第3章(5)工程電磁兼容(第二版)(路宏敏)

<1>3.5輻射耦合<2>輻射耦合通過輻射途徑造成的騷擾耦合稱為輻射耦合。輻射耦合是以電磁場的形式將電磁能量從騷擾源經(jīng)空間傳輸?shù)浇邮芷鳎}擾對象）的。傳輸路徑小至系統(tǒng)內(nèi)可以想象的極小距離，大至相隔較遠(yuǎn)的系統(tǒng)間以及星際間的距離。輻射騷擾耦合途徑：

天線耦合；導(dǎo)線感應(yīng)耦合

閉合回路耦合；孔縫耦合<3>導(dǎo)體的天線效應(yīng)由理論可知，處于電磁場中的導(dǎo)體可以感應(yīng)出電壓。金屬導(dǎo)體在某種程度的電磁情況下可以起到發(fā)射天線和接收天線的作用。金屬導(dǎo)體在輻射電磁場中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢正比于電場強(qiáng)度E。前面所導(dǎo)出的電基本陣子和磁基本陣子的電磁場表達(dá)式都是在場源的尺寸足夠小的極限條件下導(dǎo)出的（微分近似）。而實(shí)際很多問題往往需要考慮綜合的情況（積分近似）。<4>長導(dǎo)線分成若干小段,各小段中的電流近似均勻一致，總場強(qiáng)等于各小段場強(qiáng)的疊加半徑遠(yuǎn)大于波長的載流導(dǎo)線圓環(huán)，可以按照面積分成若干個小圓環(huán)，小圓環(huán)的半徑小于波長，輻射電磁場等于各小圓環(huán)輻射電磁場的疊加<5>疊加效應(yīng)<6>輻射耦合方式天線與天線間的輻射耦合天線與天線間的輻射耦合是一種強(qiáng)輻射耦合，它是指某一天線產(chǎn)生的電磁場在另一天線上的電磁感應(yīng)。分類：耦合作用的距離：近場耦合和遠(yuǎn)場耦合耦合作用的目的：有意耦合和無意耦合天線有目的的接收特定電磁輻射屬于有意耦合，然而在實(shí)際工程中存在大量的無意耦合。如：電子設(shè)備中長的信號線、控制線、輸入和輸出引線等具有天線效應(yīng)，能夠接收電磁騷擾，形成無意耦合。<7>電磁場對導(dǎo)線的感應(yīng)耦合設(shè)備電纜線常暴露在機(jī)箱外面的部分，容易受到騷擾源輻射場的耦合而感應(yīng)出騷擾電壓或騷擾電流，沿導(dǎo)線進(jìn)入設(shè)備形成輻射騷擾。導(dǎo)線短電磁波頻率低：導(dǎo)線和阻抗的回路看作理想閉合回路；導(dǎo)線長電磁波頻率高：導(dǎo)線上感應(yīng)電壓不一致，需要將感應(yīng)電壓等效成許多分布電壓源，采用傳輸線理論處理。<8>電磁場對閉合回路的耦合在回路受感應(yīng)最大部分長度小于1/4波長，輻射騷擾電磁場的頻率比較低的情況下，輻射騷擾電磁場對閉合回路的電磁耦合。電磁場通過孔縫的耦合輻射騷擾電磁場通過非金屬設(shè)備的外殼、金屬設(shè)備外殼上的孔縫、電纜的編織金屬屏蔽體等對其內(nèi)部的電磁騷擾。<9>簡單傳輸耦合分析工程中，電子通信系統(tǒng)往往在有限的空間內(nèi)包括多部無線設(shè)備。由于密度較大，工作時，對于一些高靈敏度的設(shè)備會存在被其它大功率設(shè)備干擾的風(fēng)險等問題，從而在系統(tǒng)角度上出現(xiàn)電磁兼容性隱患。

為保證整個系統(tǒng)的正常工作，就要盡可能減少甚至消除這類隱患。

判斷兩部無線設(shè)備相互之間是否會干擾主要是由耦合度來定性判斷的。

要評價單部無線設(shè)備電臺天線的工作特性，則用方向圖來表征。<10>天線間的耦合度與天線間的隔離度定義相似，可以簡單表示為接收機(jī)天線的凈輸出功率與發(fā)射機(jī)天線的凈輸入功率之比值。輸入接收機(jī)的功率主要是指受到發(fā)射機(jī)干擾而接收到的不需要功率，屬于干擾功率，因此希望這部分能量越小越好。一個具體的問題，就是天線間的耦合問題。天線耦合度一個很重要的用途就是用來進(jìn)行天線的布局優(yōu)化。<11>通過計(jì)算和評估不同天線布局中的天線耦合度，選出相應(yīng)的天線耦合度較小的布局為優(yōu)選布局，從而使得整個系統(tǒng)因?yàn)樘炀€間耦合所產(chǎn)生的電磁兼容隱患大大減小。實(shí)