测试辐射发射时,为什么要将天线分为垂直和水平
一、電磁波
????????電磁波是電磁場的一種運動形態。
變化的電場會產生磁場(即電流會產生磁場),變化的磁場則會產生電場。變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統一的場,這就是電磁場,而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波,電磁的變動就如同微風輕拂水面產生水波一般,因此被稱為電磁波,也常稱為電波。
???????? 電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進方向三者互相垂直。電磁波的傳播速度等于光速c(3×10^8m/s)。
傳播速度=波長×頻率。
c=λf
c:波速(光速是一個常量,真空中約等于3×10^8m/s) 單位:m/s
f:頻率(單位:Hz,1MHz=1000kHz=1×10^6Hz)
λ:波長(單位:m)
二、天線
- 天線是能夠有效的向空間某特定方向輻射電磁波或者能夠有效的接收空間某特定方向來的的電磁波的裝置。
????????天線,實質上是一個電磁波的能量轉換器。發射天線將高頻電壓、電流轉換成無線電波,而收信天線則是將電波轉換成高頻電壓和電流。
????????天線本身是一個導體,導線上有交變電流流動時,就會產生向空間傳播的交變電場和交變磁場,向空間傳播交變電磁場就是電磁波的輻射。但是能否得到顯著輻射,或者說能否成為性能良好的天線,則與導體的形狀和尺寸有關。
????????如圖1-a所示,若兩導線的距離很近,電場被束縛在兩導線之間,因而輻射很微弱;將兩導線張開,如圖1-b所示,電場就散播在周圍空間,因而輻射增強;將兩導線完全張開,如圖1-c所示,電場將充滿周圍全部空間,輻射最強。
?圖1??天線輻射原理示意圖
????????必須指出,當導線的長度L遠小于波長λ時,輻射很微弱;導線的長度L增大到可與波長相比擬時,導線上的電流將大大增加,因而就能形成較強的輻射。
- ?天線的極化
????????電磁波在空間傳播過程中,電場或磁場的方向保持固定或按一定規律旋轉,這種電磁波便叫極化波,又稱天線極化波,或偏振波。
????????極化電磁波中電場的方向稱為電磁波的極化方向。極化電磁波的極化方向與傳播方向所構成的平面稱為極化面。通常可分為平面極化(包括水平極化和垂直極化)、圓極化和橢圓極化。
????????如果電磁波的極化方向保持在固定的方向上,稱為平面極化,也稱線極化。無線電波的極化,常以大地作為標準面。凡是極化面與大地法線面(垂直面)平行的極化波稱為垂直極化波。凡是極化面與大地法線面垂直的極化波稱為水平極化波。
三、EMC測試時的情況
????????極化損失:垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線來接收,水平極化波要用具有水平極化特性的天線來接收。右旋圓極化波要用具有右旋圓極化特性的天線來接收,而左旋圓極化波要用具有左旋圓極化特性的天線來接收。當來波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時,接收到的信號都會變小,也就是說,發生極化損失。
????????極化完全隔離:當接收天線的極化方向與來波的極化方向完全正交時,例如用水平極化的接收天線接收垂直極化的來波,或用右旋圓極化的接收天線接收左旋圓極化的來波時,天線就完全接收不到來波的能量,這種情況下極化損失為最大,稱極化完全隔離。
- 電纜垂直布置
- ?電纜水平布置
? ? ? ? 這就是為什么在測試過程中有時候動一動電纜,測試結果就有明顯的差異的原因。
? ? ? ? 當然,測試環境中的電磁波極化方向并不唯一,可能是多個方向的波混雜,也可以利用上面的極化特性來查找問題?
總結
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