輻射騷擾檢測

1、Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用1電磁兼容技術(shù)與應(yīng)用朱朱 斌斌E-mail: 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院2014-2015 秋秋Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用2項(xiàng)目項(xiàng)目3 輻射騷擾檢測輻射騷擾檢測 目標(biāo)：目標(biāo)： 掌握電磁兼容輻射騷擾檢測技術(shù)的基本內(nèi)容和概念；掌握電磁兼容輻射騷擾檢測技術(shù)的基本內(nèi)容和概念； 了解相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)及其要求；了解相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)及其要求； 掌握輻射騷擾干擾測試的方法和原理；掌握輻射騷擾干擾測試的方法和原理； 熟悉針對(duì)具體樣

2、品進(jìn)行輻射騷擾檢測的步驟與判定方熟悉針對(duì)具體樣品進(jìn)行輻射騷擾檢測的步驟與判定方 法。法。Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用3重點(diǎn)：重點(diǎn)： 電磁兼容輻射騷擾檢測技術(shù)的基本內(nèi)容和概念電磁兼容輻射騷擾檢測技術(shù)的基本內(nèi)容和概念; 輻射騷擾干擾測試的方法和原理；輻射騷擾干擾測試的方法和原理； 輻射騷擾檢測的步驟與判定方法。輻射騷擾檢測的步驟與判定方法。 難點(diǎn)：難點(diǎn)： 輻射騷擾干擾測試的基本內(nèi)容和概念。輻射騷擾干擾測試的基本內(nèi)容和概念。項(xiàng)目項(xiàng)目3 輻射騷擾檢測輻射騷擾檢測 Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電

3、磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用4 一般來講，輻射騷擾波及的范圍廣，傳播的一般來講，輻射騷擾波及的范圍廣，傳播的 距離遠(yuǎn)。距離遠(yuǎn)。 雖然輻射騷擾能量較小，但是往往對(duì)敏感度高雖然輻射騷擾能量較小，但是往往對(duì)敏感度高 的二次設(shè)備產(chǎn)生不可忽視的騷擾，的二次設(shè)備產(chǎn)生不可忽視的騷擾， 輻射都和傳導(dǎo)、耦合相伴而生，加強(qiáng)騷擾作用。輻射都和傳導(dǎo)、耦合相伴而生，加強(qiáng)騷擾作用。Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用52.1 輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容輻射騷擾的傳播輻射騷擾的傳播A、輻射騷擾的發(fā)射、輻射騷擾的發(fā)射 天線輻射：廣播、電視、通信、雷達(dá)，用天線輻射。天

4、線輻射：廣播、電視、通信、雷達(dá)，用天線輻射。 等效天線輻射：導(dǎo)線、傳輸電纜中通過高頻電流，等效天線輻射：導(dǎo)線、傳輸電纜中通過高頻電流， 就有天線輻射效應(yīng)。就有天線輻射效應(yīng)。 設(shè)備的電磁泄漏：例如設(shè)備的電磁泄漏：例如ISMISM設(shè)備機(jī)殼的縫隙、孔徑。設(shè)備機(jī)殼的縫隙、孔徑。 放電輻射：電暈放電、火花放電、弧光放電、輝光放電輻射：電暈放電、火花放電、弧光放電、輝光 放電、靜電放電。放電、靜電放電。Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用62.1 輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容B、輻射騷擾的接收、輻射騷擾的接收 天線接收。天線接收。 等效天線

5、接收：各種導(dǎo)線、電纜、機(jī)殼都等效天線接收：各種導(dǎo)線、電纜、機(jī)殼都 有天線效應(yīng)，可以接受輻射騷擾信號(hào)。有天線效應(yīng)，可以接受輻射騷擾信號(hào)。 接收能力與騷擾信號(hào)的特性有關(guān)：接收能力與騷擾信號(hào)的特性有關(guān)：水平放置的天線，可以接收水平極化波騷擾信號(hào)水平放置的天線，可以接收水平極化波騷擾信號(hào);垂直放置的天線，可以接收垂直極化波騷擾信號(hào)。垂直放置的天線，可以接收垂直極化波騷擾信號(hào)。Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用72.1 輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容C、近區(qū)場的耦合（、近區(qū)場的耦合（r 2) 輻射源的近區(qū)是感應(yīng)場，騷擾信號(hào)的傳播沒輻射源的

6、近區(qū)是感應(yīng)場，騷擾信號(hào)的傳播沒有滯后效應(yīng)有滯后效應(yīng), 近區(qū)騷擾場在被騷擾設(shè)備的等效天近區(qū)騷擾場在被騷擾設(shè)備的等效天線（導(dǎo)線、電纜、機(jī)殼）上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。線（導(dǎo)線、電纜、機(jī)殼）上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。D、遠(yuǎn)區(qū)輻射場的傳播、遠(yuǎn)區(qū)輻射場的傳播 輻射源的遠(yuǎn)區(qū)是輻射場，騷擾信號(hào)以電磁波輻射源的遠(yuǎn)區(qū)是輻射場，騷擾信號(hào)以電磁波的形式傳播，傳播的途徑有：地面波傳播、天波的形式傳播，傳播的途徑有：地面波傳播、天波傳播、視距傳播、反射傳播和繞射傳播等。傳播、視距傳播、反射傳播和繞射傳播等。Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用82.1 輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容輻射騷擾

7、的基礎(chǔ)內(nèi)容1 1、輻射騷擾的物理模型、輻射騷擾的物理模型干擾源：向自由空間傳播電磁波，其電場強(qiáng)度干擾源：向自由空間傳播電磁波，其電場強(qiáng)度 為為E E （小電流，高電壓）（小電流，高電壓） ，磁場強(qiáng)度，磁場強(qiáng)度 為為H H（大電流，低電壓）。（大電流，低電壓）。干擾對(duì)象：兩根導(dǎo)線似天線，接收電場和磁場。干擾對(duì)象：兩根導(dǎo)線似天線，接收電場和磁場。 Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用92 2、高阻抗場與低阻抗場、高阻抗場與低阻抗場遠(yuǎn)遠(yuǎn) 場場 區(qū)：波阻抗。區(qū)：波阻抗。干擾對(duì)象：兩根導(dǎo)線似天線，接收電場和磁場。干擾對(duì)象：兩根導(dǎo)線似天線，接收電場

8、和磁場。 導(dǎo)線的連接形式多樣。導(dǎo)線的連接形式多樣。 2.1 輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容120Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用103 3、減小輻射干擾的措施、減小輻射干擾的措施（1 1）輻射屏蔽；）輻射屏蔽； （2 2）極化隔離）極化隔離極化正交；極化正交；（3 3）距離隔離）距離隔離近場區(qū)，場強(qiáng)與距離是反比近場區(qū)，場強(qiáng)與距離是反比 關(guān)系；關(guān)系；（4 4）涂吸收涂層。）涂吸收涂層。2.1 輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用112.

9、1 輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容輻射騷擾的基礎(chǔ)內(nèi)容4 4、高頻輻射騷擾類型、高頻輻射騷擾類型（1 1）單元偶極子產(chǎn)生的電磁場輻射）單元偶極子產(chǎn)生的電磁場輻射 為了闡明電磁輻射的基本規(guī)律，首先研究單元偶極子為了闡明電磁輻射的基本規(guī)律，首先研究單元偶極子產(chǎn)生的電磁場。產(chǎn)生的電磁場。 所謂單元偶極子是指一段載交流導(dǎo)線。尺寸遠(yuǎn)小于它所謂單元偶極子是指一段載交流導(dǎo)線。尺寸遠(yuǎn)小于它產(chǎn)生的電磁波的波長。產(chǎn)生的電磁波的波長。 Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用12圖圖5-1 單元偶極子的電場和磁場相量圖單元偶極子的電場和磁場相量圖Yangtze Normal

10、University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用13如果把單元偶極子的中心作為直角坐標(biāo)系的原如果把單元偶極子的中心作為直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)，且點(diǎn)，且 沿沿Z軸方向放置，如圖軸方向放置，如圖5-1所示。當(dāng)偶所示。當(dāng)偶極子上流過極子上流過I 時(shí)，在距離為時(shí)，在距離為r處的電磁場強(qiáng)度相處的電磁場強(qiáng)度相量按以下公式計(jì)算量按以下公式計(jì)算: sin)11(4rKjerKjrlIKjHsin)(111420rKjerKrKjZrlIKjEYangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用14產(chǎn)生的是由Hcos)11(220rKjrerKjrZlIE上電

11、荷直接產(chǎn)生的是由lErEYangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用152)1(1sin4|rKrlIKH420)1()1(1sin4|rKrKZrlIKE202)1(1cos2|rKZrlIErYangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用16單元偶極子向外輻射的總功率為單元偶極子向外輻射的總功率為: 電磁波在傳播過程中會(huì)受到大地的影響。在地電磁波在傳播過程中會(huì)受到大地的影響。在地面的電場強(qiáng)度可按下公式計(jì)算面的電場強(qiáng)度可按下公式計(jì)算: 式中式中 是大地導(dǎo)電率。是大地導(dǎo)電率。 20)(3lIZPm

12、r)mV/m(60EEeYangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用17結(jié)論結(jié)論: 1.2.衰減很快。和增加，所以隨成反比與和成反比；與很小），近區(qū)場（EHrrEErHrr;32起作用和區(qū)場中主要是衰減變慢，遠(yuǎn)和增加，所以隨成反比與成反比；與和很大），遠(yuǎn)區(qū)場（EHEHrrErEHrr;2Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用18結(jié)論結(jié)論: 3. 輻射總功率輻射總功率 與與 成反比，與成反比，與 成正比，成正比，所以只有高頻才能輻射出足夠大的能量，這就所以只有高頻才能輻射出足夠大的能量，這就

13、是為什么騷擾源中只有高頻分量才會(huì)考慮輻射是為什么騷擾源中只有高頻分量才會(huì)考慮輻射騷擾的原因。騷擾的原因。 4. 地面場強(qiáng)地面場強(qiáng) 在很大程度上決定于大地的導(dǎo)電在很大程度上決定于大地的導(dǎo)電率率 。隨。隨 增加，增加， 減小。所以，電纜靠近減小。所以，電纜靠近地面受騷擾小。地面受騷擾小。 rP22feEeEYangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用194 4、高頻輻射騷擾類型、高頻輻射騷擾類型（2 2）直流換流站產(chǎn)生的輻射騷擾）直流換流站產(chǎn)生的輻射騷擾直流換流站中的換流閥起著交流和直流相互轉(zhuǎn)換的直流換流站中的換流閥起著交流和直流相互轉(zhuǎn)換的作用。作

14、用。在可控硅整流器導(dǎo)通瞬間，由于電流和電壓的突變在可控硅整流器導(dǎo)通瞬間，由于電流和電壓的突變, ,在回路中產(chǎn)生高頻振蕩，以電磁波的形式向外輻射在回路中產(chǎn)生高頻振蕩，以電磁波的形式向外輻射能量；能量；這種現(xiàn)象不僅騷擾無線電接收設(shè)備，而且騷擾換流這種現(xiàn)象不僅騷擾無線電接收設(shè)備，而且騷擾換流站內(nèi)的敏感設(shè)備，如載波通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等站內(nèi)的敏感設(shè)備，如載波通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等, ,是直流高壓系統(tǒng)中的重要騷擾源。是直流高壓系統(tǒng)中的重要騷擾源。 Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用20現(xiàn)場實(shí)測表明，換流站產(chǎn)生的輻射騷擾具有很寬的頻率現(xiàn)場實(shí)測表明

15、，換流站產(chǎn)生的輻射騷擾具有很寬的頻率范圍。其值可從幾十千赫直到上百兆赫。范圍。其值可從幾十千赫直到上百兆赫。 為了減少對(duì)外界的騷擾，通常換流站的閥廳都設(shè)有十分為了減少對(duì)外界的騷擾，通常換流站的閥廳都設(shè)有十分良好的電磁屏蔽。良好的電磁屏蔽。但是，高頻電流可以經(jīng)過穿墻套管傳到戶外母線，然后但是，高頻電流可以經(jīng)過穿墻套管傳到戶外母線，然后進(jìn)入電氣設(shè)備以及輸電線路，并通過它們向周圍空間輻進(jìn)入電氣設(shè)備以及輸電線路，并通過它們向周圍空間輻射電磁波。射電磁波。 電磁波沿輸電線路傳播時(shí)衰減較小，可以傳播相當(dāng)遠(yuǎn)的電磁波沿輸電線路傳播時(shí)衰減較小，可以傳播相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。距離。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測，在距離換流站根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測，

16、在距離換流站20多公里的直流輸電線路多公里的直流輸電線路下面下面100kHz的騷擾場強(qiáng)約為的騷擾場強(qiáng)約為80dB。 Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用214 4、高頻輻射騷擾類型、高頻輻射騷擾類型（3 3）變電所開關(guān)操作產(chǎn)生的輻射騷擾）變電所開關(guān)操作產(chǎn)生的輻射騷擾 變電所隔離開關(guān)切合空載母線會(huì)產(chǎn)生高頻振蕩。變電所隔離開關(guān)切合空載母線會(huì)產(chǎn)生高頻振蕩。這種高頻振蕩除了通過傳導(dǎo)、耦合方式直接騷擾二次這種高頻振蕩除了通過傳導(dǎo)、耦合方式直接騷擾二次系統(tǒng)以外，當(dāng)頻率足夠高時(shí)還會(huì)發(fā)射電磁波，形成輻系統(tǒng)以外，當(dāng)頻率足夠高時(shí)還會(huì)發(fā)射電磁波，形成輻射騷擾

17、。射騷擾。在在345kV及及500kV變電所大量的實(shí)測結(jié)果表明，輻射騷變電所大量的實(shí)測結(jié)果表明，輻射騷擾的頻率在擾的頻率在0.5100MHz的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用22在頻率為在頻率為20MHz附近的輻射電磁場強(qiáng)度最大。附近的輻射電磁場強(qiáng)度最大。輻射電場強(qiáng)度的幅值為輻射電場強(qiáng)度的幅值為15kV/m；磁場強(qiáng)度的幅值為磁場強(qiáng)度的幅值為15A/m。脈沖持續(xù)時(shí)間由幾納秒至脈沖持續(xù)時(shí)間由幾納秒至1毫秒；上升前沿為幾納秒至毫秒；上升前沿為幾納秒至1微秒。微秒。Yangtze Normal University電磁兼容

18、檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用234 4、高頻輻射騷擾類型、高頻輻射騷擾類型（4 4）核電磁脈沖的輻射騷擾）核電磁脈沖的輻射騷擾核爆炸產(chǎn)生的巨大破壞力是人所共知的。核爆炸產(chǎn)生的巨大破壞力是人所共知的。 當(dāng)?shù)孛婊虻涂蘸吮〞r(shí)，強(qiáng)大的沖擊波當(dāng)?shù)孛婊虻涂蘸吮〞r(shí)，強(qiáng)大的沖擊波(氣流氣流)和熱效應(yīng)和熱效應(yīng)的破壞作用居主導(dǎo)地位；的破壞作用居主導(dǎo)地位； 在電離層以外在電離層以外(數(shù)百公里數(shù)百公里)高空核爆炸所產(chǎn)生的電磁脈沖高空核爆炸所產(chǎn)生的電磁脈沖對(duì)電力系統(tǒng)則是很大的威脅。對(duì)電力系統(tǒng)則是很大的威脅。 Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用24核

19、電磁脈沖核電磁脈沖(又稱又稱NEMP，即即Nuclear Electromagnetic Pulse)的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的物理過程；目前有各種不同的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的物理過程；目前有各種不同的解釋。的解釋。有一種說法認(rèn)為有一種說法認(rèn)為:當(dāng)核爆炸發(fā)生在距地面數(shù)百公里以外當(dāng)核爆炸發(fā)生在距地面數(shù)百公里以外的高空時(shí)，射線穿過稀薄的大氣層，和空氣中的分子的高空時(shí)，射線穿過稀薄的大氣層，和空氣中的分子相碰撞，由于康普頓效應(yīng)的結(jié)果產(chǎn)生自由電子。自由相碰撞，由于康普頓效應(yīng)的結(jié)果產(chǎn)生自由電子。自由電子在地磁場的作用下作螺旋加速運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生輻電子在地磁場的作用下作螺旋加速運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生輻射電磁場。射電磁場。其電場強(qiáng)

20、度以極快的速度上升，上升前沿達(dá)到其電場強(qiáng)度以極快的速度上升，上升前沿達(dá)到20ns。衰減時(shí)間約衰減時(shí)間約1s左右。左右。Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用25NEMP在地面上的電場強(qiáng)度約為地面核爆炸區(qū)內(nèi)場強(qiáng)在地面上的電場強(qiáng)度約為地面核爆炸區(qū)內(nèi)場強(qiáng)的的l/l001/10。其波形可以用雙指數(shù)函數(shù)表示為其波形可以用雙指數(shù)函數(shù)表示為: 式中式中 E05.2104 V/m; T16.710-7 S； T23.810-9 S。 圖圖1為為NEMP電場強(qiáng)度的典型波形。電場強(qiáng)度的典型波形。 )()(21/0TtTteeEtEYangtze Normal

21、 University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用26圖圖1 NEMP電場強(qiáng)度的典型波形電場強(qiáng)度的典型波形Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用27NEMP的波及范圍很廣的波及范圍很廣,在地面上的影響范圍決定于爆炸在地面上的影響范圍決定于爆炸點(diǎn)的高度，最大可達(dá)幾百萬平方公里。點(diǎn)的高度，最大可達(dá)幾百萬平方公里。 NEMP以波的形式向地面輻射。所有裸露在地面上的金以波的形式向地面輻射。所有裸露在地面上的金屬導(dǎo)體都將受到感應(yīng)。架空線路和變電所受到直接影響。屬導(dǎo)體都將受到感應(yīng)。架空線路和變電所受到直接影響。由于地面場強(qiáng)高達(dá)每米幾十

22、千伏，所以，在架空線路及由于地面場強(qiáng)高達(dá)每米幾十千伏，所以，在架空線路及其它接收天線上可以產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢。其它接收天線上可以產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢。它不僅能夠擊穿變電所中一次設(shè)備的絕緣，而且對(duì)二次它不僅能夠擊穿變電所中一次設(shè)備的絕緣，而且對(duì)二次系統(tǒng)的敏感元件形成極強(qiáng)的電磁騷擾，甚至將其打壞。系統(tǒng)的敏感元件形成極強(qiáng)的電磁騷擾，甚至將其打壞。 Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用284 4、高頻輻射騷擾類型、高頻輻射騷擾類型（5 5）雷擊避雷針）雷擊避雷針( (線線) )時(shí)產(chǎn)生的輻射騷擾時(shí)產(chǎn)生的輻射騷擾 在我國一般地區(qū)，年平均雷暴日為在我國

23、一般地區(qū)，年平均雷暴日為40個(gè)。雷電流為一個(gè)。雷電流為一非周期性沖擊波，其幅值與氣象、自然條件有關(guān)。在非周期性沖擊波，其幅值與氣象、自然條件有關(guān)。在我國實(shí)測到的雷電流幅值最大可達(dá)我國實(shí)測到的雷電流幅值最大可達(dá)200kA以上，大多以上，大多低于低于100kA。雷電流的波頭和波尾時(shí)間皆為隨機(jī)變量。根據(jù)實(shí)測結(jié)雷電流的波頭和波尾時(shí)間皆為隨機(jī)變量。根據(jù)實(shí)測結(jié)果，波頭大約在果，波頭大約在14s左右，波長約在左右，波長約在40s左右。左右。Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用29雷擊變電站避雷針（線）時(shí)，除產(chǎn)生傳導(dǎo)騷擾外，還產(chǎn)雷擊變電站避雷針（線）時(shí)

24、，除產(chǎn)生傳導(dǎo)騷擾外，還產(chǎn)生嚴(yán)重的輻射騷擾。生嚴(yán)重的輻射騷擾。閃電放電時(shí)，其電流是隨時(shí)間而非均勻變化的。一次閃閃電放電時(shí)，其電流是隨時(shí)間而非均勻變化的。一次閃電往往由幾個(gè)短脈沖放電組成。脈沖電流陡度很大電往往由幾個(gè)短脈沖放電組成。脈沖電流陡度很大,向外向外輻射電磁波輻射電磁波.閃電的電磁脈沖輻射通過空間以電磁波的形式耦合到對(duì)閃電的電磁脈沖輻射通過空間以電磁波的形式耦合到對(duì)瞬態(tài)電磁脈沖極其敏感的現(xiàn)代電子設(shè)備，在一定范圍內(nèi)瞬態(tài)電磁脈沖極其敏感的現(xiàn)代電子設(shè)備，在一定范圍內(nèi)造成微電子設(shè)備的損壞、甚至引起火災(zāi)。造成微電子設(shè)備的損壞、甚至引起火災(zāi)。 Yangtze Normal University電磁兼容

25、檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用30閃電產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖電磁場會(huì)在空間一定范圍內(nèi)產(chǎn)生閃電產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖電磁場會(huì)在空間一定范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁作用。它是在三維空間范圍內(nèi)對(duì)一切電子設(shè)備發(fā)電磁作用。它是在三維空間范圍內(nèi)對(duì)一切電子設(shè)備發(fā)生作用生作用.在閃電通過的避雷針附近，這種空間的瞬變脈沖電磁在閃電通過的避雷針附近，這種空間的瞬變脈沖電磁場的作用更加強(qiáng)烈些。場的作用更加強(qiáng)烈些。當(dāng)閃電發(fā)出的脈沖磁場超過當(dāng)閃電發(fā)出的脈沖磁場超過2.410-4T時(shí)，集成電路將時(shí)，集成電路將發(fā)生永久性損壞，對(duì)于超大規(guī)模集成電路就更不用說發(fā)生永久性損壞，對(duì)于超大規(guī)模集成電路就更不用說了。了。 Yangtze Normal Uni

26、versity電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用31項(xiàng)目項(xiàng)目2.2 儀器配置儀器配置 1 1、輻射發(fā)射測試的目的、輻射發(fā)射測試的目的EMC設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)及EMC問題的分析是建立在問題的分析是建立在EMC測試的基測試的基礎(chǔ)上的。礎(chǔ)上的。測試電子、電氣和機(jī)電設(shè)備及其部件的輻射發(fā)射，測試電子、電氣和機(jī)電設(shè)備及其部件的輻射發(fā)射，包括來自所有組件、電纜及連接線上的輻射發(fā)射，包括來自所有組件、電纜及連接線上的輻射發(fā)射，可以用來鑒定其輻射是否符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，是否在可以用來鑒定其輻射是否符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，是否在正常使用過程中影響同一環(huán)境中的其他設(shè)備。正常使用過程中影響同一環(huán)境中的其他設(shè)備。Yangtze

27、Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用322 2、常用的輻射發(fā)射測試設(shè)備、常用的輻射發(fā)射測試設(shè)備項(xiàng)目項(xiàng)目2.2 儀器配置儀器配置 依據(jù)：依據(jù)：CISPR16（國際無線電干擾特別委員會(huì)國際無線電干擾特別委員會(huì)）及）及EN55022（歐盟（歐盟（European Union，EU）。）。需要的主要設(shè)備如下：需要的主要設(shè)備如下： (1) EMI自動(dòng)測試控制系統(tǒng)自動(dòng)測試控制系統(tǒng)(電腦及其界面單元電腦及其界面單元)； (2) EMI測試接收機(jī)；測試接收機(jī)； (3) 各式天線；各式天線； (4) 半電波暗室或開闊場。半電波暗室或開闊場。Yangtze Normal

28、University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用33天天 線線天線：把高頻電磁能量通過各種形狀的金屬導(dǎo)體天線：把高頻電磁能量通過各種形狀的金屬導(dǎo)體向空間輻射出去的裝置。向空間輻射出去的裝置。反之，天線的逆向功能亦可把空間的電磁能量轉(zhuǎn)反之，天線的逆向功能亦可把空間的電磁能量轉(zhuǎn)化為高頻能量收集起來?；癁楦哳l能量收集起來。天線是輻射騷擾場強(qiáng)和輻射抗擾度測試的主要輔天線是輻射騷擾場強(qiáng)和輻射抗擾度測試的主要輔助設(shè)備。助設(shè)備。在輻射測量過程中，我們利用天線將電磁場強(qiáng)轉(zhuǎn)在輻射測量過程中，我們利用天線將電磁場強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行測量。換為電壓進(jìn)行測量。Yangtze Normal Universi

29、ty電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用34在抗擾度測量過程中，我們利用天線發(fā)射電磁能在抗擾度測量過程中，我們利用天線發(fā)射電磁能量，產(chǎn)生電磁場。量，產(chǎn)生電磁場。天線的輸入阻抗天線的輸入阻抗ZA： 天線在饋電點(diǎn)的電壓天線在饋電點(diǎn)的電壓U（V）與電流）與電流I（A）之比）之比值值 ZAU / I（）天線系數(shù)天線系數(shù)AF： 接收點(diǎn)的場強(qiáng)接收點(diǎn)的場強(qiáng)E（V/m）與此場強(qiáng)在該天線輸出端）與此場強(qiáng)在該天線輸出端生成的電壓生成的電壓V（V）之比，）之比，AFE / V天天 線線Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用35電壓駐波比電壓駐波比VSW

30、R：根據(jù)傳輸線理論，當(dāng)傳輸線阻抗與負(fù)載阻抗不匹根據(jù)傳輸線理論，當(dāng)傳輸線阻抗與負(fù)載阻抗不匹配情況下，必然引起輸入波的反射配情況下，必然引起輸入波的反射駐波比是表征匹配程度的系數(shù)：駐波比是表征匹配程度的系數(shù)： VSWR（1+）/（1-）式中：式中：為反射系數(shù)，即反射電壓與入射電壓之比。為反射系數(shù)，即反射電壓與入射電壓之比。匹配時(shí)，匹配時(shí)，0，則，則VSWR1；失配時(shí)，失配時(shí)，0，則，則VSWR1。失配愈嚴(yán)重則駐波比（失配愈嚴(yán)重則駐波比（VSWR）愈大。）愈大。 下面圖示幾種常用的天線及其天線系數(shù)下面圖示幾種常用的天線及其天線系數(shù) Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與

31、應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用36環(huán)型磁場天線（環(huán)型磁場天線（9kHz30MHz）及其天線系數(shù)）及其天線系數(shù)鞭狀天線（鞭狀天線（150kHz30MHz）及其天線系數(shù)）及其天線系數(shù)Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用37雙錐天線（雙錐天線（25MHz300MHz）及其天線系數(shù)）及其天線系數(shù)對(duì)數(shù)周期天線（對(duì)數(shù)周期天線（200MHz1000MHz）及其天線系數(shù)）及其天線系數(shù)Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用38喇叭天線（喇叭天線（1GHz40GHz）及其天線系數(shù)）及其天線系數(shù)Yangtze Normal University電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用電磁兼容檢測技術(shù)與應(yīng)用39GB9254-2008 輻射騷擾測量輻射騷擾測量頻率范圍頻率范圍MHzA級(jí)級(jí)ITE（距離（距離10m）B級(jí)級(jí)ITE