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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.

Pro: cómputo dedicado, sin anuncios
Free tier limits:Upgrade for full access
Inputs

FCC Clase B: 3 m. FCC Clase A/CISPR: 10 m. Los límites se escalan automáticamente.

Corriente máxima que circula en el circuito de la PCB (por ejemplo, corriente de desacoplamiento del riel de alimentación).

Área del bucle de corriente en la PCB. Más pequeño = menos radiación DM.

Corriente en modo COmmON en los cables conectados. Incluso los niveles de µA pueden dominar las emisiones.

Longitud del cable sin blindaje más largo conectado a la PCB.

Frecuencia de reloj fundamental. Los armónicos se calculan hasta 1 GHz.

El ciclo de trabajo del 50% suprime incluso los armónicos. Otros valores pueden excitarlos.

Tiempo de subida de la señal del 10 al 90%. Los tiempos de subida más largos reducen los armónicos de alta frecuencia.

Más ensayos = intervalos de confianza más ajustados. 100 000 es un buen equilibrio.

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.