第3章(5)工程电磁兼容(第二版)(路宏敏)

<1>3.5辐射耦合<2>辐射耦合通过辐射途径造成的骚扰耦合称为辐射耦合。辐射耦合是以电磁场的形式将电磁能量从骚扰源经空间传输到接受器（骚扰对象）的。传输路径小至系统内可以想象的极小距离，大至相隔较远的系统间以及星际间的距离。辐射骚扰耦合途径：

天线耦合；导线感应耦合

闭合回路耦合；孔缝耦合<3>导体的天线效应由理论可知，处于电磁场中的导体可以感应出电压。金属导体在某种程度的电磁情况下可以起到发射天线和接收天线的作用。金属导体在辐射电磁场中产生的感应电动势正比于电场强度E。前面所导出的电基本阵子和磁基本阵子的电磁场表达式都是在场源的尺寸足够小的极限条件下导出的（微分近似）。而实际很多问题往往需要考虑综合的情况（积分近似）。<4>长导线分成若干小段,各小段中的电流近似均匀一致，总场强等于各小段场强的叠加半径远大于波长的载流导线圆环，可以按照面积分成若干个小圆环，小圆环的半径小于波长，辐射电磁场等于各小圆环辐射电磁场的叠加<5>叠加效应<6>辐射耦合方式天线与天线间的辐射耦合天线与天线间的辐射耦合是一种强辐射耦合，它是指某一天线产生的电磁场在另一天线上的电磁感应。分类：耦合作用的距离：近场耦合和远场耦合耦合作用的目的：有意耦合和无意耦合天线有目的的接收特定电磁辐射属于有意耦合，然而在实际工程中存在大量的无意耦合。如：电子设备中长的信号线、控制线、输入和输出引线等具有天线效应，能够接收电磁骚扰，形成无意耦合。<7>电磁场对导线的感应耦合设备电缆线常暴露在机箱外面的部分，容易受到骚扰源辐射场的耦合而感应出骚扰电压或骚扰电流，沿导线进入设备形成辐射骚扰。导线短电磁波频率低：导线和阻抗的回路看作理想闭合回路；导线长电磁波频率高：导线上感应电压不一致，需要将感应电压等效成许多分布电压源，采用传输线理论处理。<8>电磁场对闭合回路的耦合在回路受感应最大部分长度小于1/4波长，辐射骚扰电磁场的频率比较低的情况下，辐射骚扰电磁场对闭合回路的电磁耦合。电磁场通过孔缝的耦合辐射骚扰电磁场通过非金属设备的外壳、金属设备外壳上的孔缝、电缆的编织金属屏蔽体等对其内部的电磁骚扰。<9>简单传输耦合分析工程中，电子通信系统往往在有限的空间内包括多部无线设备。由于密度较大，工作时，对于一些高灵敏度的设备会存在被其它大功率设备干扰的风险等问题，从而在系统角度上出现电磁兼容性隐患。

为保证整个系统的正常工作，就要尽可能减少甚至消除这类隐患。

判断两部无线设备相互之间是否会干扰主要是由耦合度来定性判断的。

要评价单部无线设备电台天线的工作特性，则用方向图来表征。<10>天线间的耦合度与天线间的隔离度定义相似，可以简单表示为接收机天线的净输出功率与发射机天线的净输入功率之比值。输入接收机的功率主要是指受到发射机干扰而接收到的不需要功率，属于干扰功率，因此希望这部分能量越小越好。一个具体的问题，就是天线间的耦合问题。天线耦合度一个很重要的用途就是用来进行天线的布局优化。<11>通过计算和评估不同天线布局中的天线耦合度，选出相应的天线耦合度较小的布局为优选布局，从而使得整个系统因为天线间耦合所产生的电磁兼容隐患大大减小。实