0°, 360°]) y la eficacia del blindaje del plano terrestre para producir límites de confianza de campo E de los percentiles 5/50/95.
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Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre la radiación DM y la CM?+
La radiación DM proviene de la corriente que fluye en un bucle en la PCB; se escala con f² y el área del bucle. La radiación CM proviene de los cables que actúan como antenas; se amplía con f y la longitud del cable. La CM suele dominar en frecuencias más altas.
¿Por qué desaparecen incluso los armónicos al cabo de un ciclo de trabajo del 50%?+
Para una onda cuadrada con un ciclo de trabajo del 50%, sin (kπ × 0.5) = 0 para k pares, por lo que incluso los armónicos tienen una amplitud cero en el modelo trapezoidal.
¿Qué significa la banda de confianza del percentil 95?+
El Monte Carlo modela la incertidumbre en la magnitud de la corriente, la orientación de los cables y la eficacia del plano terrestre. El percentil 95 es el campo electrónico más desfavorable en el 95% de los ensayos de simulación, lo que resulta útil para estimar el cumplimiento de forma conservadora.
¿Sustituye a un análisis previo a la conformidad?+
No. Se trata de estimaciones analíticas que utilizan modelos simplificados. Antes de la certificación formal, es necesario realizar un escaneo real previo a la conformidad con una antena, un analizador de espectro y un LISN en un banco de pruebas. Esta herramienta ayuda a identificar las frecuencias con mayor probabilidad de problemas antes de realizar la prueba.