现代工业中电能质量与电磁干扰控制
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1.2.4 电磁干扰的发射途径

1.2.3节介绍了识别电磁干扰源的方法。只要有电压、电流的突变,就具备了产生的电磁干扰的内在条件。但是,电磁干扰能量只有发射出来,才能对其他设备形成干扰。电磁干扰能量的发射途径有两个,传导发射和辐射发射。

传导发射是指电磁能量通过电源线将能量注入电网,通过电网对其他设备形成干扰。

辐射发射是指电磁能量通过电磁场或电磁波的形式发射到空间,被其他设备接收到,形成干扰。电磁辐射的分析十分复杂,但是辐射性电磁干扰是十分重要的一种干扰形式,在现实中不可避免,了解电磁辐射的基本特性十分必要。

电磁辐射是通过天线发生的。在无线通信十分普及的今天,我们对于天线这个术语不会陌生。天线就是将电压或电流变换成电磁波,或者将电磁波变换成电压或电流的装置。产生电磁波的两个基本条件就是,变化的电压或电流及天线。前面已经提到,干扰源的一个特征就是设备在工作时,电压或电流是变化的,就隐含了这个意思。

天线在无线电里是一个专门学科,这个学科的任务就是研究如何使天线具有更高的辐射效率和接收效率。但是,本书中所关注的是寄生天线。寄生天线的含义是,设备中的一些电路结构具有天线的功能,而这种结构并不是我们故意设计成天线结构的。

电磁兼容设计的目的之一就是降低这些寄生天线的辐射效率。在天线理论中,有一个重要的结论叫做天线的互易性。天线的互易性是指,如果一种结构具有较高的辐射效率,那么一定具有较高的接收效率。因此,电磁兼容设计中,如果降低了寄生天线的辐射效率,就同时降低了寄生天线的接收效率。这意味着,只要我们设法降低了某个系统的干扰性电磁波辐射,那么同时也提高了这个系统的抗电磁波干扰的能力。另外,用于降低天线辐射效率的方法,同样可以用于降低天线的接收效率。

天线的理论十分复杂,即使对于电磁波专业的技术人员,研究天线也不是一个简单的事。根据本书中所涉及的领域,读者只要知道,设备外拖的各种电缆,包括电源线、信号传输线、电机驱动电缆,都是天线。这些电缆中存在快速变化的电压或电流时,就会产生电磁辐射。电缆越长,辐射效率越高。