[科普中国]-电磁辐射耦合

电磁辐射耦合是指雷电电磁脉冲能量以电磁场形式耦合到接收器具体有空间电磁波至接收天线的耦合、空间电磁波对电缆的耦合、电缆对电缆的耦合等。

简介辐射电磁场是干扰耦合的另一个重要途径，对于轴射耦合，短单极天线作用的线路和电缆以及小环天线作用的线路和电缆，都可能向外辐射电场或磁场。

对于电力电子电路/系统，变压器对电缆，变压器对机壳，变压器对控制回路，电路中各种等效天线，例如散热器对电缆之间，散热器与机壳之间，散热器对控制回路之间，电缆与机壳之间，电缆与电缆之间等耦合途径占主要1。

耦合方式差模、共模和天线模辐射场耦合是电磁兼容的基本概念，在骚扰的发射和入侵耦合方面都起作用。

差模考察一根电缆连接起来的两台设备。电缆中两根靠近的导线传输差模（去和回）信号电流。辐射场可以耦合到这个系统，并在两根电线之间感应出差模骚扰；同样，差模电流自身产生辐射场。地参考面（可以是设备外部，也可以是设备的支撑结构）在耦合中不起作用。

共模电缆上还会传输共模电流，即电流在每根导线上都以同一方向流动。这些电流通常与信号电流无关。共模电流可以由外部电磁场耦合到由电缆、地参考面和设备与地连接的各种阻抗形成的回路引起。共模电流可以引起内部差模电流，设备对差模电流是敏感的。另外，共模电流也可以由地平面和电缆之间的内部噪声电压引起，这是共模辐射发射的主要原因。需要注意的是，与导线和设备外壳有关的寄生电容和电感是共模耦合回路的主要部分，在很大程度上决定着共模电流的辐度和频谱分布。这些寄生电抗是偶然产生的，而不是设计的，因此控制或预测这些参数比控制或预测那些决定差模耦合的参数，例如电缆的间隔和滤波参数更困难。

天线模天线模电流沿电缆和地平面同向传输。天线模电流通常不是由内部噪声的产生，但是当整个系统，包括接地平面，暴露于外场时，天线模电流将会流动。例如：飞机飞入雷达发射的波束区域时；飞机机身作为内部设备的接地平面，它象内部导线一样传输同样的电流。当不同的电流通路上的阻抗不同时，天线模电流会变为差模或共模，这时，天线模就成为系统的辐射场敏感性问题2。

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徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学