第二章电磁兼容基础讲述.ppt

波阻抗的概念 波阻抗 电场为主 E ? 1/ r3 H ? 1 / r2 磁场为主 H ? 1/ r3 E ? 1/ r2 平面波 E ? 1/ r H ? 1/ r 377 ?/ 2? 到观测点距离 r E/H ? 在离辐射源比较远的地方，电磁波近似为球面波或平面波。电场、磁场与波的传播方向是互相垂直的。 根据场矢量随时间变化时其端点的运动轨迹，有线极化、圆极化及椭圆极化。卫星系统中经常利用圆极化波和椭圆极化波的左旋和右旋的这一特点来抑制来自其它卫星的电磁信号干扰。 线极化 左旋波 右旋波 辐射耦合不仅存在于天线之间，设备的机壳、机壳的孔洞、传输线及元器件之间都有可能存在辐射耦合。 干扰源 敏感设备 传输线 发射天线 接受天线 传输线 通常使用的无线电波的波长范围从几毫米到几千米，根据波长或频率把无线电波分成几个波段，如下表所示： 30000MHz～300000MHz 10mm～1mm 毫米波 3000MHz～30000MHz 10cm～1cm 厘米波 电视、雷达、导航 直线传播 300MHz～3000MHz 1m～0.1m 分米波 （UHF） 调频（FM）无线电广播、电视、导航 近似直线传播 30MHz～300MHz 10m～1m 米波 （VHF） 微波 天波 6MHz～30MHz 50m～10m 短波 1500kHz～6000kHz 200m～50m 中短波 调幅（AM）无线电广播、电报、通信 地波和天波 100kHz～1500kHz 3000m～200m 中波 超远程无线电通信和导航 地波 10kHz～100kHz 30000m～3000m 长波 主要用途 传播方式 频率 波长 波段 传导耦合途径要求干扰源与敏感设备之间有完整的电路连接，该电路可包括导线、供电电源、机架、接地平面、互感或电容等。只要共用一个返回通路将两个电路直接连接起来，就会发生传导耦合。 传导耦合的特点 电源内阻及公共线路阻抗形成的耦合 公共线路阻抗 线 路1 线 路2 电源阻抗 当同一电源给几个电路供电时，高电平电路会对低电平形成干扰电压。 地线阻抗形成的干扰电压 地线 干扰回路 被干扰回路 公共地线上有各种信号的电流，并由地线阻抗变换成电压，当这部分电压构成低电平信号放大器输入电压的一部分时，公共地线上的耦合电压就被放大并成为干扰输出。 电场耦合与电容 电场中的导体在外场的作用下将使其内部电荷重新分布。因此如果一个导体上带有电荷，将影响该导体周围其它导体上的电荷分布。该带电体所发出的电力线将部分（或全部）地终止于周围其它导体表面上，而且电力线的方向与导体表面垂直，电力线的密度正比于导体各处的电荷密度。这样，如果一个导体上的电荷发生变化时，其周围的电场也将改变，从而使周围导体上的电荷分布及产生的电场也发生变化，这种联系叫做电场耦合。 电场耦合是通过导体间的电容来联系的，也就是说，通过导体间的电容使一个电路的电场对另一个电路的电场形成交链。 导体的电容与导体形状、导体之间的相对位置、导体及其周围媒质的性质有关。 由电容到偶极天线的演变 信号源 ＋＋＋ －－－ ＋＋＋ －－－ ＋＋＋ －－－ 改造LC振荡电路——由闭合电路成开放电路 无线电波的发射 振荡器 L1 L2 开放电路 地线 天线 无线电波由开放电路发射出去 振荡器电路 实际的发射装置 导体球 大地 导体球和大地之间的电容。 如何考虑一个孤立导体球的电容？ 部分电容的概念 在没有其它导体存在的情况下，两个导体之间的电容叫部分电容。 如果有其它导体存在，两个导体之间的电容会受到它们的影响。这是应该分析各个导体之间的相互关系。 在分析导体之间的电容时，应该紧紧抓住两个原则，一个是电荷守恒定律，另一个是导体的性质特点和电磁感应定律。 两个导体棒 （线） 大地 两个导体棒之间的电容为部分电容C11和C22串联再和C12并联。所以传输线单位长度之间的电容会受外界导体或大地的影响。 C11 C22 C12 导体球和导体球壳 大地 导体球和大地之间的电容为两个部分电容的串联。这是由于导体球壳的屏蔽作用，导体球和大地之间的部分电容为零（为什么？）。所以同轴线单位长度之间的电容不受外界导体或大地的影响。 导体球和接地导体球壳 会怎么样？ 大地 现在又会怎么样？？ 大地 导体球和双层导体球壳 会怎么样？ 大地 同轴线的屏蔽原理 电容耦合模型 C12 C1G C2G R C1G C2G C12 R VN ＝ V1 V1 j ? [ C12