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電磁輻射檢測基礎概念
更新時間:2016-10-07   點擊次數:3171次

電磁輻射檢測基礎概念說明

      時域:將電磁場量(E、H或S)表示成隨時間變化的函數g(t),稱為時域表示。在時域表示中,平面直角坐標系的橫軸為時間t,縱軸為電磁場量大小g(t),表示電磁場量大小隨時間變化,不同時刻t的電磁場量大小g(t)不同。將電磁場量換成股票指數,就是股市漲跌圖了。時域表示很直觀,通過常識容易理解。

 頻域:將電磁場量(E、H或S)表示成隨時間變化的函數g(t),表示成頻率的函數G(f),稱為頻域表示。函數G(f) 稱為電磁場量的頻譜。在頻域表示中,平面直角坐標系的橫軸為頻率f,縱軸為電磁場量大小G(f),表示電磁場量大小隨頻率而變,不同頻率f的電磁場量大小G(f)不同,換一個更能顯露其物理意義的等效說法,不同頻率分量f的頻譜強度G(f) 不同。(時域)正弦波為單一頻率的波,其頻譜為一根豎線。如手機機站信號。

 基波和諧波:周期為T的非正弦波可分解成(看作)一系列正弦波的迭加,這些正弦波中頻率低的稱為基波,其頻率f0=1/T,其余正弦波稱為諧波,頻率為nf0,n=2,3,4……,n稱為諧波次數。周期性的非正弦波頻譜是離散的。一般基波頻譜強度大,諧波次數越高,頻譜強度越小。為了簡化設備,降低成本,工科醫設備的電磁振蕩源的頻譜質量很差,除了振蕩頻率(周期)的變化之外,振蕩波形也有畸變,偏離正弦波形,造成諧波干擾。這類干擾源中常見的典型設備是塑料熱合機。其基波頻率雖然遠離廣播電視的接收頻率,但是其諧波頻率可能落入廣播電視的接收頻率范圍,干擾電視的圖像與聲音。

廣播電視及移動通信等攜帶有信息的調幅(AM)、調頻(FM)及調相電磁波源的頻譜是離散的,頻譜范圍較窄。其測量可用峰值檢波的電視場強儀或頻譜分析儀。非周期性的脈沖波的頻譜是連續的,沒有基波頻率,頻譜低端從零頻率(直流)開始。脈沖波的上升及下降沿越陡,脈沖越窄(持續時間越短),頻譜就越寬。火花放電產生的電磁脈沖就是這種脈沖波,其頻譜很寬,可對不同頻段的信號接收造成干擾。其測量必須用準峰值檢波的測量接收機、干擾場強儀或頻譜分析儀。

雷雨閃電時所有波段的收音機、電視機都會有大的雜音,街上的摩托車報警器發出叫聲,說明閃電所發射電磁波的頻譜很寬。閃電是一種火花放電,所發射電磁波是脈沖波,由此可從經驗了解到,脈沖波的頻譜很寬。

極化

定義:在大輻射方向上電場矢量端點運動的軌跡。

電場矢量端點運動的軌跡如為園,稱園極化。如為橢圓,稱橢圓極化。

電場矢量端點運動的軌跡如為直線,稱線極化,以地面為參考,又分為垂直極化和水平極化。一般而言,單根線狀發射天線的方向即為所發射電磁波的極化方向,中波天線垂直于地面,所以輻射垂直極化波,主要傳播途徑為地波傳播;短波天線平行于地面,所以輻射水平極化波,主要傳播途徑為天波傳播(通過電離層反射)。

 

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