4-2-6 无线电波的发射和接收

(1) 距离增加时无线电波传输噪声

除了静电感应和电磁感应外,空间噪声传导还可能出现在转换为无线电波后,如图4-2-7所示无线电波在空间传播并干扰其他电路。

静电感应和电磁感应是出现在较近距离内的现象,感应降低的效果与距离的平方或立方成反比。所以可以将电路彼此分隔开。尽管经无线电波的干扰会随着距离而降低,但降低的程度并不大,所以噪声可传播的距离相对较远。

因此可以说近距离内的空间传导主要是由电场或磁场的感应造成的,而远距离内的空间传导主要是由无线电波的感应造成的。

(2) 近场和远场

这些现象是发射噪声的天线周围的电磁场结构所引起的。相对靠近天线的区域称为近场,相对远离天线的区域称为远场。大致而言,如图4-2-7所示转换的距离大约为到噪声源的λ/2π。

转换距离与频率成反比。尽管10HMz的距离最远达到5m,但100MHz大约为50cm,1GHz大约为5cm。如果在常规的电子设备内部,就需要考虑1GHz以上频率范围(手机和无线局域网等使用的频率范围)内无线电波引起的感应。

(3) 波阻抗

在空中以无线电波传输的噪声的其中一个特征是电场与磁场的比例是恒定的(377欧姆)。电场与磁场的这个比率称为波阻抗。对于近场而言,电场或磁场会有一个强度较高,这可能会形成热点,使得波阻抗很高或很低。屏蔽效果会因此受到影响。由于远场的波阻抗是恒定的,所以屏蔽效果稳定。

(4) 天线

发送和接收无线电波的电路称为天线。要实现噪声抑制,就需要制造一个尽量不发射也不接收电波的电路。这意味着设计的电路不应该形成有效的天线。近场,远场和天线将在后文独立的章节内进一步讲述。

(5) 将电磁屏蔽用于屏蔽

如上所述,使用电磁屏蔽来屏蔽无线电波。这意味着电磁屏蔽会同时阻挡高频磁场和电场。电磁屏蔽的效果将在独立的章节内讲述。


Transition between near field and far field

图4-2-7 近场和远场的转换


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