电磁干扰及电磁相容导论（台大医院）.ppt

電磁干擾及電磁相容導論 陳金德 錢嘉宏 電磁波緒論 電磁波特性 電磁波傳播速度( c )= 頻率( f ) ?波長 (? ) c =3 ?108 m/sec f : 1/sec ? : m (公尺) 振幅 : 能量強度 相位 0~2? 輻射種類 輻 射 是 能 量 傳 播 的 一 種 方 式 ， 例 如 ： 太 陽 光 、 燈 光 、 熱 等 都 是 輻 射 。 廣 義 的 輻 射 依 能 量 的 不 同 ， 可 分 為 非 游 離 輻 射 與 游 離 輻 射 . 非 游 離 輻 射 的能量較低，如太陽光、微波及無線電波 游 離 輻 射 的能量較高（ 約大於12.4 KeV ）可將物質游離產生荷電的 正負離子包括粒子輻射（ 如α、β、中子等) 及電磁輻射 (如X-射線、γ-射線 ）。其中α粒子是氦核帶正電、β電子 帶負電；中子、X-射線及γ-射線則不帶電 。 電磁波頻譜 電場與磁場 輻射近場與遠場 輻射天線之空間輻射電磁場強度估算公式 E = √30 GP / r H=E/377 B=μ0H P :為天線輸出功率， 單位為 W r :為量測點與輻射天線間之距離，單位為 m G : 為輻射天線增益(Gain)；偶極性天線，其值約為 1.5?1.6 B : 為磁通密度，單位為 特斯拉(Tesla), 1 Tesla=10,000 高斯(Guass,G ) μ0 :為空氣磁化係數，其值為4π * 10-7 H/m 空間射頻輻射電磁場功率密度估算公式 1.已知空間射頻輻射電場強度 E (V/m)者 功率密度 Pd= E2/377 W/m2，與電場強度平方成正比 2.已知空間射頻輻射磁場強度 H (A/m)或 磁通密度 B (Tesla)者 功率密度 Pd= 377*H2 =377*(B/μ0)2 W/m2，與磁場 強度或磁通密度平方成正比 導線電流產生周圍磁通密度之估算公式(1) 帶有電流之單一長導線 I r 距離導線 r 公尺之磁通密度(B)= μ0I/(2πr) Tesla，與距離成反比 若導線電流為 1 安培 ?則距離導線 10 公分之磁通密度為 20 毫高斯(mG) ? 距離導線 1 公尺之磁通密度為 2 毫高斯(mG) . 導線電流產生周圍磁通密度之估算公式(2) 帶有電流之雙長導線，且各導線電流大小相同但方向相反，如一般設備之電源線 I d I r 兩導線距離 d 公尺，若 r ? d，每一導線所產生之磁場方向相反 而抵消，則距離導線 r 公尺之磁通密度(B)= μ0Id/(2πr2) Tesla ，與距離平方成反比 若導線電流為 1 安培，兩導線相距 2 公分 ? 則距離導線 10 公分之磁通密度為 4.0 毫高斯(mG) ? 距離導線 1 公尺之磁通密度為 0.04 毫高斯(mG) 電磁場屏蔽策略 靜磁場屏蔽 靜電場屏蔽---使用良好導體材料(即導電係數σ很大)，如銅、鋁等，即可達到幾乎完全屏蔽效果 低頻磁場(或準靜磁場)屏蔽 低頻電場(或準靜電場)屏蔽 高頻遠場平面輻射電磁場(Plane EM Field)屏蔽 靜磁場屏蔽 .仍以磁性材料為主要屏蔽