详解辐射耦合
出处:conwh 发布于:2010-10-27 16:36:21
(1) 电磁场的产生
电场(E场)产生于两个具有不同电位的导体之间。电场的单位为V/m,电场强度正比于导体之间的电压,反比于两导体间的距离。
磁场(H场)产生于载流导体的周围,磁场的单位为A/m,磁场正比于电流,反比于离开导体的距离。
当交变电压通过网络导体产生交变电流时,产生电磁(EM)波,E场和H场互为正交,同时传播。传播速度由媒介决定;在自由空间等于光速 3×108m/s。在靠近辐射源时,电磁场的几何分布和强度由干扰源特性决定,仅在远处是正交的电磁场。如图11所示。
电场强度与磁场强度之比称为波阻抗(图12)。对于任何已知电磁波,波阻抗是一个十分关键的参数,因为它决定了耦合效率,也决定了导体的屏蔽效能。对于远场,d>λ/2π,电磁波称为平面波,平面波的阻抗是恒定的,等于自由空间的阻抗:Z0=120π=377Ω
在近场,d<λ/2π,波阻抗由辐射源特性决定。小电流、高压电辐射体(例如棒)主要产生高阻抗的电场,而大电流、低电压辐射体(例如环)主要产生低阻抗磁场。如果辐射体阻抗正好约377Ω,那么实际在近场就能产生平面波,这取决于辐射体形状。
λ/2π附近的区域,或近似六分之一波长的区域,是处于近场和远场之间的传输区域。平面波总是假设是在远场,当分别考虑电场或磁场波时,则假设是在近场。
(2) 耦合方式
差模、共模和天线模辐射场耦合是电磁兼容的基本概念,在骚扰的发射和入侵耦合方面都起作用。
差模
考察一根电缆连接起来的两台设备,如图13所示。电缆中两根靠近的导线传输差模(去和回)信号电流。辐射场可以耦合到这个系统,并在两根电线之间感应出差模骚扰;同样,差模电流自身产生辐射场。地参考面(可以是设备外部,也可以是设备的支撑结构)在耦合中不起作用。
共模
电缆上还会传输共模电流,即电流在每根导线上都以同一方向流动。这些电流通常与信号电流无关。共模电流可以由外部电磁场耦合到由电缆、地参考面和设备与地连接的各种阻抗形成的回路引起。共模电流可以引起内部差模电流,设备对差模电流是敏感的。另外,共模电流也可以由地平面和电缆之间的内部噪声电压引起,这是共模辐射发射的主要原因。需要注意的是,与导线和设备外壳有关的寄生电容和电感是共模耦合回路的主要部分,在很大程度上决定着共模电流的辐度和频谱分布。这些寄生电抗是偶然产生的,而不是设计的,因此控制或预测这些参数比控制或预测那些决定差模耦合的参数,例如电缆的间隔和滤波参数更困难。
天线模
天线模电流沿电缆和地平面同向传输。天线模电流通常不是由内部噪声的产生,但是当整个系统,包括接地平面,暴露于外场时,天线模电流将会流动。例如:飞机飞入雷达发射的波束区域时;飞机机身作为内部设备的接地平面,它象内部导线一样传输同样的电流。当不同的电流通路上的阻抗不同时,天线模电流会变为差模或共模,这时,天线模就成为系统的辐射场敏感性问题。
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- 高斯噪声和白噪声的区别?高斯噪声和椒盐噪声的特点2025/8/15 17:10:12
- 什么是输入输出模块,输入输出模块的知识介绍2025/8/15 16:53:22
- 电解电容高损坏率下的快速排查与秒修秘籍2025/8/15 15:32:19
- 元器件 “二次筛选” 试验中的可靠性保障工作2025/8/15 15:25:22
- 三极管的3个工作区~2025/8/15 15:23:36