EMCCalc 專業 EMC 單位換算工具
支援 6 大核心領域的即時換算：電壓、磁場、功率、電流、電容和磁感應強度。
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EMCCalc 是為硬體與 EMC 工程師打造的專用工具集，旨在滿足合規性測試、實驗室除錯和設計評審中對快速、可靠單位換算的需求。本頁的每一個換算器，都直接對應傳導發射和輻射發射測量的真實工作流。
在典型的 EMC 測試暗室中，你需要不斷在 dBµV（頻譜分析儀或接收機的讀數）、dBm（信號發生器的設值）、dBµA/m（天線的輻射場強）和 dBpT（環探頭的磁通密度）之間切換。任何一個 dB 偏移量的失誤 — 比如搞混 50 Ω 系統的 107 dB 規則，或者忘記自由空間的 B 場換算因子 — 都可能讓你浪費數小時追查一個幽靈故障，甚至更糟，導致誤判通過。
本儀表盤將六大換算領域集中在一頁：電壓（傳導發射，基於 LISN）、H 場（輻射磁場強度）、功率（瓦特與 dBm 互轉）、電流（電流探頭法的傳導測量）、電容（去耦與濾波器設計）和 B 場（磁通密度，環探頭 / MIL-STD-461 RE101 類測量）。每個換算器均支援雙向即時計算：輸入任意數值，其他所有單位即時更新。
在換算器下方，你可以找到核心 EMC 公式的逐步推導 — 不僅是公式本身，還有背後的物理原理、假設條件（50 Ω 阻抗、自由空間波阻抗、遠場與近場）以及即使經驗豐富的工程師在測試搭建中也容易踩的常見陷阱。
波長與效應計算
頻率、波長與屏蔽尺寸換算
駐波比與回波損耗
NewVSWR, 回波損耗與反射係數換算
測試距離場強換算
New3m, 10m 等不同測試距離推算
天線因子與場強
New接收機電壓轉化空間輻射場強
電壓換算 (傳導發射)
RF 50Ω 阻抗系統聯動換算
磁感應強度 (B 場)
電容換算
磁場換算 (H 場)
EMC 理論與換算公式詳解
在電磁相容（EMC）測試中，幾乎每一次測量歸根結底都是一個以分貝為單位的電壓、電流或場量。頻譜分析儀或 EMI 接收機上的原始讀數，只有理解了將它們與法規限值線連接起來的換算鏈條，才具有實際意義。下面我們逐一梳理每個換算領域、其背後的物理原理以及實際工程中的常見陷阱。
1. 電壓（傳導發射，基於 LISN）
對交流或直流電源線的傳導發射測量，使用線路阻抗穩定網路（LISN），該網路為被測設備（EUT）提供規定的射頻阻抗（通常為 50 Ω），同時將市電隔離。接收機測量的是該阻抗上產生的射頻電壓。基本關係為：
- dBµV = 20·log10(V) + 120 — 以 1 µV 為基準。電壓翻倍，dB 值增加 6 dB。
- dBmV = dBµV − 60 — 適用於較強訊號（如廣播、電信）的中間尺度。
- dBV = dBµV − 120 — 在 EMC 領域較少使用，但在音訊和儀表領域常見。
實際注意： 大多數 CISPR 和 FCC 傳導限值以 dBµV 為單位。當你看到 60 dBµV（B 類，0.5–5 MHz）的限值時，它對應的是 LISN 50 Ω 埠的 1 mV。務必確認接收機的輸入衰減器設定不會將本底雜訊抬升到限值線以上。
2. RF 50Ω 系統交叉換算器（dBm ↔ dBµV ↔ dBµA）
在 50 Ω 射頻系統中，功率與電壓通過焦耳定律關聯：P = V²/R。關鍵參考點是 0 dBm = 1 mW。在 50 Ω 下，1 mW 產生的有效電壓為 √(0.001 × 50) ≈ 0.2236 V = 223,607 µV。取 20·log10(223,607) 得到 107 dBµV。因此：
- dBm = dBµV − 107（僅適用於 50 Ω）
- dBµV = dBm + 107（僅適用於 50 Ω）
- dBm = dBµA − 73（因為 I = V/R，電流為 20·log10(V/R) = dBµV − 20·log10(50) ≈ dBµV − 34；dBm 到 dBµA 的偏移量為 107−34 = 73）
關鍵陷阱： 107 dB 偏移量僅適用於 50 Ω 系統。在 75 Ω CATV/電視系統中，偏移量約為 108.75 dB。在高阻抗探頭輸入端（1 MΩ），功率無定義，此公式毫無意義。在應用 107 dB 規則之前，務必確認系統阻抗。
3. 磁場（H 場）— A/m 與 dBµA/m
輻射磁場強度是 CISPR 25（RE）、MIL-STD-461（RE101）和 CISPR 15（照明設備）等標準中環形天線測量的基本量。換算方式與電壓約定一致：
- dBµA/m = 20·log10(A/m) + 120
- 1 A/m = 10³ mA/m = 10⁶ µA/m
- dBA/m = dBµA/m − 120；dBmA/m = dBµA/m − 60
實際注意： 在 CISPR 25 輻射發射（ALSE 法）中，30 MHz 以上的限值以 dBµV/m（電場）為單位，但環形天線法（0.15–30 MHz）使用 dBµA/m 的磁場限值。E 場與 H 場之間的轉換需要自由空間波阻抗（377 Ω）：E(µV/m) ≈ H(µA/m) + 51.5 dB（遠場條件）。在近場中，此關係失效，必須使用特定探頭的天線因子。
4. 磁通密度（B 場）— 特斯拉與 dBpT
在自由空間中，B 場（磁通密度，單位為特斯拉）與 H 場（磁場強度，單位為 A/m）之間的關係由真空磁導率決定：B = µ₀·H，其中 µ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m。由此得出：
- dBpT ≈ dBµA/m + 2.0（更精確地：20·log10(µ₀·10⁻⁶) = 20·log10(4π×10⁻⁹) ≈ 1.984 dB）
- 1 T = 10⁶ µT = 10⁹ nT = 10¹² pT
- dBpT = 20·log10(pT)
實際注意： MIL-STD-461 RE101 和 CISPR 25 RE 環形天線法都針對低頻磁場。30 Hz 時 180 dBpT 的 RE101 限值對應 1 µT — 以 EMC 標準來看是非常強的場。相比之下，CISPR 25 RE 5 類在 150 kHz 時 −10 dBµA/m 的限值約為 −8 dBpT — 場強約 0.4 pT，接近典型屏蔽暗室的環境本底雜訊。達到此要求需要仔細的環形天線校準和背景雜訊扣除。
5. 電流（傳導發射，電流探頭法）
CISPR 25 還定義了使用電流探頭（CEC 法）而非電壓探頭（CEV 法）的傳導發射限值。電流探頭夾在線束周圍，直接測量共模射頻電流：
- dBµA = 20·log10(A) + 120
- 1 A = 10³ mA = 10⁶ µA
- dBmA = dBµA − 60；dBA = dBµA − 120
實際注意： 電流探頭法（CEC）和電壓法（CEV）對同一被測設備產生不同的數值限值，因為它們測量的是不同的物理量。電流探頭具有轉移阻抗（dBΩ），必須納入測量鏈。務必確認探頭的轉移阻抗在整個頻率範圍內有效 — 許多商用探頭在 10 kHz 以下和 100 MHz 以上會滾降。
6. 功率（瓦特與 dBm）
功率換算在射頻抗擾度測試中至關重要，此時信號發生器的輸出電平（dBm）需要轉換為放大器輸入端的正向功率（W）：
- dBm = 10·log10(mW) — 注意因子是 10，而非 20，因為功率與 V² 成正比。
- dBW = dBm − 30；dBµW = dBm + 30
- 1 W = 10³ mW = 10⁶ µW
實際注意： 功率增加 10 dB 代表 10 倍乘法（例如，0 dBm = 1 mW，10 dBm = 10 mW，20 dBm = 100 mW）。3 dB 的增加使功率翻倍。在設定射頻抗擾度測試（ISO 11452、IEC 61000-4-3/4-6）時，務必計入電纜損耗、定向耦合器的耦合因子和放大器增益壓縮 — 信號發生器的設值很少等於被測設備處的最終場強。
7. 電容（去耦與濾波器設計）
電容換算是 EMI 濾波器設計、去耦網路選擇和寄生分析的基礎：
- 1 F = 10³ mF = 10⁶ µF = 10⁹ nF = 10¹² pF = 10¹⁵ fF
- 1 µF = 1,000 nF = 1,000,000 pF
- 1 nF = 1,000 pF = 1,000,000 fF
實際注意： 在 EMI 濾波器設計中，X 電容（線間）和 Y 電容（線對地）的值受到安全標準（漏電流限值）和 LC 低通濾波器目標截止頻率的雙重約束。一個 0.47 µF X 電容配合 1 mH 共模扼流圈，截止頻率約為 7.3 kHz。請注意，實際電容具有寄生等效串聯電感（ESL），在超過自諧振頻率後會呈現感性 — 一個 100 nF 的 MLCC 在 10 MHz 時可能已呈感性，對高頻去耦毫無作用。