电路辐射干扰机理诊断与特性估计

电路辐射干扰机理诊断与特性估计
电路辐射干扰机理诊断与特性估计

天线辐射的方向特性

天线辐射的方向特性 一实验目的 1、理解天线辐射的相关原理知识,对天线的方向图及其相关参数有 一定的认识。 2、测定右手螺旋天线的方向特性。 二实验仪器 ①旋转天线盘;②喇叭形天线;③微波吸收器;④右手螺旋天线;⑤波导式天线;⑥计算机及测试软件。 三实验原理 辐射方向图: 任何实用天线的辐射都具有方向性,通常将天线远区辐射场的振幅与方向间的关系用曲线表示出来,这种曲线图被称之为天线的辐射方向图; 方向图函数: 将离开天线一定距离R 处的天线远区的辐射场量与角度坐标间的关系式称为天线的方向图函数,记为|F(θ,φ)|。电流元的远区辐射场量在相同距离R的球面上不同方向的各点,场强是不同的,它与|sinθ|成正比,因此,电流元的方向图函数,记为|F(θ, φ)| =| F(θ)| = |sinθ|。 为了画出电流元的辐射方向图,将电流元中心置于坐标原点,向各个方向作射线,并取其长度与场强的大小成正比,即得到一个立体图形,也就是得到电流元的立体方向图,它的形状像

汽车轮胎。如图1(a)所示。天线的立体方向图一般较难画出,通常只画出相互垂直的两个平面内的方向图,即E面和H面方向图。电流元E面的方向图处于子午面,即电场分量Eθ所处的平面内的方向图,故称为E面方向图,H面方向图处于赤道面内,即与磁场分量Hφ平行的平面内的方向图,故称为H面方向图。 (a) 立体方向图;(b) E面方向图;(c) H 面方向图 图1 电流元的方向图 二维平面方向图可以在极坐标系中绘制,也可以在直角坐标系中绘制,但在极坐标系中绘制的方向图较为直观,因此较为常用。在极坐标系中绘制的电流元的E面和H面方向图如图1(b)T和(c)所示。显然,E面方向图关于电流元的轴线呈轴对称分布,在θ=90?方向出现最大值“1”,其他方向上按矢径作出,而在轴线(θ=0?和θ=90?)上其值为零。在H面(θ=90?)上,各方向场强均相同,故其方向图是一个单位圆,这样,将E面方向图绕电流元的轴线旋转一周,即可得到电流元的立体方向图。 而天线设计是用来有效辐射电磁能的一种装置,实际中没

红外线辐射采暖原理及特点

红外线辐射采暖原理及特点 燃气红外线辐射采暖技术是一种低强度远红外辐射采暖技术,以其均匀舒适的供暖性能、高效节能的运转方式、保护环境和安装方便的优良特性在大空间建筑采暖方面备受青睐。本文对这种技术的原理进行了简要的介绍,同时还分析了这种采暖方式的特性,应结合各小区实际情况进行选择。 标签:红外线辐射采暖原理特点 我国的天然气资源非常丰富,随着国家能源战略的转移和勘探开采技术的不断发展,近年来在我国西部探明并成功开发了一批优质天然气田,现已形成塔里木、柴达木、陕甘宁和川渝4个国家级的天然气田,已经具备了天然气产业发展的基础和条件。据悉,天然气作为一种清洁高效的能源和优质化工原料,在全世界能源结构中所占的比例已达24%,而在我国,目前天然气在能源结构中所占的比例只有2.2%。据中国石油天然气集团公司副总经理郑虎在2000中国国际石油天然气会议新闻发布会上透露,我国已将天然气开发和利用作为21世纪初能源结构优化和石油工业产业升级的重点,争取用十年左右的时间,使天然气在中国能源消费结构中的比重由目前的2.2%提高到8%左右,随着新疆塔里木全国最大的天然气田的诞生及西气东输工程的实施,连同开发海上石油天然气和利用国外天然气在内,到2010年将有望实现这个目标。勿庸置疑,在国家大力发展天然气工业的形势下,天然气作为清洁能源在工業生产和国民生活的能源消费中所占比例将越来越大。在这种情况下,如何响应国家政策,更好地推广天然气在暖通空调业的应用的问题,是摆在业内人士尤其是暖通空调设备制造厂家、销售商家和设计人员面前的一个课题。 一、红外线辐射采暖原理 燃气红外线辐射采暖系统由一个或多个独立的真空系统组成。每个真空系统包括一台真空泵、控制系统、一定数量的发生器和热交换器。系统的热交换器由100mm直径的钢管连接而成的管路及覆盖在其上方的高效铝合金反射板构成,如图1所示。

电磁辐射例子

由北京金融街地区的电磁辐射事件,关注电磁污染与自身健康Electromagnetic radiation incident in Financial Street, Beijing, concerned about the electromagnetic pollution and its own health 2007年1月中旬起,在北京金融街区域(礼士路和复兴门附近),电子卷帘门和汽车遥控器经常无故失灵,居民怀疑与电磁辐射(功率大的无线发射设施)有关,并担心这种电磁辐射对自身健康的影响。在1月28日市政协会议的小组讨论会上,由市政协委员提到,而且市环保局副局长透露:不排除这可能是一些通讯类的发射或接收设施引起的,而目前国内关于电子污染防控的法规还不健全。市环保局已经向国家环保总局提出,希望由国家环保总局牵头,对在京相关单位各类无线发射设施展开统一调查。回顾以往居民担心电磁辐射对自身健康的影响而导致群体纠纷的事件,如朝阳区南十里居,北四环科学院南里,西北旺百旺家园等等。 人们,尤其是在(大)城市里生活、居住的人,时刻处在无形的“波磁海洋”中。了解电磁辐射知识,正确对待电磁辐射,自我主动预防无形的危害,已是关键所在。 我国的《电磁辐射环境保护管理办法》第一章第二条: 本办法所称电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流,且限于非电离辐射, 包括信息传递中的电磁波发射,工业、科学、医疗应用中的电磁辐射,高压送变电中产生的电磁辐射。电磁辐射主要通过热效应和非热效应作用于人体。电磁辐射的热效应,引起人体热平衡的失调;造成白内障;破坏睾丸的生精能力,导致不育等等。电磁辐射的非热效应主要影响人体的神经系统,感觉系统,免疫系统,内分泌系统。 电磁辐射的来源有自然和人工两大类。人们日常生活已离不开的人工设备,也都产生电磁辐射。这些产生电磁辐射的设备主要分为五大类:广播电视电磁设备类,包括广播、电视、调频等设备;通信、雷达及导航发射设备类,包括通信、基站设备、雷达及导航发射设备等;工、科、医电磁设备,如高频冶炼炉、塑料热合机、大型医疗电磁设备等;交通系统设备,如磁悬浮列车、地铁等;输电线路系统设备,如高压交流直流输电系统、变电站、换流站等。人们日常生活和工作已离不开的输变电设施、输电线路、动力与电热设备或家用电器等都或多或少地产生着电磁辐射。对无所不在的电磁辐射要有正确的认识。电磁辐射和电磁污染是两个概念。由国家环保总局制定的《电磁辐射防护规定》中,针对人体易敏感频段的电磁辐射的限值,比西方和国际上的要严格、标准高。 世界各国的许多研究机构、医学专家调查研究报告指出:经常受到电磁辐射的人员,其各种癌症发病的比例偏高。高压线附近居住的人们,不管是生理影响还是心理影响,反映出现头晕、恶心、烦燥、工作效率降低、失眠、记忆力减退等症状的事例,现在是越来越多。据英国国家辐射保护委员会的报告,达到或超过132千伏的高压线在数十米范围内的电磁辐射强度超过0.4微特斯拉;11-66千伏的高压线在十数米范围内的电磁辐度强度超过0.4微特斯拉;而埋藏在地下的高压线只在数米范围内的电磁辐射强度超过0.4微特斯拉。为了在更短的距离内、更多地削减电磁辐射,可在埋藏地段的土壤中,尤其是经过生活、工作区的,镶辅以匹热迷能高性能新型材料(有磁滞损耗机制的材料)制成的板块或半环圈,从而减少埋藏的深度并且最大限度地降低高压电力系统产生的电磁辐射对人体健康的影响。英国国家辐射保护委员会的一份写于2001年的调查报告称:居住在高压线周边,有电磁辐射下的儿童,其白血病发病率比居住在别处的儿童的高

差模辐射辐射抑制辐射干扰和辐射抗扰性环路面积电流大小在信号线PCB设计中的分析

差模辐射辐射抑制辐射干扰和辐射抗扰性环路面积电流大 小在信号线PCB设计中的分析 标签: 环路面积辐射抑制信号线辐射干扰电流大小谐波测量电磁特性 反射 (浏览 12次 ID:1340805) 差模辐射和辐射抗扰性在PCB设计中的分析 在印制电路板设计阶段进行电磁兼容性(EMC)设计非常重要。分析了引起数字差模辐射干扰的原因,提出了印制电路板设计中相关问题的解决方法,介绍了较好的元器件布置及地线、电源线和信号线的设计。 关键词:差模辐射;电磁干扰;印制电路板 引言 随着现代电子科技的发展,芯片的高速化和集成化,促使各种电子设备系统内外的电磁环境愈加复杂,对电路板设计中的电磁兼容技术要求更高。。电磁兼容辐射干扰问题主要来自电路中的电流突变产生的磁场变化或电压突变产生的电场变化。差模辐射作为辐射干扰源的一种,是由电路中传送电流的导线所形成的环路产生的,。这些环路相当于可产生磁场辐射的小型天线。尽管电流环路是电路正常工作所必需的,但为了限制辐射发射,必须在设计过程中对环路的尺寸与面积进行控制。印制电路板是构成数字电子设备的基础,。为保证它的电磁兼容性,布线和设计应使得板上各部分电路相互间无干扰,。对外的辐射发射尽可能降低达到有关标准的要求。 差模辐射 差模辐射的情况可以用一个小型环状天线来模拟,如图1所示。对于一个环路面积为A,电流为I的小型天线,在自由空间中距离r处(远场区)测量到的电场E 的大小表示为: 上式中电场强度E的单位是V?m,频率f的单位是Hz,面积A的单位是m2,电流I的单位是A,距离r的单位是m。式(1)中的第一项是个常量,代表传输介质的特性,第二项定义了辐射源的特性,也就是环状天线的特性;第三项则描述了从辐射源向远处传播时的衰减特性;最后一项表示的是测量天线以辐射平面为参考的角度方向。式(1)适用于自由空间中的小型环状天线,但大多数电子产品的辐射测量都在地平面上的开阔场地进行,过多的地面反射可能使辐射发射的测量结果变大,最大可达6dB。因此,计算时公式(1)必须乘以修正系数2。假设所有反射的方向相同,对地面反射进行校正,可将式(1)重写为: 式(2)表明,辐射发射大小与电流I、信号频率f的平方以及环路面积A成正比。

天线辐射的方向特性

实验报告:天线辐射的方向特性 一、实验题目: 天线辐射的方向特性 二、实验目的: 1 理解天线辐射的相关原理知识,对天线的方向图及其相关参数有一定的认识。 2 测定右手螺旋天线的方向特性。 三、实验仪器: 旋转天线盘、喇叭形天线、微波吸收器、右手螺旋天线、波导式天线、计算机及测试软件。 四、实验原理: 任何实用天线的辐射都具有方向性,通常将天线远区辐射场的振幅与方向间的关系用曲线表示出来,这种曲线图被称之为天线的辐射方向图;而将离开天线一定距离R 处的天线远区的辐射场量与角度坐标间的关系式称为天线的方向图函数,记为|F(θ,φ)|。电流元的远区辐射场量在相同距离R的球面上不同方向的各点,场强是不同的,它与|sinθ|成正比,因此,电流元的方向图函数,记为|F(θ, φ)| =| F(θ)| = |sinθ|。为了画出电流元的辐射方向图,将电流元中心置于坐标原点,向各个方向作射线,并取其长度与场强的大小成正比,即得到一个立体图形,也就是得到电流元的立体方向图,它的形状像汽车轮胎。如图1(a)所示。天线的立体方向图一般较难画出,通常只画出相互垂直的两个平面内的方向图,即E面和H面方向图。电流元E面的方向图处于子午面,即电场分量Eθ所处的平面内的方向图,故称为E面方向图,H面方向图处于赤道面内,即与磁场分量Hφ平行的平面内的方向图,故称为H面方向图。

(a) 立体方向图; (b) E面方向图; (c) H面方向图 图1 电流元的方向图 二维平面方向图可以在极坐标系中绘制,也可以在直角坐标系中绘制,但在极坐标系中绘制的方向图较为直观,因此较为常用。在极坐标系中绘制的电流元的E面和H面方向图如图1(b)T和(c)所示。显然,E面方向图关于电流元的轴线呈轴对称分布,在θ=90?方向出现最大值“1”,其他方向上按矢径作出,而在轴线(θ=0?和θ=90?)上其值为零。在H 面(θ=90?)上,各方向场强均相同,故其方向图是一个单位圆,这样,将E面方向图绕电流元的轴线旋转一周,即可得到电流元的立体方向图。而天线设计是用来有效辐射电磁能的一种装置,实际中没有一种天线能在空间中任何方向辐射,故研究其辐射的方向性可以更好的了解天线特性。 天线的方向图及其有关参数 任何实用天线的远区辐射场都是随空间的位置而变化的,因此在球坐标系中(见图2所示)天线至场点距离r处的远区辐射场量只是角度θ,φ的函数,这个函数就是方向图函数F (θ, φ ) ,通常将方向图函数关于最大值 F max(θ,φ)进行归一化的函数称为归一化方向图函数,记为F(θ, φ) /F max(θ, φ)。按归一化方向图函数绘制的方向图称为天线的归一化方向图。显然,图3中示出的电流元E面和H面方向图也是归一化的方向图(因为其最大辐射方向上的最大值为1)。 图2电流元的电磁场图3 天线方向图的波瓣 1)主瓣宽度 当天线的E面和H面方向图具有如图3所示的多瓣形状时,通常将天线最大辐射方向所在的波瓣称为主瓣,其余瓣称为副瓣(或旁瓣)及后瓣(或尾瓣),在主瓣两侧分别取辐射 1)处的两点,这两点间的夹角功率(场强)等于最大值方向的辐射功率的1/2(场强的 2 称为主瓣半功率点张角,记为(2θ0.5)E,H或(2θ-3dB) E,H,或称半功率波束宽度(或称为主瓣

红外传感器的特点

利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,响应快等优点。 红外辐射是由于物体(固体、液体、和气体)内部分子的转动及振动而产生的。这类振动过程是物体受热而引起的,只是在绝对零度(﹣273.16℃)时,一切物体的分子才会停止运动。所以在绝对零度时,没有一种物体会发射红外线。换言之,在一般常温下,所有的物体都是红外辐射的发射源。例如火焰、轴承、汽车、飞机、动植物甚至人体等都是红外辐射源。红外线和所有电磁波一样,具有反射、折射、散射、干涉及吸收等性质,但它的特点是热效应非常大,红外线在真空中传播的速度c=3×108m/s,而在介质中传播时,由于介质的吸收和散射作用使它产生衰减。 红外传感器利用红外辐射与物质相互作用所称呈现的物理效应探测红外辐射的传感器,多数情况下是利用这种相互作用所呈现的电学效应。 。1. 热释电人体传感器 热释电红外探头的工作原理及特性: “铁电体”的极化强度(单位面积上的电荷)与温度有关。当红外辐射照射到已经极化的铁电体薄片表面上时引起薄片温度升高(参阅图2-6),使其极化强度降低,表面电荷减少,这相当于释放一部分电所以叫做热释电型传感负载电阻与铁电体薄片相连,则负载电阻上便产生一个电信号输出。输出信号的强弱取决于薄片温度变化的快慢,从而反映出入射红外辐射的强弱,热释电型红外传感器的电压响应率正比于入射光辐射率变化的速率。 一般人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM 左右的红外线通过菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,电后续电路经检验处理后即可产生报警信号(参阅图2-7) 图2-7 1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。 2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲尼尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用 )被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。 3)4一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。 5)菲尼尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。 热释电红外传感器件有多种,但大都是有高热系数的钴钛铅系陶瓷,以及钽酸锂,硫酸三甘钛等配合滤光镜片窗口所组成的。利用这种传感器件,就可以非接触方式对物体辐射出的红外线进行检测,察觉红外线能量的变化,将其转换成相应的电信号,并以该信号作为控制信号,对电器设备或保安防盗进行控制。 一般来说热释电传感器的封装有两种,即TO-5型金属封装和塑料封装。 为了使热释电红外传感器件辐射到的红外线与大气的红外透射率相结合,同时考虑到对人体红外辐射(特别是近红外辐射)干扰进行抑制,在热释电传感元件前加上一个8~14微米的

教你如何看懂EMC空间辐射测试数据

教你如何看懂EMC空间辐射测试数据 电磁辐射(electromagnetic radiation):能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。Radiation空间辐射(简写:RE)是最常做的EMC电磁兼容项目之一,也是最容易出现问题的一个测试项目。对很多刚接触EMC的朋友来讲,拿到EMC 的测试数据,往往感觉比较陌生,不知道怎么看这份数据,相信看完以下内容,你就不会陌生了。 专业测试辐射的场所是屏蔽室,主要有3米和10米暗室,由于10米暗室建设成本很高,所以一般以3米暗室居多,在专业的检测实验室检测的数据才更更加真实可靠。 3米暗室:

参考测试数据: Horizontal 表示接收天线处于水平位置(另外还有一种是天线处于垂直位置,也就是说,这个产品需要有2张这样的图才算完整); EN55015是测试标准,表明测试产品是灯具类; Freq是频率点,一般可能有问题的点需要单独点出来进行完整确认; Measurement是测试值,表示该频率点经确认后的最终值; Limit表示改点的限值,也就是测试值不能超过该值; Over表示超过Limit限值多少,也就是测试值减去限值的计算;(上面负数表示没超过限值,也就是符合要求;但有的机构是正数是符合要求,需要看清楚);

以第一个为例:频率点为53.4714MHz,测试值为29.40 dBuV/m,限值为40 dBuV/m,超过限值为-10.60 dBuV/m(也就是没超过)。 同样的方法我们来看垂直的测试数据: 如第1个点,:频率点为43.0647MHz,测试值为46.90 dBuV/m,限值为40 dBuV/m,超过限值为6.9 dBuV/m(也就是超了,需要整改)。 另外需要注意的是:一般测试时需要留预留3dB才好(也就是距离限值有3dB的余量),因为EMC是不稳定的,而且不同实验室之间也是有误差的,所以余量愈多,就越保险。

第三章 信、干扰与目标特性

第三章 信道、干扰与目标特性 3.1 水声信道特性 3.1.1 稳定单途信道-自由空间的传播 在理想介质自由空间中,信号传输过程如果用一网络来表示,则其脉冲响应为 ()()0τ-τδ=τh (3.1.1) 而传输函数为 ()0ωτ-=ωe H (3.1.2) 式中0τ为发射点至接收点的传播时间。 在实际海洋中,由于各个频率的吸收系数不同,高频衰减比低频衰减要大的多,传输函数的模()ωH 不在等于1,而是随着频率的增高而衰减,这时脉冲响应也不在是δ脉冲,而是有一定宽度的,其展宽程度与距离等因素有关。 3.1.2 稳定多途信道-海底、海面反射以及声速梯度引起折射产生的影响 实际海洋不可能是一个自由空间,它存在着海面和海底两个界面。由于温度、盐度和静压力的影响,海洋中不同深度声速是不同的,存在着声速垂直分布,这就会使声波产生折射。上下边界的反射和在水中的折射使得实际海洋信道不是单途径信道而是多途径信道。如果我们把海洋看成是一个具有平滑的上下边界的分层不均匀介质,声波在其中传播将产生稳定的多途信号。在已知声速-深度分布曲线时,可用射线理论或简正波理论来预测多途结构。 图3.1.1分别给出相应的多途信号的理论预测图和实际图。 图3.1.1 多途信号的理论预测图和实际图

图3.1.2 a 给出存在跃层时浅海传播的多途结构;b 给出相应的多途信号。图中给出了声源和接收点同在跃层上和分别在跃层上下的两种情况。 图3.1.2 ( a) 存在跃层时浅海传播的多途结构 (b) 相应的多途信号 稳定多途信号用网络来表示时,其脉冲响应可用如下形式来表示: ()()∑= τ-τδ=τh i (3.1.3) 式中i τ为各个途径信号的时延值。 传输函数为 ()e A H ωτ-= ∑=ω (3.1.4) 由于多途信号间的干涉,()ωH 随频率变化有起伏。 3.1.3 时空变信道 (1) 随机时变信道-随机起伏海面、粗糙海底、不均匀介质产生的影响 由于海面是随机起伏,海底是粗糙不平的,海水存在着宏观的分层不均匀,微观的随温度起伏、湍流、涡流、内波等因素的影响,使得多途信道不是稳定的而是随机时变的,这时脉冲响应函数应该是时间的随机函数。一个实际信道的脉冲响应可表示为

手机辐射测量实验报告

手机辐射测量实验 课程名称:电磁兼容设计任课教师:实验教师: 班级:姓名: 同组同学: 一、实验目的 现代社会手机越来越普及,人们在享受方便快捷的同时,也在遭受手机信号产 生的电磁辐射的危害。打电话时手机离人脑很近,手机信号很容易被脑部组织吸收,产生一些难以预料的后果,因此用实验的方法了解手机辐射的大小分布;了解不同 制式、不同通话状态、不同使用条件下手机辐射大小的变化,对于我们正确防护至 关重要。 不同品牌的手机通信质量、信号强度总有差异,不同型号手机辐射强度大小、 不同网络之间的辐射差异以及不同距离的辐射强度大小究竟如何都是值得关心的问题。 二、实验设备 测量系统组成:(如右图) Agilent EMI接收机 E7405A 喇叭天线 3115 复合天线 3142 指针式电场测量仪 VUFM1670 电磁辐射分析仪NBM-550 各向同性电场探头EF0391 该系统可进行30M~18GHz频段的辐射发射测试。 手机信号的频段也在此范围内。 三、实验内容 1、测量手机的电磁辐射强度与距离的关系。测量距离分别取1.5 米、2 米和 2.5 米,测量时注意手机的位置保持不变,记录测量数据,比较其大小,分析原 因。 2、测量手机不同方位的辐射强度,测量取手机距复合天线1.5 米。取前面、 背面和侧面,手机放垂直方向。 3、测量手机不同状态的辐射强度变化,如待机、开机、关机、拨通瞬间和 正常通话几种状态,使用指针式电场测量仪,为减小测量误差可测三次取平均, 测量时尽量保持手机位置不变。尽量减少周围人员走动。 4、测量手机发短信、收短信时、浏览网页时的电场强度,记录测量数据。 5、测量使用手机耳机时辐射强度的变化,并解释“辐射强度变小”的原因, 用指针式电场测量仪测。 6、测量使用蓝牙时手机辐射的强度、信号弱与强时手机辐射强度的变化、不 同制式手机的辐射强度差异。 7、网络上流传在密闭空间打手机,如电梯间、小汽车内,信号强度会大几千倍,是真的吗?请设计实验验证。 四、实验数据及分析 1、测量手机的电磁辐射强度与距离的关系

羽流的红外辐射特性计算

羽流的红外辐射特性计算 成志铎 (南京理工大学动力工程学院,南京 210094) 摘要:为了研究坦克尾向的红外辐射特性,利用计算流体力学软件FLUENT对坦克尾向流场进行数值模拟。模拟不同的排气速度、不同的喷口数目、不同的尾气成分以及有无风速这四种工况,进而分析这四种不同工况下的速度场、压力场、浓度场、温度场的分布情况,以及各个面的红外辐射量的对比,得出各个因素对辐射量影响的大小。由模拟结果可以看出有无风速对各个面辐射量影响最大;在喷口数目不同时左右两个侧面的红外辐射量的改变都接近50%;在出口速度增加了67%时,右侧面的辐射量约增加1.6倍;不完全燃烧比完全燃烧尾气对上表面的辐射量增加了21%。这些模拟结果一定程度为坦克排气的红外辐射特征研究提供了依据。 关键词:羽流坦克排气流场红外辐射 引言 从第二次世界大战以来,坦克在战争中一直作为地面战的主要进攻型武器。发挥了很大的威力,越来越多的国家在研制先进的反坦克武器。在这些反坦克武器中装有红外识别传感器,用以对坦克进行识别从而进行攻击。另一方面,坦克红外伪装隐身技术也在向前发展。为了提高这些武器的识别与反识别能力,必须对坦克目标本身在不同工作状态下,相对于不同地物背景下的红外辐射特性进行深人细致地研究。[1] 而为了提高坦克的机动性、攻击性和防护性等性能,坦克发动机的功率不断升高,柴油机燃烧气体的温度以及燃烧产生的废气量大大增加,柴油机标定工况时的排气温度可达800 K以上。坦克排出的废气中主要二氧化碳和水蒸气组成的,其光带均位于红外线的波长范围,这样会使坦克防护性能下降,因此对其尾气红外的计算对坦克是非常重要的。而要研究坦克排气的红外热辐射特征,首先需要了解排气流场与温度场的分布情况。[2]由于羽流的实际实验比较难做,所以大多是通过模拟,来验证处理方法的正确性,再应用于实际情况中。而在以前的研究方法中,在流场及壁温计算中采用了较简单的处理方法,没有将排气系统的三维流场计算、壁温计算与红外辐射计算结合起来。同时,计算结果缺乏与实测数据的比较和检验,不能适应工程应用的要求。本次设计将会采用FLUENT软件模拟出坦克发动机羽流的三维速度场、压力场,温度场以及浓度场,从而非常直观地看出尾气羽流的过程,为排气系统羽流的红外辐射特性的分析研究做出了具有工程应用价值的工作[3]。 1 控制方程 假设坦克的运行处于某一稳定的工况,即可以认为发动机的排气流动不随时间的变化而改变,所以可以当做稳态问题处理。本文采用三维、稳态、可压的连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程、标准双方程湍流方程、组分方程、do方法来描述坦克的尾气的流动及辐射传热问题: 连续性方程(质量守恒方程): () () [()] m j m m j j j u D t x x x ρ ρρ ρ ρ ? ??? += ???? (1)

电磁辐射暴露限值和测量方法

各国工频电磁场限值的有关情况汇总 据了解,到目前为止,国际上尚无工频电磁场暴露限值的IEC标准或其他国际标准,只有ICNIRP(国际非电离辐射防护委员会)向世界各国推荐了一个电场和磁场辐射限值的导则:《限制时变电场、磁场和电磁场暴露(300GHz以下)导则》,其中推荐以5000V/m作为居民区工频电场限值标准,100μT作为公众全天辐射时的磁感应强度限值标准。 目前我国所有相关的规范和技术标准中,涉及环境中工频电场强度、磁场强度限值的只有《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T 24–1998),其原文是:“关于超高压送变电设施的工频电场、磁场强度限值目前尚无国家标准。为便于评价,根据我国有关单位的研究成果、送电线路设计规定和参考各国限值,推荐以4000V/m作为居民区工频电场评价标准,推荐应用国际辐射保护协会关于公众全天辐射时的工频限值100μT作为磁感应强度的评价标准。待相应国家标准发布后,以其规定限值为准。”很明显,该推荐限值就是以国际非电离辐射防护委员会的导则为基础的,并且电场强度的限值更严格。 世界上其他各国或学术组织关于工频电场和磁场的限值情况见下表: 另外需要说明的是: 欧洲议会1999年7月发布了一个一般公众电磁场暴露限值的推荐标准。这是一个供欧洲各国制定标准的框架,目前已有许多欧洲国家准备接受这一标准。这个标准建立在ICNIRP导则基础之上,同样是以目前已经得到确认的效应作为

基准。 美国没有统一的国家标准。一些学术组织制定了自己的标准,许多州也根据自己的情况制定了输电线路的工频电磁场标准。 日本并没有公众工频磁场暴露限值的明确标准,1993年,日本一个政府研究机构的报告中提到,居住环境中产生的工频磁场场强比WHO和类似组织的标准中的限值要低得多,认为没有必要制定工频磁场标准。 英国NRPB(国家辐射防护委员会)在1993年制定了自己的电磁暴露标准。 澳大利亚,德国这两个国家分别在1989年,1996年出台了自己的电磁场暴露标准。 瑞典根据住在高压输电线附近,儿童白血病和年磁场电平影响的相关性,提出工频磁场2mG(0.2μT)作为输电线路通过居民区的导则。 瑞士规定工频磁场强度限值为1μT。 综观上述各国以及国际组织的标准,可以看出以下一些特点: (1)电场标准目前比较一致,磁场标准差异较大。公众工频电场暴露限值在安全系数的选取上各有不同,这里边既有技术上的因素,也和各国社会政治,经济方面的差异有关,和标准出台的时间也有关系,并没有明确的科学依据。磁场标准的差异主要是因为各国对磁场长期暴露效应的看法不同。 (2)ICNIRP导则已得到相当多国家的认可。 相对世界上其他国家和组织的同类限值,我国的《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T 24–1998)中推荐的限值从数值上是居中的。在针对磁悬浮线路电磁环境影响的评价和监测中,只要正确地引用上述限值就无不妥之处。 上海市辐射环境监督站 二○○八年一月十八日

射频辐射电磁场抗扰度试验

电磁兼容测试项目 ——射频辐射电磁场抗扰度试验测试标准 1.射频辐射电磁场抗扰度试验的由来 射频辐射电磁场干扰是人们最早考虑的电磁干扰,早在1934年,国际电工委员委(IEC)就成立了国际无线电干扰标准化特别委员会(CISPR),主要研究骚扰对通信和广播接收效果的影响,并因此制定了一些产品族的电磁兼容标准,旨在限制这些设备的电磁骚扰的发射,以便实施对通信和广播的保护。真正把射频辐射电磁场作为对电子设备抗干扰能力的考核而写进电磁兼容抗扰度标准,是在1984年IEC的TC65委员会(研究工业过程测量与控制装置的专业委员会)出版的IEC801-3标准中,它首次把射频辐射电磁场与静电放电等并列在一起,作为对电子设备抗扰度试验中最主要的几种试验方法。 射频辐射电磁场抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.3(等同于国际标准IEC61000-4-3)。 2.试验等级 (1)一般试验等级 下表频率范围为80MHz~1000MHz内的优先选择试验等级。 表中给出的是未经调制的信号场强,在正式试验时要用1kHz的正弦波对未调制信号进行深度为80%的幅度调制。 对产品标准化技术委员会来说,可在IEC61000-4-3和IEC61000-4-6(对应于我国国家标准GB/T17626.3和GB/T17626.6)之间选择比80MHz略高或略低的频率作为过渡频率。这里IEC61000-4-6(GB/T17626.6)标准为电气和电子产品规定了频率在80MHz以下的辐射电磁场对线路感应所引起的传导干扰试验。 (2)针对数字无线电话的射频辐射而设定的试验等级 下表给出频率范围为800MHz~960MHz,及1.4GHz~2.0GHz的优先试验等级。

TM-EMI-02-01_RE_辐射干扰测试_资讯技术设备类_V10.

程智科技股份有限公司教育训练手册 ?类别:电磁干扰(EMI) Electromagnetic Interference ?课目:辐射干扰测试(RE)-信息技术设备类 Radiated Emission Test ?适用范围:EMC测试工程师-助理工程师 发行单位:管理中心 发行日期:2008-00-00 档案编号:TM-EMI-02-01 版本:1.0

1 目的: 为使隶属本公司EMC测试助理工程师,在最短时间内对辐射干扰测试,能有最基本的操作执行能力。 2 内容大纲: 3 信息技术设备类(I.T.E.)产品概述及常用标准:

4 辐射干扰-电磁辐射干扰测试: 4.1 测试目的: 为防止待测物本身产生电磁波透过空气(空间)散布而造成其它设备产生错误动作。此测试为 确保待测物在运作当中,仍然持续符合限制位准之需求。 4.2 测试设备:(须符合CISPR16之规定) 4.2.1 (Test Receiver) 需具备Peak、Quasi-Peak及Average之测量功能者,方可做为Final Reading使用, 否则仅可用于Pre-Scan。 4.2.2 (Electric Antenna) ◆30MHz ~ 1000MHz须符合 ANSI C63.2 和 CISPR 16 所规定之平衡式偶极天线 (Balanced Dipole)。在量测 80MHz ~ 1000MHz 时,天线长度必须调整到待测 频率的半波长。在量测低于80MHz 时,天线长度必须调整为80MHz 的半波长, 此时应以相对应的校正参数修正之。 ◆30MHz ~ 2000MHz 须符合 ANSI C63.2 和 CISPR 16 所规定之宽频天线 (Broadband Antenna),量测时需以对应的校正参数修正之。 ◆1GHz ~ 40GHz 须符合 ANSI C63.2 和 CISPR 16 所规定之天线, 如 Horn Antenna。 4.2.3 Turn Table) 总高度为 80cm,旋转平台须可作 360 度水平旋转并随时与参考接地面有效接地,旋 转平台最好为 Remote Controllable 且平台中心应开一孔以供受测系统之电源及连接 电缆线使用。 4.2.4 Antenna Tower) 线于 1 ~ 4m(天线中心与接地面之距离)之高度间自由移动,天线固定架(Antenna Mount)须可使天线做垂直及水平极性之变换, 天线架金属部份(驱动马达)需接地于 Ground Plane。

笔记本电脑电磁辐射测量

笔记本电脑辐射检测与评估 一、实验目的 利用电磁辐射监测仪对笔记本电磁复审强度进行检测 二、实验仪器 SONY笔记本电脑 TES-593高频电磁波污染强度计直尺 三、概念浅析 电磁污染:指定为人造产生的电场E和磁场H所形成的电磁辐射。 电场强度E:一个场向量,在此场中能使得电荷感受到力的作用,则此区域即构成了电场。电场中任意一点的电场强度被定义为该点施加于单位正电荷的力。这等于沿电场的电位梯度,一每米伏特度量V/M。在下列情况下应使用电场强度来执行测量:频率低于约30MHZ时;靠近发射源的近场区域时;对该处的电磁场不了解时。 电磁强度H:一个场向量,磁性物体或载流导体周围存在的立场,在此场中运动电荷将感受到力的作用。磁场强度的单位为每米安培A/M。TES-593高频电磁波污染强度计只在远离发射源的远场区域时才适用磁场强度来执行测量。 电磁场特性S:电磁场传播为波动及传播速度为光速C。若距离场源小于3个波长,则视之为处于近场区域,距离大于3个波长,则可视为处于远场区域;在近场区的电场强度E及磁场强度H的比值不是常数,所以必须分别测量,在远场区只要测量其中一场量即可推知另一场量。 功率密度S:电磁场传播方向的垂直面上每单位面积上的功率,以每平方米瓦特W/M2作为单位,为了使用上的方便也可以用每平方厘米毫瓦MW/CM2来表示。 TES-593高频电磁波污染强度计的特性 测评10HMZ至8GHZ频率范围; 等方向电磁场测量; 无方向性测量使用3轴测量感应棒; 高动态范围使用3通道数据处理; 可规划式警报限制及存储功能; 使用安全方便 TES-593高频电磁波污染强度计的规格

电磁辐射及物体的波谱特性

目录 第2章电磁辐射及物体的波谱特性 (1) §2.1电磁辐射 (1) 2.1.1 电磁辐射的本质 (1) 2.1.2 电磁波谱 (3) 2.1.3 电磁辐射的产生 (8) 2.1.4 电磁辐射的基本性质 (10) §2.2电磁辐射与物体的相互作用 (13) 2.2.1 电磁辐射的反射 (13) 2.2.2 电磁辐射的发射 (15) 2.2.3 物体的波谱特性 (19) §2.3电磁辐射的大气传输 (26) 2.3.1 地球大气概况 (26) 2.3.2 大气传输特性 (27) 2.3.3 大气透射和大气窗口 (29)

第2章电磁辐射及物体的波谱特性 电磁辐射是遥感的能源,是传感器与远距离目标联系的纽带。遥感的本质是通过探测器接收物体或现象反射、发射的电磁辐射信息,进而转变成影像或磁带。所以我们要应用遥感技术,首先必须了解电磁辐射的基本性质,及其物体的波谱特性。 §2.1 电磁辐射 2.1.1 电磁辐射的本质 电磁辐射是自然界中以“场”的形式存在的一种物质,现代物理学的研究证明,电磁辐射具有两重性:波动性与粒子性。也就是说,电磁辐射是一种高速运动的粒子流,在空间的传播具波动性。 1 电磁辐射的波动性 波是振动在空间的传播,电磁辐射是振源发出的电磁场在空间的传播。电磁学理论指出:在空间某区域有变化电场,那么在其邻近区域内将引起变化磁场;同样,有变化磁场也会在其邻近区域内引起变化电场。它们相互激发形成统一的电磁场,变化的电场与磁场的交替产生,使电磁场传播到很远的区域。电磁场在空间以一定速度由近及远的传播过程,实质上就是电磁辐射,它具有波动的特性,所以又称为电磁波。 图2-1 电磁波—横波 麦克斯韦尔把电磁辐射抽象为一种以速度v在介质中传播的横波,振动着的是空间里的电场强度矢量E和磁场强度矢量H,其振动方向垂直于前进方向,如图2-1,且同一点的E和H相互垂直,变化位相相同。这种关系可用下列方程组表达:

如何看EMC测试报告

如何看EMC測試報告 EMC 包括EMI 和EMS兩部分. ?电磁干扰EMI (Electro-Magnetic Interference) 电子电器产品工作时对周边外界环境的电磁干扰发放. ?电磁抗干扰EMS (Electro-Magnetic Susceptibility) 电子电器产品在一定的电磁环境中工作时其本身对电磁干扰的敏感度. 而針對電動工具的測試條款有: ?EN 55014-1 家用器具、电动工具和类似器具的干扰发射测试要求 ?EN 55014-2 家用器具、电动工具和类似器具的抗干扰测试要求 ?EN 61000-3-2 谐波电流干扰限值 ?EN 61000-3-3 电压波动和闪烁限值 ?EN61000-6-3(对电池供电的电动工具) 住宅、商用和轻工业环境的干扰通用测试标准. 該標準在07年前為非強製要求, 故一些老model的測試報告上無此項目. 但新project在開發申請安規時, 應盡量符合. 具體情況可與第三方商量. 我們在EMC控製的重點是EMI中的EN55014-1, 即干扰发射测试. 針對電動工具, 該測試主要有兩個測試內容 : ?传导连续性干扰测试(Conducted Emission) ?骚扰功率测试(Disturbance Power) 1. 传导干扰是指通过传输线/导线传播的电磁干扰。频率低于30M以下的电磁干扰主要是通

2. 骚扰功率测试 (Disturbance Power)一般认为频率大于30MHz 的干扰能量主要通过的辐射方式的传播, 而干扰的能量主要是通过靠近器具的电源线或其它端口传播,测试频率为30MHz to 300MHz. 在正常的安規申請中, 如新project 開始時, 如需拿到EMC 證書, 所有有關測試項目均需測試. 如EN55014-1, EN55014-2, EN61000-3-2, EN61000-3-3. 但在日常品質控製中, 我們可以只測試EN55014-1的兩個項目即傳導連續及騷擾功率, 因為電動工具的重點在干擾, 並且可以節省時間和測試費用. 以下是實際的測試報告, 以傳導連續性干擾測試數據為例. 峰值中較大的幾個點 峰值要求界線 峰值顯示 均值顯示 均值中較大幾個點 均值要求界線 一般看: 峰值的較大點在峰值要求界線之下, 而均值較大點在均值要求界線之下.

RE辐射干扰测试

辐射干扰的测试,是检验受试设备通过空间传播的辐射干扰场强。按标准要求应在开阔场地或半电波暗室进行。然而,符合要求的开阔场很难找到,故一般多在屏蔽电波暗室内测试。测量主要采用天线法和诊断法。 1、天线法 天线法是将辐射干扰信号通过测量天线接收,由同轴电缆传送到测量接收机,并测出干扰电压,再加上天线系数,即得到所测量的场强值。 测量所需的主要设备有测量接收机(或频谱分析仪)、测量天线及予放大器等。利用HP-84110B予测试系统以天线法测试辐射干扰的配置及连接,如图4-3-4所示。 测量要点: 1)辐射干扰的测量受环境的影响较大。而予相容测试的场地条件又不可能完全符合要求,因此,要特别注意对环境电平的监测。测试前,先切断EUT(被测设备)电源,对所关心的频段进行扫描,检查环境电平是否低于极限值6dB。在测试中要能分辨是环境的干扰信号还是EUT的辐射干扰; 2)根据测试的不同要求,在频谱仪上进行正确的配置扫描间隔、天线系数和极限线等;3)不同的测试频段,应选用不同的天线,如在25HZ-100KHZ频段内测量磁场辐射时,需要采用环形磁场接收天线;对于电场辐射发射则是在10KHZ-18GHZ频段内进行测量,其间需更换不同的天线(10KHZ-30MHZ选用拉杆天线,20MHz~200MHz选用双锥天线;200MHz~1000MHz 选用对数周期天线,1-18GHZ选用双脊喇叭天线); 4)不同的标准对测量天线到EUT之间的距离要求不同,如国军标为1m,其它则为3m,10m 或30m等,相应的极限值也不同。 5)由于EUT的辐射不可能是均匀的,所以应找出最强的发射部位(是EUT的前面板还是后面板或缝隙等); 6)超出极限线的所有信号,仍需进行峰值和准峰值测量(因为标准规定的极限值多建立在准峰值检波方式的基础上)。对超出极限线的EUT发射信号,进行具体分析和诊断,以便排除故障或修改设计。图4-3-5示出了采用CISPR-A-3m标准的极限线情况下,辐射干扰在30MHz~300MHz范围内的频谱特性。 2、诊断法 除了用天线法以远场接收EUT的辐射发射是否超标外,还可用近场探头对EUT的辐射源进行定位或诊断性测试。 EMI的诊断方法很多,现介绍HP-84110B系统用频谱分析仪与近场探头进行诊断测量的方法。

常用家用电器电磁辐射强度的测定与分析

常用家用电器电磁辐射强度的测定与分析 对电视机、微波炉等两种普及型家用电器在使用过程中产生的电磁辐射情况进行了测定与分析,结果表明,电视机和微波炉在使用过程中产生的电磁辐射强度均超过安全限值,但电磁辐射强度随距离衰减很块,电视机在距离超过50cm,微波炉在距离超过5cm时,电磁辐射强度在安全限值以下,对人体是安全的。 标签:电视机;微波炉;电磁辐射;测定;分析 随着经济的发展和人民生活水平的提高,各式各样的家电产品逐步步入平常百姓的家庭中。这些家用电器对减轻人们家务劳动强度、丰富人们生活、提高百姓的生活质量有着积极的意义,但这些电器设备在使用过程中或多或少会产生一定的电磁辐射[1][2],这些电磁辐射强度到底有多大?是否会对人体健康带来损害?如何正确使用来减轻电磁辐射对人体的危害?这些问题一直困扰着普通百姓。为解决这些问题,文章选取了一般家庭最普及的,同时又是人们对其电磁辐射最为担心的两种家电产品:电视机和微波炉,通过对其电磁辐射状况进行实测和分析,掌握这两类电器产品在使用过程中产生电磁辐射的特征,并依据测定结果提出正确使用这两类家电产品的建议。 1 电视机电磁辐射强度的测定与分析 电视机是一般家庭最普及的家电产品之一,它与人们的生活密切相关,是信息传递的重要载体,已经成为人们生活中的重要组成部分。面对电视机如此之高的使用率,电磁辐射问题受到人们的普遍关注。 1.1 样本选择 电视机按成像原理不同可分为阴极射线管(CRT)电视机、液晶(LCD)电视机、等离子(PDP)电视机、背投电视机等。目前一般家庭最常用的是阴极射线管(CRT)电视机和液晶(LCD)电视机,因此本次测试选取了同品牌的阴极射线管(CRT)电视机和液晶(LCD)电视机作为测试样本。具体如下: 阴极射线管(CRT)电视机:21 ,使用年限超过10年。 液晶(LCD)电视机:42 ,使用年限5年。 1.2 测试方案 测试仪器[3]:意大利PMM公司生产的PMM8053A型电磁场测量仪,选用EP-300电场探头,分辨率为0.01v/m。 实验条件:室内,温度:17℃,湿度:70%,背景辐射:2.0v/m

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