【正文】 2 警告器 1 1 4 4 近程 導(dǎo) 航 設(shè)備 2 總計 8 9 8 8 18 23 25 天線間的相對位置 (1)兩根天線都在機身圓柱表面上； (2)一根在機身圓柱表面上，一根在圓柱表面外。其長度為 ? 如果兩根天線均在圓柱體表面上，如圖 5—16(b)中 P1(ρ1， θ1， z1)和 P2(ρ2， θ2， z2)，由于 ρl=ρ2=ρ1，圓柱螺旋線的長度 ? 如果一根天線在圓錐表面上，一根在圓柱表面上，則螺旋線的長度等于圓錐螺旋線長度 Dy加圓柱螺旋線長度 Dcy (2)一根天線在機身表面，一根天線在機身外的情況 P1(ρ1， θ1， z1)在圓柱表面上， P2(ρ2， θ2， z2)在圓柱體外面，兩天線短程線應(yīng)為園柱螺旋線 Dcy和直線 Dsl相加。這條線包括兩段直線和一段圓柱螺旋線。這樣既整齊美觀，又堅固便于固定，還有利于維修檢查。 電纜中導(dǎo)線之間的耦合干擾是電氣工程中最常見的干擾耦合模式之一。 任何兩個設(shè)備的相互聯(lián)系都通過導(dǎo)線構(gòu)成閉環(huán)回路，其結(jié)構(gòu)形式可歸納為兩類： (1)單線對地閉合結(jié)構(gòu)，如圖 5— 21(a)所示，回路中電流 i通過共地導(dǎo)體返回。 ②兩根屏蔽線間的耦合。 ⑥兩根扭絞線的耦合。另一根僅有阻抗 Zo2和 ZL2，也是單線對地結(jié)構(gòu)。 在兩導(dǎo)線間同時存在磁場耦合和電場耦合。若信號源 Es和各阻抗參數(shù)已知，可計算接收線中 Zoz和 ZL2的感應(yīng)電壓和電流。由此可見，只有在導(dǎo)線有效長度與信號波長相比較被認為是“足夠短” (l《 λ)的時候，使用集中參數(shù)的等效電路分析才是比較精確的。即令 L=0， C0=∞。同時也表明兩根導(dǎo)線間的耦合并不單純?nèi)Q于導(dǎo)線長度，即使在印刷線路板上兩根 較短的平行線由于信號頻率很高，即波長 λ短到比導(dǎo)線還短時，線間耦合就成為不可忽視的干擾途 徑。上述共地雙線結(jié)構(gòu)單位長度的一次參數(shù)計算公式為： 導(dǎo)線對導(dǎo)線感應(yīng)耦合一般分析步驟 (1)根據(jù)電纜的布局確定被分析導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 (4)分析和計算耦合電壓和電流。在極低頻情況下，不分段和分段的耦合系數(shù) Kc差別不明顯，但在中頻和高頻情況下，不分段的耦合系數(shù)帶來很大誤差。 ． 最大頻率 實際應(yīng)用中借助計算機來實現(xiàn)分析計算就會很方便。 傳輸線理論 每個微分單元 dy中可用集中參數(shù)來表示線間耦合。取一小段△ y作等效電路分析如圖。但是這些設(shè)備的外引連接電纜卻直接暴露在電磁場的作用之下，經(jīng)過場對線的激勵，感應(yīng)較強的干擾能量，然后再沿導(dǎo)線傳導(dǎo)進入設(shè)備電路造成危害。構(gòu)成設(shè)備之間的共地回路。導(dǎo)線回路內(nèi)感應(yīng)電壓為 假如入射波以磁場強度 H為主，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，感應(yīng)電壓為 圖 539單位電場在回路中產(chǎn)生的電壓與頻率關(guān)系 共模耦合和平衡電路 討論場對線的共模耦合時，我們對 ABCDEFA回路和ABC‘D’EFA回路作了完全對稱的假設(shè)。 平衡線路原理如圖 5— 40所示。 圖 5— 40平衡電路 在平衡線路中差模耦合電壓主要取決于兩平行導(dǎo)線所圍的面積 l Uc稱為共模電壓 .這種場對閉合回路導(dǎo)線的耦合稱為共模耦合。 t是兩平行板的間距，由設(shè)備對地的安裝情況和機殼內(nèi)印制板的安裝狀態(tài)而定。根據(jù) A/t值不同，共模干擾值與頻率的關(guān)系曲線如圖 5— 42。 圖 5— 44為微分段 dZ的等效電路，得到回路電壓平衡方程式為 經(jīng)過對 (5． 98)式求導(dǎo)，并代入另一微分方程式 (5． 99)得 這是含分布源的傳輸線方程。 如果在傳輸線的上導(dǎo)線 (x=b處 )和下導(dǎo)線 (x=O處 )中，同時存在電場 Ei(b， z)和 Ei(0,z)作用，由于上導(dǎo)線和下導(dǎo)線中微電壓源方向一致，因此迭加后有 dUz=[Ei(b， z)Ei(0， z)]dz 如果在傳輸線的左端線 (z=0處 )和右端線 (z=s處 )中，同時存在微電壓源 Ei(O， x)dx和 Ei(s， x)dx，同樣，迭加后有 dUx=[Ei(0， x)Ei(s， x)]dx 在兩端線微電壓源作用下，沿傳輸線的分布電流為 在傳輸線的總電流中應(yīng)該包含上、下、左、右四段導(dǎo)線中電壓源同時作用的和，即 以上結(jié)果是在傳輸線上和下導(dǎo)線中有沿 z軸方向分布的電場以及左和右端線中沿 x軸方向分布的電場的條件下得到的。 在傳輸線左上角 z=0， x=b處場強可分解為 z軸方向分量 Ez(b，z)=EB(w)sinθ ejβzsinθ和 x軸方向分量 Ex=EB(w)cosθe+jβcosθ。但是在封閉殼體的門窗、口蓋、孔洞、縫隙等不連續(xù)的開口處都會有較嚴重的電磁波泄漏，在殼體內(nèi)造成局部電磁環(huán)境的惡化 孔縫泄漏電磁場是一個復(fù)雜的電磁理論問題，很難用解析的方法來精確描述場的分布，一般采用簡化的近似理論來分析，大致可以歸納為兩種觀點：一種為衍射理論；另一種為電磁對偶原理。 矩形孔衍射場 圓形孔衍射場 設(shè)圓孔的圓心為坐標原點，孔半徑為 a．當 Ey=E0(常量 )均勻分布時 式中 J1為一階貝塞爾函數(shù)； S為圓孔面積 S=πa2。有電場分量 Ex且是切向分量 ,磁場切向分量H0t應(yīng)與 E0t垂直。設(shè)想有一個無限薄的理想導(dǎo)電片 SA，尺寸和孔 A相同，位于小孔 A的位置上。在 Oxy平面中 R 不變，電場分布是一個同心圓 孔縫泄漏場的數(shù)值分析 坐標變量變換成直角坐標變量 將此變換公式代入 (5． 20)中，得到矩形狹縫泄漏場電場強度分布函數(shù) 舉例現(xiàn)有長方孔，長 a=，寬 b=，試分析距孔心 y=1m處的場強，孔表面處入射平面波 E=eyE0ejwt． ejβz，入射波頻率 w=2π109 解： k=2π/λ=20． 9， x=0， y=1m， z=0，代入式 (5． 122)得 穿過孔縫的電磁場對導(dǎo)線激勵的分析 孔縫衍射電磁場 穿過孔縫的電磁場可按格林定理推導(dǎo)的基爾霍夫公式給出 : 設(shè)長條形狹縫入射波為垂直導(dǎo)電平面的平面電磁波，在狹縫表面上只有 xs方向的電場 Ex(xs) 當 λab時， x方向的振蕩因子變化緩慢，可寫為 電場沿導(dǎo)線的分布 轉(zhuǎn)換成直角坐標 直角坐標齊次變換矩陣為 P=Rt(γ， β， α)Ps+M (5． 126) 式中 P=[x， y， z]T為傳輸線坐標系坐標矩陣； Ps=[xs， ys， zs]T為孔心坐標系坐標矩陣； M=[w／ 2， h， l／ 2]T為平移矩陣； Rt(γ， β， α)為旋轉(zhuǎn)矩陣。欲使 HAt ≠ 0，導(dǎo)電片中必然存在電流 i且 i=2wHAt，因此對偶導(dǎo)電片應(yīng)是一個電流元 il，它所產(chǎn)生的輻射場為 導(dǎo)電平面中小孔已被導(dǎo)電片填補， y0區(qū)域不再存在電磁場，因為導(dǎo)電片的輻射場與小孔 A產(chǎn)生的泄漏場完全抵消了。理想導(dǎo)體，且無感應(yīng)電流，因此平板表面沒有切向電場和磁場 ? S2:和無限遠處包圍導(dǎo)電平板的半球面 ,沒有電場和磁場 邊界條件 : So中， Eot=Ex H0t=0； S1中， E1t=O H1t=O； S2中， E2t=0 H2t=0。小孔 A長 l，寬 w .導(dǎo)電平板后面有平面波入射，且有波長 λlw，在小孔 A上有均勻的電場分量 Ex=E0ejkr39。 矩形孔衍射場 為了便于分析衍射場的分布，通常截取 Oxz和 Oyz兩個特殊平面觀察。 在左端線中， z=0， x=b處， Ex(b， 0)=EB(w)cOSθ z=0， x=0處， Ex(0， 0)=EB(w)cosθe+jβbcosθ 可解得 I2(z)分布函數(shù)。電場方向與 z軸一致， z方向有磁場分量 Hz。假設(shè)由 w處向傳輸線左邊看去的等效阻抗為 ZeL，由 w處向右邊看去的等效阻抗為 ZeR，它們分別等于 ? 若以 w處為起始端向右到 s處構(gòu)成傳輸線，起始端電壓為 dU，起始端電流為I(w)，輸入阻抗為 ZeR，線長為 (s一 w)，此時解得右段傳輸線各處電流為 同樣，以 w處為終端向左到 z=O處，構(gòu)成一段傳輸線，終端電壓為 dU，終端電流為 I(w)，左端等效阻抗為 ZeL，線長為 w，解得傳輸線上電流為 應(yīng)該清醒地注意到，電流 I39。同時可以看到隨著 A/t減小而耦合逐漸減少。 實際工程中以 A/t表示 CP的大小。但是隨頻率的增高，電路的參考地線與機殼之間就會產(chǎn)生分布電容，機殼與大地之間也會有分布電容，這些分布電容會使共模電流構(gòu)成通路在負載電阻上產(chǎn)生干擾電壓 分布電容 分布電容可近似為平行板電容器，其電容量 CP=ε0A/t。在和 l一定的情況下應(yīng)盡量減小兩線的間距 d，常見的方法是采用雙絞線。實際中的差分放大器和變壓器耦合電路都是平衡電路。還有 CD導(dǎo)線的阻抗 Zw，