1 머리말

오늘날 사용되는 전자기기의 크기가 줄고 장치의 크기가 줄고 있어 전자기 간섭(EMI)이 회로 설계자에게 중요한 문제가 되었습니다. 통신, 컴퓨팅 및 자동화에 사용되는 회로는 가까운 곳에서 작동해야합니다[1]. 또한 제품은 정부 전자파 적합성(EMC) 규정을 준수해야 합니다. 거의 모든 국가에서 국경 내에서 판매되는 전자 제품의 EMC를 규제합니다. 미국의 경우 FCC(Federal Communications Commission)는 모든 상업용(비군사용) 전자기 방사선원[2]을 규제하고 ANSI(American National Standards Institute)의 표준 C63.4[3]와 같은 표준에서 방사 및 전도된 EMI 테스트 절차를 정의합니다. EU(유럽 연합)의 국가들은 전자기 방출과 전자 장치의 내성을 모두 규제하고 있으며, 전자기 적합성 지침 [4]은 기본적으로 장비가 EMC의 통합 표준을 준수해야 하며 이에 따라 테스트 및 라벨을 부착해야 한다고 명시하고 있습니다.

다양한 유형의 장비와 관련하여 수많은 EMC 표준이 있습니다. 예를 들어, IEC(International Electrotechnical Commission) 61000 표준은 대부분의 상업용 제품에 대한 내성 요구 사항을 다루고 있으며, Comite International Spercial des perturbations Radioelectriques(CISPR) 32 표준은 전도 및 방사 방출에 대한 제한을지정합니다[5]. 표 1 에는 관련 제품 부문에 대한 CISPR, 유럽 표준 및 FCC 표준이 나열되어 있습니다. 미국 및 EU 이외의 다른 많은 국가에서는 FCC 또는 EU EMC 요구 사항을 준수하거나 고유한 요구 사항을 충족합니다. 미국 및 유럽 이외의 국가의 규정은 FCC 또는 EU 요구 사항과 유사한 경우가 많습니다[6].

스마트 계량 등의 특정 유형의 장비를 고려할 때 저 EMI에 대한 필요성이 훨씬 더 분명해졌습니다. 스마트 전기 계량기는 에너지 분배의 미래에서 중요한 부분입니다. 이러한 데이터들은 유틸리티와 최종 사용자 모두에게 실시간 데이터를 제공하여 사람들이 에너지 사용량을 모니터링하고 계량기 판독 방문이 필요하지 않습니다. 대부분의 스마트 미터는 무선 M-Bus 또는 ZigBee와 같은 무선 통신 [7] 을 통해연결하거나 휴대폰 네트워크(GSM, LTE cat NB1-NB2, 2G/3G/5G)에 연결합니다. 그림 1에 나와 있듯이 스마트 전기 계량기에는 일반적으로 에너지 계량(계측) 회로 보드와 동일한 하우징에 내장된 RF(무선 주파수) 트랜스미터 회로가 포함되어 있습니다. 800MHz, 900MHz, 1,800MHz, 2,100MHz 또는 2,700MHz와 같은 주파수에서 작동할 수 있는 RF 통신을 방해하지 않도록 계측 회로의 방사 방출을 최소화하는 것이 중요합니다. 또한 계측 회로는 RF 잡음을 민감한 에너지 측정 프론트 엔드로 주입하여 청구 오류를 방지하기 위해 전자파 내성(무선 통신에서 전자기 에너지를 견딜 수 있는 능력) 측면에서 저항력이 있어야 합니다.

이 문서에서는 EMI의 소스, 특히 방사 방출을 설명하고, 자세한 레이아웃 예제 및 측정 결과를 포함하여 아날로그 신호 체인의 EMI를 최소화하는 몇 가지 기술을 제공합니다.

그림 1 RF 지원 스마트 전기 계량기.