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第二章

第二章. 预备知识与基本概念. 天 线. 辐射天线： 将端口上的电压变成电磁波 接收天线： 将天线上的电磁波变成端口上的电压. V. V. 基本天线结构. 环天线 偶极天线 单极天线. V. V. V. 小环天线辐射的计算. 小环天线： 周长远小于电流波长，电流均匀分布 尺寸远小于波长，和观测距离 环天线在自由空间. 用 MAXWELL 方程得到辐射场的表示式. 对计算公式用两个条件化简：  /2D 〉1 ，或 D〈  /2

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Presentation Transcript

  1. 第二章 预备知识与基本概念

  2. 天 线 辐射天线： 将端口上的电压变成电磁波 接收天线： 将天线上的电磁波变成端口上的电压 V V

  3. 基本天线结构 环天线 偶极天线 单极天线 V V V

  4. 小环天线辐射的计算 • 小环天线： • 周长远小于电流波长，电流均匀分布 • 尺寸远小于波长，和观测距离 • 环天线在自由空间 用MAXWELL方程得到辐射场的表示式 对计算公式用两个条件化简：/2D 〉1，或 D〈  /2 /2D 〈 1，或 D 〉/2

  5. 环天线产生的辐射 D A I 近场区内（ D〈  /2）: H = IA / (4D3) A/m E = Z0IA / (2D2) V/m 远场区内（D 〉/2）: H = IA / ( 2D) A/m E = Z0 IA / ( 2D) V/m

  6. I L 导线的辐射 D 近场区内: H = I L / (4D2) A/m E = Z0I L  / (8 2 D3) V/m 远场区内: H = I L / (2 D) A/m E = Z0 I L / (2 D) V/m

  7. I L A I 波阻抗的概念  波阻抗 ZW = Z0（/2D) E/H ZW = Z0 = 377 377 ZW = Z0（2D/） / 2 到观测点距离 r

  8. 寄生天线 偶极天线：只要两个体之间存在电位差，就 构成了偶极天线。 环天线：只要存在电流环路，就形成了一个 环天线。

  9. 常见等效偶极(单极)天线 VG 子板 笔记本 PCB 电缆 接地线 机箱 主板 没接地的散热片 PCB电缆

  10. 常见环天线

  11. 用天线的概念处理问题 • 1 用天线的概念看待设备中的导体,发现隐蔽的天线 • 2 尽量消除这些具有天线性能的结构 • 3 不能消除时，控制天线的辐射 • 减小环天线的面积 • 减小两个导体之间的射频电压

  12. 分贝(dB) 的概念 P2 分贝的定义：分贝数 ＝ 10lg P1 P1、P2 是两个功率数值，对于电流或电压，定义如下： V2 电压增益的分贝数 ＝ 20lg V1 I2 电流增益的分贝数 ＝ 20lg I1

  13. 用分贝表示的物理量 电压：用1V、1mV、1V 为参考（例如：1V = 0dBV） 则单位为：dBV、dBmV、dBV 等， 电流：用1A、1mA、1A 为参考，则：dBA、dBmA、dBA 场强：用1V/m、1V/m 为参考，则：dBV/m、dBV/m 等， 功率：用1W、1mW 为参考，则：dBW、dBm等，

  14. “分贝”仅表示相对概念 1 1 0.1 10 99 99 SE = ? SE = 20lg(100/1.1)  40dB 如果把绿色辐射体去掉，屏蔽体的屏蔽效能是多少？

  15. 频域分析 • 处理电磁干扰的问题必须熟悉频域分析： • 电磁兼容标准中大部分指标都是在频域中表示的 • 对电磁干扰的各种措施都与频率有关 • 通过频率特征容易查找干扰源

  16. 频域中表示的辐射发射限值

  17. 脉冲波形由正弦波组成

  18. 时域 — 频域变换 t f 付立叶级数 时域周期信号 离散的谱线 t 付立叶变换 时域非周期信号 连续频谱

  19. tr A d Sin(ftr) Sin(fd) V(f) = 2Ad (V/MHz) ftr fd 脉冲信号的频谱 tr、d 的单位s，f的单位MHz，A的单位V

  20. Sin(ftr) Sin(fd) V(f) = 2Ad (V/MHz) 2A V(f) = ftr fd f 2A V(f) = 2f2tr 脉冲频谱的化简 f很小 V(f) = 2Ad • 仅考虑最大值，sinX = 1 • 不考虑相位，仅考虑绝对值 • 当X趋于0时，sinX/X = 1 f较小 f较大

  21. 脉冲频谱的包络线（对数坐标） dBV/MHz 20lg (2Ad) 20lg(2A/) – 20lgf 20lg(2A/2tr) – 40lgf lg (f) 1/d 1/tr

  22. Sin(ntr/T) d Sin[nd/T] Cn = 2A T nd/T ntr/T 周期性脉冲信号的频谱 A d tr T

  23. 20lg (2Ad/T) -20dB/dec -40dB/dec 脉冲信号的频谱包络线 dBV 1/tr lg (f) 1/d

  24. 上升沿越陡高频越丰富

  25. 频谱分析仪 分辨带宽 幅度 扫描速率（时间） 频率 频率范围

  26. 扩谱时钟

  27. 扩频时钟的效果

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