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电磁感应的传导干扰和辐射干扰

作者:时间:2011-03-14来源:网络收藏

  当天线谐振电路产生谐振时,在天线串联谐振电路中会产生很大的谐振电流和很高的谐振电压(假设谐振电路的品质因数非常高),但实际使用的测量天线品质因数都不高,因为天线还要输出能量,即:需要从天线中取出测试信号。要想从天线中取出信号,可以通过高频信号线(双线)把两根天线串联起来,相当于电缆线连接在两根天线的中间,然后把高频信号线(双线)的另一端作为输出;另一种方法是,高频信号线(双线)其中的一条接天线,另一条接大地,高频信号线(双线)的另一端作为输出。前一种天线一般叫半波双振子天线或全波双振子天线,后一种叫半波或全波单振子天线。显然,双振子天线性能要比单振子天线好很多。

  这种测量方法是不很精确的,但没有其它更好的方法。因为,任何谐振回路都是一个储能电路,这种储能电路是一点、一点地把电能量进行积累并存储起来的,在进行能量积累的过程中自身也会损耗能量,最后达到接收能量与损耗能量完全平衡的时候,谐振回路的电压幅度才停止增长,即:谐振回路的电压幅度与谐振回路的品质因数Q值有关,但谐振回路的品质因数Q值对于不同频率信号是不一样的,并且这种谐振回路无法检测脉冲的瞬时值.

  

  图13是谐振回路产生谐振的工作原理图。图13-a)是一个含有谐波分量非常丰富的电压方波,图13-b)是LC串联回路产生谐振时的电压波形。当电压方波作用于LC串联回路时,方波的前后沿都会对LC串联回路产生激励(即接收能量),每次激励过后又会产生阻尼振荡(即损耗能量),当输入电压波形的上升率dv/dt值大于谐振回路波形(正弦波)的上升率时,电路就会产生激励;当输入电压波形的上升率dv/dt值小于谐振回路波形的上升率时,电路就会产生阻尼。

  由于每次激励过后振荡回路的能量还没有损耗完,紧接着又来一次新的激励,使振荡电压一次、又一次地进行叠加,如果激励的相位与振荡波形的相位能保持同步,则振荡电压的幅度会越来越高,直到激励的能量与电路损耗的能量相等为止。因此,当谐振回路的品质因数Q值很高时,谐振电压也可以升得很高,理想的情况是Q值无限高(即天线没有损耗),则产生谐振电压的幅度也会升得无限高,但这种情况是不存在的。

  从图13还可以看出,LC串联回路产生谐振时的电压幅度与激励波形的相位密切相关,而与激励波形的幅度反而相关不是特别大。如果图13-a)中的电压方波之间的相位或周期不是严格保持相等,那么图13-b)中的波形就会产生严重抖动,并且谐振电压的幅度也会下降很多。因此,用图11中的测量方法并不能完全客观地测量出信号在某空间处的电磁场强度。

  另外还需指出,测试用的接收天线还分电场感应电线和磁场感应天线,还有电磁场感应天线。图11中仅以电场偶合天线为例进行分析。

  图13中只是对信号接收天线的原理进行了分析,实际应用中天线是不具体区分接收天线和发射天线的,两者都可以同用一根天线。因此,电路中任何带电的导体或有电流流过的导体都可以看成是发射天线。从图11可以看出,电子设备产生干扰的大小除了干扰信号幅度之外,还与感应电容C1、C2的大小有关,即:与电场的面积有关(电容与面积大小成正比),与磁场的面积也有关,因此,尽量减小干扰信号的辐射面积是一种降低辐射干扰的好办法。


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