Thuật ngữ EMI/EMC

Khái niệm cơ bản

Nhiễu điện từ (EMI)Electromagnetic Interference (EMI)

Sự suy giảm hiệu năng của thiết bị do nhiễu loạn điện từ gây ra, hoặc chính phát xạ gây ra sự suy giảm đó.

Tương thích điện từ (EMC)Electromagnetic Compatibility (EMC)

Khả năng của thiết bị hoạt động trong môi trường điện từ của nó mà không gây nhiễu loạn không chấp nhận được cho bất kỳ thứ gì khác.

Miễn nhiễmImmunity

Khả năng của thiết bị hoạt động không suy giảm khi có nhiễu loạn điện từ, được đánh giá trong thử nghiệm theo tiêu chí tính năng A, B, C.

Phát xạEmission

Năng lượng điện từ mà thiết bị phát ra qua đường dẫn hoặc bức xạ; các tiêu chuẩn quy định giới hạn cho phép.

Độ nhạy cảm (susceptibility)Susceptibility

Xu hướng thiết bị bị suy giảm do nhiễu loạn; là khái niệm đối ứng với miễn nhiễm, chủ yếu dùng trong các tiêu chuẩn quân sự.

Phát xạ dẫnConducted Emission

Năng lượng điện từ thoát ra dọc theo dây dẫn như đường nguồn và đường tín hiệu, thường được đo từ 150 kHz đến 30 MHz bằng LISN.

Phát xạ bức xạRadiated Emission

Năng lượng điện từ bức xạ ra không gian, thường được đo trên 30 MHz bằng anten.

Chế độ chung (CM)Common Mode (CM)

Thành phần dòng điện chạy cùng chiều trên cả hai dây dẫn. Cáp đóng vai trò như anten đối với thành phần này, khiến nó trở thành nguyên nhân chính của phát xạ bức xạ.

Chế độ vi sai (DM)Differential Mode (DM)

Thành phần dòng tín hiệu bình thường chạy ngược chiều trên hai dây dẫn; bức xạ nhỏ khi diện tích vòng nhỏ.

Trường gầnNear Field

Vùng gần nguồn, nơi tỷ số E/H khác với sóng phẳng; có thể bị chi phối bởi điện trường hoặc từ trường.

Trường xaFar Field

Vùng mà sóng được coi là sóng phẳng: E/H xấp xỉ 377 Ω và trường suy giảm tỷ lệ nghịch với khoảng cách.

Sóng hàiHarmonic

Thành phần tần số bằng bội số nguyên của tần số cơ bản. Sóng hài của xung nhịp và nguồn xung là nguyên nhân điển hình khiến phát xạ không đạt.

Phát xạ giảSpurious Emission

Phát xạ không mong muốn ngoài băng tín hiệu dự định, chẳng hạn sóng hài và sản phẩm xuyên điều chế.

Xuyên điều chếIntermodulation

Sự trộn của hai hay nhiều tín hiệu trong phần tử phi tuyến, tạo ra các thành phần tần số tổng và hiệu.

Thời gian tăngRise Time

Thời gian để tín hiệu đi từ 10 % đến 90 % giá trị cuối. Thời gian tăng càng ngắn thì thành phần tần số cao càng nhiều.

Xuyên âm (crosstalk)Crosstalk

Tín hiệu rò giữa các đường mạch liền kề qua ghép điện dung và ghép điện cảm.

Cộng hưởngResonance

Đáp ứng được khuếch đại mạnh tại tần số do L và C (hoặc chiều dài của cấu trúc) quyết định. Cộng hưởng của cáp và khe làm tăng phát xạ.

Hệ số phẩm chất QQ Factor

Thước đo độ nhọn của cộng hưởng; Q càng cao thì đỉnh càng cao và càng hẹp.

Phối hợp trở khángImpedance Matching

Phối hợp trở kháng nguồn, đường truyền và tải để giảm phản xạ; phối hợp kém làm tăng VSWR.

Trở kháng truyền đạtTransfer Impedance

Tỷ số giữa điện áp cảm ứng và dòng điện đối với cáp có vỏ chắn hoặc đầu dò dòng; giá trị càng thấp thì che chắn càng tốt.

Hiệu ứng bề mặtSkin Effect

Dòng điện tần số cao chủ yếu chạy gần bề mặt dây dẫn; độ sâu thấm giảm khi tần số tăng.

Đường hồi dòngReturn Path

Đường mà dòng tín hiệu quay trở về nguồn. Ở tần số cao, mặt phẳng ngay bên dưới đường mạch là đường có điện cảm thấp nhất.

Dao động đất (ground bounce)Ground Bounce

Sự dao động điện thế đất trên điện cảm của đường đất khi nhiều ngõ ra chuyển mạch cùng lúc.

Đo lường & thiết bị đo

dBm

Mức công suất tuyệt đối tham chiếu 1 mW (0 dBm).

dBµV

Mức điện áp tham chiếu 1 µV. Tại 50 Ω, dBµV = dBm + 107.

dBµA

Mức dòng điện lấy 1 µA làm chuẩn. 60 dBµA = 1 mA và 120 dBµA = 1 A; ở 50 Ω, dBµV = dBµA + 34. Dùng cho phép đo bằng đầu dò dòng điện và giới hạn CE101 của MIL-STD-461.

dBµV/m

Mức cường độ trường tham chiếu 1 µV/m; là đơn vị của giới hạn phát xạ bức xạ.

Hệ số anten (AF)Antenna Factor (AF)

Hệ số (dB/m) chuyển đổi điện áp tại máy thu thành trường tới: E = V + AF.

LISN / AMN

Mạng ổn định trở kháng đường dây / mạng nguồn giả: tạo trở kháng xác định và cách ly nhiễu lưới điện khi đo phát xạ dẫn.

Mạng ổn định trở kháng (ISN)Impedance Stabilisation Network (ISN)

Mạng dùng để đo phát xạ dẫn bất đối xứng (chế độ chung) trên cổng viễn thông và cổng tín hiệu.

Mạng ghép/tách (CDN)Coupling/Decoupling Network (CDN)

Mạng ghép nhiễu loạn vào cáp và tách thiết bị phụ trợ trong thử nghiệm miễn nhiễm dẫn.

Băng thông phân giải (RBW)Resolution Bandwidth (RBW)

Độ rộng của bộ lọc đo. Giảm RBW làm hạ nền nhiễu nhưng kéo dài thời gian quét.

Băng thông video (VBW)Video Bandwidth (VBW)

Băng thông bộ lọc sau tách sóng; giảm VBW giúp làm mượt biến động của nhiễu.

Bộ tách sóng tựa đỉnh (QP)Quasi-Peak Detector (QP)

Bộ tách sóng gán trọng số cho tín hiệu theo tần suất lặp; tần suất càng cao thì số đọc càng cao. Là bộ tách sóng tham chiếu cho giới hạn CISPR.

Bộ tách sóng đỉnhPeak Detector

Bộ tách sóng ghi nhận giá trị lớn nhất của tín hiệu vào. Nhanh nhất và luôn lớn hơn hoặc bằng QP hay trung bình, vì vậy được dùng cho quét sơ bộ.

Bộ tách sóng trung bình (AV)Average Detector (AV)

Bộ tách sóng đo mức tín hiệu trung bình; hữu ích để phân biệt tín hiệu băng hẹp với nhiễu băng rộng.

Máy thu đo EMIEMI Receiver

Máy thu chuyên dụng đáp ứng CISPR 16-1-1, có bộ chọn lọc trước và các bộ tách sóng tiêu chuẩn hóa.

Máy phân tích phổSpectrum Analyzer

Thiết bị hiển thị mức tín hiệu theo tần số. Được dùng rộng rãi cho đánh giá sơ bộ; thử nghiệm chính thức cần chức năng của máy thu đo EMI.

Quét sơ bộPre-scan

Lần quét đỉnh nhanh để tìm các tần số ứng viên trước khi đo QP/AV chính xác.

Nền nhiễuNoise Floor

Mức thấp nhất có thể đo được, do nhiễu nội tại của máy thu quyết định.

Nhiễu môi trườngAmbient Noise

Các tín hiệu bên ngoài (phát thanh truyền hình, thông tin liên lạc) tồn tại bất kể EUT, làm giảm độ tin cậy của thử nghiệm bức xạ.

Bộ tiền khuếch đạiPreamplifier

Bộ khuếch đại tạp âm thấp nâng tín hiệu nhỏ lên trên nhiễu của máy thu; độ lợi của nó phải được trừ đi khi quy đổi.

Bộ suy haoAttenuator

Linh kiện thụ động làm giảm tín hiệu một số dB cố định; bảo vệ máy thu khỏi quá tải và cải thiện phối hợp trở kháng.

Bộ ghép định hướngDirectional Coupler

Thiết bị lấy mẫu riêng sóng tới và sóng phản xạ; dùng để giám sát công suất tới và công suất phản xạ trong thử nghiệm miễn nhiễm.

Đầu dò dòngCurrent Probe

Đầu dò dạng kẹp đo dòng điện trong dây dẫn mà không cần tiếp xúc, quy đổi bằng trở kháng truyền đạt của nó.

Đầu dò trường gầnNear-Field Probe

Đầu dò nhỏ để định vị nguồn điện trường hoặc từ trường trên bo mạch; dùng để truy tìm nguồn phát xạ.

Điểm nén 1 dB (P1dB)1 dB Compression Point (P1dB)

Mức đầu ra tại đó độ lợi của bộ khuếch đại giảm 1 dB so với giá trị tuyến tính; là giới hạn hoạt động thực tế.

Hiệu chuẩnCalibration

Quy trình so sánh thiết bị đo, anten hoặc cáp với chuẩn để xác lập giá trị hiệu chỉnh và độ không đảm bảo đo.

Vị trí thử nghiệm & anten

Buồng bán triệt tiếng vọng (SAC)Semi-Anechoic Chamber (SAC)

Phòng thử nghiệm có sàn kim loại phản xạ, tường và trần phủ vật liệu hấp thụ; là môi trường tiêu chuẩn cho thử nghiệm phát xạ bức xạ 3 m/10 m.

Buồng triệt tiếng vọng hoàn toàn (FAR)Fully Anechoic Room (FAR)

Phòng thử nghiệm có vật liệu hấp thụ trên mọi bề mặt kể cả sàn; dùng cho thử nghiệm phát xạ trên 1 GHz và miễn nhiễm bức xạ.

Bãi thử nghiệm ngoài trời (OATS)Open-Area Test Site (OATS)

Bãi thử nghiệm ngoài trời trên nền đất trống; là vị trí tham chiếu nhưng chịu ảnh hưởng của thời tiết và nhiễu môi trường.

Phòng che chắnShielded Room

Phòng có tường kim loại chặn trường bên ngoài; dùng cho thử nghiệm dẫn và để ngăn nhiễu môi trường.

Mặt phẳng đấtGround Plane

Tấm dẫn điện tham chiếu của bố trí thử nghiệm; tiêu chuẩn quy định kích thước, vật liệu và khoảng cách đến EUT.

Bàn xoayTurntable

Bệ quay xoay EUT 360° để tìm hướng phát xạ lớn nhất.

Cột antenAntenna Mast

Cột di chuyển anten trong khoảng 1 đến 4 m để tìm cực đại của giao thoa do phản xạ từ sàn.

Anten hai chóp (biconical)Biconical Antenna

Anten băng rộng cho khoảng 30–300 MHz, gồm hai phần tử hình nón.

Anten log-chu kỳLog-Periodic Antenna

Anten băng rộng có hướng, bao phủ khoảng 200 MHz đến 1 GHz và cao hơn.

Anten bilogBilog Antenna

Kết hợp thiết kế hai chóp và log-chu kỳ, bao phủ 30 MHz–1 GHz chỉ với một anten.

Anten loaHorn Antenna

Anten có hướng dùng cho đo trên 1 GHz và thử nghiệm miễn nhiễm, với độ lợi ổn định.

Suy hao vị trí chuẩn hóa (NSA)Normalized Site Attenuation (NSA)

Chỉ số để xác nhận vị trí thử nghiệm bằng cách so sánh suy hao vị trí đo được với giá trị lý tưởng trong một dung sai (thường là ±4 dB).

Vùng trường đồng nhất (UFA)Field Uniformity Area (UFA)

Vùng mặt phẳng nơi trường nằm trong dung sai trong thử nghiệm miễn nhiễm bức xạ; được hiệu chuẩn trước khi thử nghiệm.

Buồng TEM / Buồng GTEMTEM Cell / GTEM Cell

Đồ gá thử nghiệm dạng ống dẫn sóng tạo ra sóng TEM bên trong để thử nghiệm các thiết bị nhỏ.

Buồng dội (reverberation chamber)Reverberation Chamber

Buồng kim loại sử dụng đa phản xạ và bộ khuấy để tạo trường đồng nhất về mặt thống kê.

Thiết kế & khắc phục

Hiệu quả che chắn (SE)Shielding Effectiveness (SE)

Tỷ số (dB) giữa mức trường khi không có và khi có vỏ chắn; bằng tổng suy hao hấp thụ và suy hao phản xạ.

Suy hao xenInsertion Loss

Mức giảm tín hiệu (dB) khi chèn bộ lọc hoặc linh kiện vào mạch.

Suy hao phản hồiReturn Loss

Tỷ số (dB) giữa công suất tới và công suất phản xạ; càng lớn thì phối hợp càng tốt.

VSWR

Tỷ số giữa điện áp sóng đứng cực đại và cực tiểu trên đường truyền; càng gần 1 thì phối hợp càng tốt.

Hệ số phản xạReflection Coefficient

Tỷ số biên độ Γ giữa sóng phản xạ và sóng tới. VSWR và suy hao phản hồi đều được biểu diễn qua Γ.

Trở kháng đặc tínhCharacteristic Impedance

Tỷ số giữa điện áp và dòng điện trên đường truyền dài vô hạn; giá trị phổ biến của cáp đồng trục là 50 Ω và 75 Ω.

Hạt feritFerrite Bead

Linh kiện có trở kháng dạng điện trở ở tần số cao, tiêu tán nhiễu thành nhiệt; dùng trên đường nguồn và đường tín hiệu.

Cuộn cảm chặn chế độ chungCommon-Mode Choke

Hai dây dẫn quấn trên cùng một lõi sao cho chỉ dòng chế độ chung gặp trở kháng cao.

Tụ XX Capacitor

Tụ điện an toàn mắc giữa các dây lưới điện (L–N), giảm nhiễu chế độ vi sai.

Tụ YY Capacitor

Tụ điện an toàn mắc giữa dây pha và đất (L–PE), rẽ nhánh nhiễu chế độ chung; điện dung bị hạn chế bởi giới hạn dòng rò.

Tụ tách (decoupling)Decoupling Capacitor

Tụ điện đặt gần chân nguồn của IC, cấp dòng tần số cao tại chỗ và giảm nhiễu nguồn.

Tần số tự cộng hưởng (SRF)Self-Resonant Frequency (SRF)

Tần số mà tại đó linh kiện cộng hưởng do các thành phần ký sinh; trên tần số này tụ điện hoạt động như cuộn cảm.

Mạch snubberSnubber

Mạch RC (hoặc RCD) dập dao động tắt dần và gai điện áp từ linh kiện chuyển mạch.

Xung nhịp trải phổ (SSC)Spread-Spectrum Clocking (SSC)

Điều chế nhẹ tần số xung nhịp để trải năng lượng trên băng rộng hơn; làm giảm đỉnh nhưng tổng năng lượng không đổi.

Gioăng EMIEMI Gasket

Chi tiết dẫn điện bịt kín các mối ghép của vỏ máy để chống rò.

Rò qua lỗ hở (khe)Aperture (Slot) Leakage

Năng lượng điện từ rò qua khe hở và lỗ trên vỏ chắn; gần như không còn che chắn khi kích thước lớn nhất tiến tới λ/2.

Pigtail

Nối vỏ chắn cáp xuống đất qua một đoạn dây ngắn; điện cảm của nó làm giảm mạnh hiệu quả che chắn ở tần số cao.

Kết cuối vỏ chắn 360°360° Shield Termination

Nối vỏ chắn cáp với vỏ đầu nối trên toàn bộ chu vi; tốt hơn nhiều so với pigtail.

Liên kết (bonding)Bonding

Nối các phần kim loại với trở kháng thấp; xử lý bề mặt và diện tích tiếp xúc quyết định hiệu năng ở tần số cao.

Bộ lọc nguồn (bộ lọc EMI)Mains Filter (EMI Filter)

Bộ lọc gồm tụ X/Y và cuộn cảm chặn chế độ chung, giảm phát xạ dẫn và nhiễu đi vào từ lưới điện.

Điốt TVSTVS Diode

Linh kiện kẹp điện áp quá độ để bảo vệ mạch; là linh kiện bảo vệ ESD và xung sét cơ bản.

Balun

Thiết bị chuyển đổi giữa đường truyền cân bằng và không cân bằng; có thể triệt dòng chế độ chung do mất cân bằng gây ra.

Thử nghiệm miễn nhiễm

Phóng tĩnh điện (ESD)Electrostatic Discharge (ESD)

Sự phóng điện ngắn và mạnh giữa các vật tích điện. IEC 61000-4-2 quy định thử nghiệm phóng điện tiếp xúc và phóng điện qua không khí.

Quá độ nhanh về điện (EFT/Burst)Electrical Fast Transient (EFT/Burst)

Chuỗi xung nhanh phát sinh khi đóng cắt tải cảm; được thử nghiệm theo IEC 61000-4-4.

Xung sét (surge)Surge

Điện áp/dòng điện quá độ năng lượng cao do sét hoặc đóng cắt công suất lớn; được thử nghiệm theo IEC 61000-4-5.

Thử nghiệm độ nhạy cảm/miễn nhiễm bức xạRadiated Susceptibility/Immunity Test

Đặt trường bên ngoài lên EUT để kiểm tra hoạt động sai; ví dụ IEC 61000-4-3 và MIL-STD-461 RS103.

Thử nghiệm độ nhạy cảm/miễn nhiễm dẫnConducted Susceptibility/Immunity Test

Đưa nhiễu loạn vào cáp hoặc đường nguồn để kiểm tra hoạt động sai; ví dụ IEC 61000-4-6 và MIL-STD-461 CS114.

Phun dòng khối (BCI)Bulk Current Injection (BCI)

Phương pháp thử nghiệm đưa dòng cảm ứng vào bó cáp bằng đầu dò phun; được dùng rộng rãi trong tiêu chuẩn ô tô và quân sự.

Điều chế biên độ (AM)Amplitude Modulation (AM)

Thay đổi biên độ sóng mang theo tín hiệu; AM 1 kHz, 80 % là tiêu chuẩn trong thử nghiệm miễn nhiễm.

Tiêu chí tính năng (A/B/C)Performance Criteria (A/B/C)

Các mức mô tả sự suy giảm được phép trong hoặc sau thử nghiệm miễn nhiễm; A là nghiêm ngặt nhất.

Sụt ápVoltage Dip

Điện áp nguồn giảm tạm thời; được thử nghiệm theo IEC 61000-4-11.

Nhấp nháy (flicker)Flicker

Sự nhấp nháy nhìn thấy được của đèn chiếu sáng do dao động điện áp nguồn; được đo bằng máy đo flicker và nằm trong cả tiêu chuẩn phát xạ lẫn miễn nhiễm.

EMP độ cao lớn (HEMP)High-Altitude EMP (HEMP)

Xung điện từ băng rộng từ vụ nổ hạt nhân ở độ cao lớn; thử nghiệm được quy định trong IEC 61000-4-25 và các tiêu chuẩn khác.

Thiết bị cần thử nghiệm (EUT)Equipment Under Test (EUT)

Sản phẩm được thử nghiệm; được vận hành ở chế độ bất lợi nhất trong khi thử nghiệm.

Thiết bị phụ trợ (AE)Auxiliary Equipment (AE)

Thiết bị bổ sung (tải, máy tính xách tay, cảm biến) được kết nối để vận hành EUT; được kiểm soát để không ảnh hưởng đến kết quả.

Độ không đảm bảo đo, chứng nhận & quy định

Biên độ dự trữ (margin)Margin

Hiệu (dB) giữa giới hạn và giá trị đo; mục tiêu thiết kế thường yêu cầu ít nhất 3–6 dB.

Độ không đảm bảo đoMeasurement Uncertainty

Khoảng định lượng mà kết quả có thể lệch khỏi giá trị thực, được tổng hợp từ đóng góp của cáp, anten, máy thu và sai lệch phối hợp trở kháng.

Hệ số phủ (k)Coverage Factor (k)

Hệ số nhân với độ không đảm bảo chuẩn tổng hợp để được độ không đảm bảo mở rộng; k = 2 tương ứng mức tin cậy khoảng 95 %.

Độ không đảm bảo mở rộngExpanded Uncertainty

Độ không đảm bảo chuẩn tổng hợp nhân với hệ số phủ: U = k·u_c.

Căn bậc hai tổng bình phương (RSS)Root-Sum-Square (RSS)

Phương pháp tổng hợp các thành phần sai số độc lập: u_c = √(Σu²).

Dải bảo vệ (guard band)Guard Band

Đường đạt nội bộ đặt bên trong giới hạn để tính đến độ không đảm bảo đo, do tổ chức chứng nhận hoặc chính sách của nhà sản xuất quy định.

Phân bố độ không đảm bảoUncertainty Distribution

Phân bố xác suất của một thành phần độ không đảm bảo (chữ nhật, tam giác, hình U, chuẩn); mỗi loại có số chia riêng.

Xác nhận vị trí thử nghiệmSite Validation

Quy trình (ví dụ NSA) xác nhận vị trí thử nghiệm đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn.

Thử nghiệm sơ bộ (pre-compliance)Pre-Compliance

Đánh giá sơ bộ trước thử nghiệm chính thức, bằng cơ sở nội bộ hoặc bên ngoài, giúp giảm chi phí thử lại và rủi ro tiến độ.

Kế hoạch thử nghiệmTest Plan

Tài liệu xác định trước cấu hình EUT, chế độ vận hành, các thử nghiệm áp dụng, giới hạn và tiêu chí đạt.

Class A / Class B

Phân loại thiết bị theo môi trường sử dụng; B dành cho môi trường dân dụng với giới hạn nghiêm ngặt hơn.

Tiêu chuẩn cơ bảnBasic Standard

Tiêu chuẩn chỉ quy định phương pháp thử (ví dụ IEC 61000-4-x); mức thử và cách đánh giá lấy từ tiêu chuẩn sản phẩm.

Tiêu chuẩn sản phẩm (họ sản phẩm)Product (Family) Standard

Tiêu chuẩn quy định giới hạn, mức thử và tiêu chí cho một họ sản phẩm (ví dụ CISPR 32, CISPR 35).

Dấu CECE Marking

Dấu hợp chuẩn cho thị trường châu Âu; bắt buộc tuân thủ Chỉ thị EMC (2014/30/EU).

Chứng nhận KCKC Certification

Dấu hợp chuẩn về an toàn và EMC bắt buộc đối với thiết bị đưa ra thị trường Hàn Quốc.

FCC Part 15

Phần quy định của FCC Hoa Kỳ đặt ra yêu cầu phát xạ cho thiết bị bức xạ chủ định và không chủ định, với Class A/B.

CISPR

Ủy ban đặc biệt quốc tế về nhiễu vô tuyến của IEC; ban hành các tiêu chuẩn giới hạn phát xạ và phương pháp đo (CISPR 11, 16, 32, …).

MIL-STD-461

Tiêu chuẩn của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ (DoD) kiểm soát đặc tính nhiễu điện từ của thiết bị quân sự.

Phiên bản / Sửa đổiEdition / Amendment

Tiêu chuẩn được sửa đổi định kỳ và giới hạn hoặc phương pháp có thể thay đổi, vì vậy phải nêu rõ phiên bản áp dụng khi thử nghiệm.