從90年代末至今,近場微波成像已經引起了學者們的濃厚興趣,但由于常規(guī)目標散射近場的復雜性,致使近場微波成像遠遠滯后于遠場成像。近場微波成像中,著眼于潛在的應用,目標函數既可以是理想導體目標的輪廓函數,也可以是目標介電常數的分布函數。從照射天線與成像目標的相對運動方式來看,近場微波成像有兩種模式:即直線掃描模式和轉臺模式,研究方法可分為電磁逆散射法和球背向投影法(SphericalBackProjection,簡寫為SBP)。其中電磁逆散射法散射機理清晰,但數學公式復雜且有很大的局限性,因而,實際中使用較少;而球背向投影法在實際中使用較多。利用球背向投影法在直線掃描模式和轉臺模式情況下的目標函數解析公式已經給出。電場要比磁場強得多,對于電壓低電流大的場源(如某些感應加熱設備的模具),磁場要比電場大得多。廣州電磁場近場輻射
電場是由電壓產生,主要的發(fā)射源包括一些未端接器件的線纜、連接高阻器件的PCB布線等。簡單的電場探頭類似一根小天線。有人甚至把同軸電纜前端的一小段屏蔽層剝開,露出芯線來構成簡單的電場探頭進行使用。在沒有屏蔽設備的情況下,電場探頭的問題是比較容易拾取到環(huán)境中存在的電磁波信號,如蜂窩通信的上下行信號,從而影響到整個測試系統(tǒng)的測量動態(tài)范圍。因為磁場是由電流產生的,所以常見的發(fā)射源包括芯片,器件的管腳、PCB上的布線、電源線及信號線纜。常見的磁場探頭多為環(huán)狀,當磁場傳播線和探頭環(huán)面垂直的時候,測量數值很大。所以在測量過程中,工程師一般需要旋轉探頭的方向來測量到很大的磁場數值,同時避免遺漏重要的發(fā)射源。近場輻射抑制方式近場通常分為兩個區(qū)域。
近場探頭是用于配合頻譜分析儀查找干擾源的設備。在認證機構中,使用經過各類校準的天線進行輻射泄露測試,都是進行的遠場測量。標準的遠場輻射泄漏測試,可以準確定量的告訴我們被測件是否符合相應的EMI標準。但是遠場測試無法告訴工程師,嚴重的輻射問題到底是來自于殼體的縫隙,還是來自連接的電纜,或USB,LAN之類的通信接口。在這種情況下,我們可以通過近場測試的方法來定位輻射的真正來源。電磁場是由電場和磁場構成。在近場,電場和磁場共同存在,其強度不構成固定關系。以電場為主還是磁場為主,主要是由發(fā)射源的類型決定的。簡而言之,在高電壓,低電流的區(qū)域,電場大于磁場。高電流,低電壓的區(qū)域,磁場大于電場。同時在主要的EMI測試頻段,磁場隨著距離的變化要快于電場。
在實際使用中,感興趣的是輻射遠場區(qū)。通常的應用中,我們應該避免收、發(fā)天線處在近場區(qū)范圍,因為此時不但天線的方向圖沒有形成,而且在近場范圍內的任何導電體甚至介質物體都被看成是天線電磁邊界條件的一部分,它影響了原來的天線,和原來的天線一起共同修正和改變了遠場的方向圖輻射特性,從而影響了實際使用效果。某些特殊應用場合,天線和其它物體靠得很近,從而使天線的輻射特性變得極其復雜,比如手機天線置于人體附近的情況,這需要專門予以討論。近場成分指的立方衰減分量強度隨距離(觀測點的天線的距離)。
近場EMI測量的問題在于使用近場探頭的測量結果和使用天線進行遠場測量的結果無法直接進行數學轉換。但是存在一個基本原理:近場的輻射越大,遠場的輻射也必然越大。所以使用近場探頭測量,實際上是一個相對量的測量,而不是精確的一定量測量。使用近場探頭進行EMI預兼容測試時,我們常常把新被測件測試結果和一個已知合格被測件的近場探頭測試(近場測試)結果進行比較,來預測EMI輻射泄漏測試(遠場測試)的結果,而不是直接和符合EMI兼容標準的限制線進行比較。同時,測試的一定數值意義也不大,因為這個測試結果和諸多變量,包括探頭的位置方向、被測件的形狀等會密切相關。在衍射光學中,近場定義如下:當入射光波是平面波,經過透鏡會聚后。近場輻射抑制方式
在反應區(qū)里,電場和磁場是很強的,并且可以單獨測量。廣州電磁場近場輻射
近區(qū)場通常具有如下特點:近區(qū)場內,電場強度與磁場強度的大小沒有確定的比例關系。即:E377H。一般情況下,對于電壓高電流小的場源(如發(fā)射天線、饋線等),電場要比磁場強得多,對于電壓低電流大的場源(如某些感應加熱設備的模具),磁場要比電場大得多。近區(qū)場的電磁場強度比遠區(qū)場大得多。從這個角度上說,電磁防護的重點應該在近區(qū)場。近區(qū)場的電磁場強度隨距離的變化比較快,在此空間內的不均勻度較大。遠區(qū)場的主要特點如下:在遠區(qū)場中,所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播,這種場輻射強度的衰減要比感應場慢得多。在遠區(qū)場,電場強度與磁場強度有如下關系:在國際單位制中,E=377H,電場與磁場的運行方向互相垂直,并都垂直于電磁波的傳播方向。遠區(qū)場為弱場,其電磁場強度均較小廣州電磁場近場輻射
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