车辆电磁兼容基础：单位定义

由上述内容可知，除正弦波外其他波形都具有一定的频带，特别是脉冲波形具有相当宽的频带，所以干扰的强度一般都是针对频率而言的。对于传导骚扰，幅度是指骚扰信号电压、电流的大小；对于辐射骚扰，幅度是指骚扰信号的场强（电场强度和磁场强度）、辐射功率的大小。

在电磁兼容测量中，常用不同的单位表述测量值的大小。分贝（dB）这个单位常被工程技术人员采用。

1.功率

功率的基本单位为瓦（W），在电学中计算功率比值的单位常用贝尔（bel），在数值上等于输出功率和输入功率比的常用对数，即

式中，P_A为输入功率；P_B为输出功率。

当输入功率等于10倍的输出功率时，其损失为lg10，即1bel；换言之，1bel的损失对应于10∶1的功率损失。但是贝尔是一个较大的值，为使用方便，工程技术人员常采用1/10的贝尔（bel）单位，即分贝（dB）。这样dB被定义为

dB也常用来表示两个相同量比值的大小，如用P_dB表示功率P₁和P₂的比值，有

式中，P₁和P₂应采用相同的单位。这里必须明确，dB仅为两个量的比值，是无量纲的。随着dB表示式中的基准参考量的单位不同，dB在形式上也带有某种量纲。例如，基准参考量P₁为1W，则P₂/P₁是相对于1W的比值，即P₂为1W为0dB。此时是以带有功率量纲的分贝dBW表示，所以

式中，P_W是实际测量值，以W为单位；P_dBW是用dBW表示的测量值。

功率测量单位通常还有分贝毫瓦（dBmW）。它是以1mW为基准参考量，表示0dBmW，即

显然，

0dBmW=-30dBW （2-21）

类似地，1μW作为基准参考量，表示0dBμW，称为分贝微瓦。dBW、dBmW、dBμW的换算关系是

2.电压

电压的单位有伏（V）、毫伏（mV）、微伏（μV），电压的分贝单位（dBV、dBmV、dBμV）表示为

电压以V、mV、μV为单位和以dBV、dBmV、dBμV为单位的换算关系为

3.电流

电流的单位是安（A）、毫安（mA）、微安（μA），电流的分贝单位（dBA、dBmA、dBμA），表示为

电流以A、mA、μA为单位和以dBA、dBmA、dBμA为单位的换算关系为

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4.电场强度

电场强度的单位是伏（特）每米（V/m）、毫伏每米（mV/m）、微伏每米（μV/m），电场强度的分贝单位为dBV/m、dBmV/m、dBμV/m。

因为

1V/m=10³mV/m=10⁶μV/m （2-28）

则

1V/m=0dBV/m=60dBmV/m=120dBμV/m （2-29）

5.磁场强度

磁场强度（H）的分贝dBA/m是以1A/m为基准的磁场强度的分贝数，同理可定义dBmA/m和dBA/m等，有些标准用的是磁通密度（B）单位，考虑到

B=μH （2-30）

式中，μ=4π×10^-7H/m。

所以在数量上有如下关系：

因为

1T=10¹²PT （2-32）

则0dBT=240dBPT，因此

6.功率密度

功率密度（S）的基本单位为W/m²，有时也用mW/cm²或μW/cm²。它们之间的关系为：

采用分贝表示为

7.宽带电磁骚扰（EMI）度量单位

如果骚扰信号的频谱宽度小于接收机的带宽，称为窄带骚扰，通常为连续波、调幅波、调频波等，一般为几十赫兹至几百千赫兹；如果骚扰信号的频谱宽度大于接收机的带宽，称为宽带骚扰，通常为脉冲骚扰，一般为几十兆至几百兆赫兹。

宽带EMI测量单位是将上述规定的分贝单位在归一化到单位带宽即可得出。例如，dBmV/kHz为归一化到每1kHz带宽内的以1mV为基准的电压分贝数。

表2-2列出了电磁发射和敏感度的单位。

表2-2 电磁发射和敏感度的单位