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EMC常用的测量单位dBm、dBuV、dBuA到底是什么?

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  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-19 15:05
  • 签到天数: 339 天

    [LV.8]以坛为家I

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    1#
    发表于 2019-4-16 16:14 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    x
    本帖最后由 alexwang 于 2020-5-7 09:45 编辑 9 p, B- k- k& m
    " q: }! y, Q. h0 k" R# b
    EMC常用的测量单位dBm、dBuV、dBuA到底是什么?
    9 S% d! W& y- @/ l+ V4 a
    EDA365原创 作者:EDA365-洁羽、EDA365-韦老师

    , ^% a$ L1 P& @  [
    说说EMC中的常用测量单位:
    dBm、dBuV、dBuA
    及他们之间的关系吧!

    # A9 d% W8 a) R$ y) l/ ?7 F
    洁羽老师
    9 ?9 U, j2 v1 q/ |5 O6 ?* o6 b
    高中学的对数,
    大家还记得不?

    + O% X$ k( M/ U; Z
    % v% b2 r4 t2 I2 p, j" |; g- H/ M+ o
    6 l; \& s6 i- B+ n& n. j4 f0 O
    (b网友:log?
    c网友:距离?电压?电流?看单位?
    a网友:电阻?电压?电流?)

    * ^! r& @4 a6 R, j, J+ V' b: u$ _& d
    在EMC测量中,
    干扰的幅度可以用功率来表达,
    对吧?
    功率的测量单位通常用dBm。
    有人会问,
    功率的单位不是W吗——瓦特,
    就是发明蒸汽机的那个帅哥。

    - Q! Z6 L9 y- E7 k1 a" M* q; T2 @/ F& V* t# c& ]
    3 D& P  A5 l" R# X% r& R+ U
    其实dBm和W是一家的!

    , g1 r2 n0 {# K% W9 }; N
    1 D' A, S, R, x: t
    # u) T5 C5 ?1 p; c: Z8 f
    lg是常用对数,
    也就是以10为底的对数。
    (b网友:这还得去复习对数!)
    从公式可以看出来,
    对mW常用对数后乘以10,
    就得到了dBm。

    . c% t: S' |( O! D8 ?
    也就是说:
    如果功率是1mW,那么就是0dBm;
    如果功率是10mW,那么就是10dBm;
    如果功率是100mW,那么就是20dBm。

    " ?0 e. y) c/ n1 I3 f: B
    知识点:
    如果a的x次方等于N(a>0,且a不等于1),
    那么数x叫做以a为底N的对数(logarithm),
    记作x=logaN。其中,
    a叫做对数的底数,N叫做真数。
    (a网友:我刚复习完对数。)

    9 @$ Q1 b+ Z$ K/ e
      [% I) |8 D2 x  J. k$ p
    ( ]8 n& y7 u1 O2 N) D  d5 h
    肯定有人会问,
    我们常见的RE测试单位不是dBm,
    而是dBuV,
    那么dBuV是什么啊?
    dBuV和V也是一家,
    是由uV经过计算得到的,
    是个电压单位。
    ( M2 |" r, g. Q5 Z
    & @9 R2 k+ o7 v

    9 c  V* C) F% e4 B  j' C' S
    要注意的是,
    这个公式里是20,
    上一个公式是10,
    这是为什么???
    (b网友:为什么是乘20)

    % B: F, Y- `5 D0 _- }( c+ m
    好问题!
    为什么功率P的公式是乘以10?
    电压的公式是乘以20??
    这个答案不是高中公式,
    是初中物理!初中物理!初中物理!

    ) A* n! a! J' {3 V' f! h; n
    7 g  m# B( V+ o8 w1 I" g: v- z; k! y* ?4 B9 f5 `$ @# x
    功率是和电压的平方成正比的,
    所以变成对数时,
    就会有2倍的关系啦。
    & e4 y- q; B  b! \  r
    同理,
    如果我们用电流钳作为传导干扰测量,
    就会用到dBuA这个单位,
    和dBuV一样,
    这里就不多说啦,
    直接上公式:
    , K: ?% Q/ x' d: g

    ) U( n& o5 [7 e; w  `2 H% i1 D( V  a4 L
    刚刚说了三个单位,
    分别是dBm、dBuV、dBuA,
    问个问题哈!
    ! i2 p1 h" @- p* u* R$ G8 D
    2 G& |$ ~& O! V' s, a

    ' ]8 O) r6 c( O  V) J  M% Z. S- r  H7 }. R/ j9 Y
    首先,我们在初中,
    知道了P=U2/R,
    然后,我们在高中,
    又知道了对数的运算规则。
    那么
    ↓↓↓

    4 B, }$ B% h( B& O& X; I

    $ e: e8 c6 i$ `. ~
    证明:
    对于50Ω系统,
    PdBm=UdBuV-107

    9 Q5 o4 j' Z1 R5 h
    7 D1 a3 K6 U, a* K% l
    韦老师

    - Z( |% ^4 u/ G
    (有兴趣的美女帅哥们,
    可以试试用公式推导一下哦。)
    关于50Ω系统,
    功率和电压换算的推导,
    下面我来公布一下!

    8 g8 ~! K) W6 j8 R8 M8 b
    (a网友:期待ing)
    很多同学会想起学校学的知识,
    ↓↓↓↓↓
    功率和电压的关系。

    # |  [& w. D# |) T7 {# |1 W2 o8 V* `7 J+ E; {5 [& }$ x% ^

    - g& t) |* ~7 I; B! t8 ^
    这个公式两边取对数,
    会变成什么样呢?

    / R1 p7 K9 b# H# Y7 i" }+ [) ?8 r/ D% o  ]
    ; z7 i! y* s+ e/ b- ?
    这一步的计算,
    大家是否还有印象?

    / Z  J, b: \/ J( m
    - N2 L2 D: b; v; k3 P3 d8 |# G* u. y) X. O1 |' S* {
    之前提到的功率,
    是相对dBm,
    就是指dBmW。

    * i3 ~7 p+ _: G
    接下来,
    左边的就要换算成dBm了,
    右边的则换算成dBμV。
    & d# b# M3 O' z2 b9 ?, o
    9 j, T. f9 b( A, M$ O
    . Y9 @" C- M- v) o( ^; c% y
    进一步计算。
    " b# Z" J% x9 G9 \: c5 @

    % W" |8 B% z; g' `# R, {. O* T5 ?
    应该没错吧?
    对于50欧姆的系统,
    R=50。
    $ Q. ^" |8 a4 \/ G  ^0 R  H  n

    . z" `9 k" k+ Q% X: K8 M7 U
    ! f, H4 J$ ^' K' i
    ; V6 N+ N4 C+ }* H) V
    在本子上推导的,
    大家忽略难看的字体。
    用公式推导证明:
    对于50Ω系统,
    PdBm=UdBuV-107的过程。

    # o, u$ d& \3 D" K" S) p* u7 I6 S7 h3 g' v, a: p  W

    1 ~5 h1 l" U8 t0 c3 F9 U) d) t
    (b网友:
    50系统指的是直流么?
    这个用途在哪没用过这个,
    能指导下么?)

    5 L. Z1 n: ]6 v+ c
    这个是指射频领域的特性阻抗。
    在考虑最大功率传输和最小损耗,
    50欧姆比较合适,
    所以就形成业界的一个标准。

    # f/ s, k; @2 B' U+ R) W, F
    (b网友:特性阻抗也可以带到这个公式里面么?)
    在EMC的辐射发射可以用到这个。
    (c网友:这50欧姆,就是实验前端做的50R阻抗匹配吗?)
      `# J- A$ ]: |6 E; I+ R1 s2 X0 G6 ]2 m
    辐射发射前置预放一般是xxdB,
    则辐射发射最终限值是dBμV,
    得到的最终结果,
    需要把测试线缆预放这些进行计算,
    这个计算过程,
    实际用到了功率和电压的计算。
    + @7 S9 \# Q  ~4 L
    我们没感觉,
    好像只看到结果是dBμv,
    实际在程序里设好了。
    ! g0 I/ y! ]4 x: K# m
    注:本文为EDA365电子论坛原创文章,未经允许,不得转载。
    9 Q' m% O( I3 n( c% W/ p

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    3#
    发表于 2020-5-9 09:49 | 只看该作者
    谢谢分享

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    辛苦,感谢分享
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