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辐射耦合

来自电气装置应用(设计)指南

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定义

骚扰者与受扰者间借助介质 (例如空气) 进行耦合。骚扰水平取决于辐射源的功率和接地与接收天线的有效性。电磁场包括电场与磁场两种场。这两种场是相互关联的,它是有可能分解为单独的电场和磁场分量。

电场 (E ) 和磁场 (H ) 是通过导线和环路在布线系统中进行耦合 (见图表 R39)。


图表 R29.jpg


图表 R39: 辐射耦合的定义


当电缆受到可变电场作用时,在电缆中产生电流,这种现象称为“场对电缆耦合”。

相似的,当可变磁场穿过环路时,在环的两端产生一反电动势,这种现象称为“场对环的耦合”。


示例

(见图表 R40)

  • 无线电传送设备 (步话机、无线电和电视发射机、移动设施)。
  • 雷达。
  • 汽车点火系统。
  • 弧焊机。
  • 感应电炉。
  • 电力通断操作系统。
  • ESD (静电放电)。
  • 雷电。


图表 R30.jpg


图表 R40: 辐射耦合示例


防范措施

要求采取以下措施将辐射耦合的作用减至最小。

用于“场对电缆耦合”:

  • 降低电缆对基准地平面的高度 (h ) 以减少受扰者的天线效应。
  • 将电缆敷设于金属连接不间断的、有等电位连接的金属电缆通道内 (导管、线槽、电缆托盘)。
  • 采用正确安装和等电位连接的屏蔽电缆。
  • 增设 PECs (并联接地线)。
  • 在受扰电缆上装设滤波器或铁淦氧环。

用于“场对环的耦合”:

  • 减少电缆的高度 (h ) 和长度以减少受扰环路的耦合面积。这种解决方法用于“场对电缆的耦合”。使用法拉第笼原则。

应用法拉第笼原则能消除辐射耦合。一种解决办法是将屏蔽电缆的两端屏蔽连接到电器的金属外壳。各外露可导电部件应做等电位连接,以加强在高频时的有效性。

当采用对称传输链路时,辐射耦合随距离而减少。