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两种不同的测量:远场和近场

2016-11-17 来源:[db:来源] 浏览:

电磁辐射的测量方法通常与测量点位和辐射源的距离有关,即,所进行的测量是远场测量还是近场测量。由于远场和近场的情况下,电磁场的性质有所不同,因此,要对远场和近场测量有明确的了解。

 

电磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分,其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动,不向外发射,称为感应场;另一部分电磁场能量脱离辐射体,以电磁波的形式向外发射,称为辐射场。

 

一般情况下,电磁辐射场根据感应场和辐射场的不同而区分为远区场(感应场)和近区场(辐射场)。由于远场和近场的划分相对复杂,要具体根据不同的工作环境和测量目的进行划分,一般而言,以场源为中心,在三个波长范围内的区域,通常称为近区场,也可称为感应场;在以场源为中心,半径为三个波长之外的空间范围称为远区场,也可称为辐射场。 近区场通常具有如下特点:

近区场内,电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。即:E 377H。一般情况下,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具),磁场要比电场大得多。

 

近区场的电磁场强度比远区场大得多。从这个角度上说,电磁防护的重点应该在近区场。

 

近区场的测量

在近场区(感应场区),电场强度E与磁场强度H的大小没有确定的比例关系,即:E 377H,需要分别测量电场强度E与磁场强度H的大小。对于电压高而电流小的场源,在感应场区内主要是电场,主要测量电场,对于电压低而电流大的场源(如感应线圈),在感应场区内主要是磁场,主要测量磁场。例如,对于没有接上电器的墙上电源插座,电流基本为零,电压不为零,插座在其附近产生一定强度的工频电场,但产生的工频磁场基本为零。 国家标准限值中30MHz以下以场强为准,因为该频段的波长大于10米,测量点处的感应场常常不能忽略,电场强度E与磁场强度H的比例关系不确定。

 

由前面的场强与距离的关系可知,近场区场强很大(根据不同的设备,电场强度可能从几十到几百V/m,磁场强度可达到数A/m),但场强随距离的增大衰减得很快,即场强变化梯度很大,是一种非常复杂的非均匀场。因此,近区场强仪的量程应当足够大,而测量探头应当足够小,测量结果才能代表测试点的场强。近场区监测主要属于工作场所监测。

 

由于近区场强很大,较远处的其它电磁辐射源的贡献可忽略不计,因此,近区场强测量不采用选频式仪器。可用综合场强仪测量近区场强,如意大利PMM公司的8053型仪器等等,具有较好的测量精度和强大的数据处理功能。目前的综合场强仪与早期的近区场强仪的不同:前者为各向同性,测量时不必调整探头方向。前者较后者频率范围更宽。

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