高頻場強標準

高頻場強標準是統一場強量值的物質基礎。可以用“標準場法”和“標準天線法”來建立場強標準。這兩種方法是互相獨立的，可以互相比對，校驗，以保證量值的準確可靠。

基本介紹

• 中文名：高頻場強標準
• 外文名：high frequency field strengthstandard
• 套用學科：通信

場的劃分

電磁輻射場區一般分為遠區場和近區場。

近區場及特點

以場源為中心，在一個波長範圍內的區域，通常稱為近區場，也可稱為感應場。近區場通常具有如下特點：

近區場內，電場強度與磁場強度的大小沒有確定的比例關係。即：E#1377H。一般情況下，對於電壓高電流小的場源(如發射天線、饋線等)，電場要比磁場強得多，對於電壓低電流大的場源(如某些感應加熱設備的模具)，磁場要比電場大得多。

近區場的電磁場強度比遠區場大得多。從這個角度上說，電磁防護的重點應該在近區場。近區場的電磁場強度隨距離的變化比較快，在此空間內的不均勻度較大。

遠區場及特點

在以場源為中心，半徑為一個波長之外的空間範圍稱為遠區場，也可稱為輻射場。遠區場的主要特點如下：

在遠區場中，所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播，這種場輻射強度的衰減要比感應場慢得多。

在遠區場，電場強度與磁場強度有如下關係： 在國際單位制中，E=377H，電場與磁場的運行方向互相垂直，並都垂直於電磁波的傳播方向。遠區場為弱場，其電磁場強度均較小。

近區場與遠區場劃分的意義

通常，對於一個固定的可以產生一定強度的電磁輻射源來說，近區場輻射的電磁場強度較大，所以，我們應該格外注意對電磁輻射近區場的防護。對電磁輻射近區場的防護，首先是對作業人員及處在近區場環境內的人員的防護，其次是對位於近區場內的各種電子、電氣設備的防護。而對於遠區場，由於電磁場強較小，通常對人的危害較小，這時我們應該考慮的主要因素就是對信號的保護。另外，應該有對近區場一個概念，對我們最經常接觸的從短波段30MHz到微波段的3000MHz的頻段範圍，其波長範圍從10米到1米。

場強標準分類

遠區場強標準

觀測點到發射天線之間的距離r>>(λ/6)(λ是波長)的區域為遠區，頻率在30MHz以下，只計量磁場，採用標準磁場法和標準環天線法相互比對，以建立磁場標準。頻率在30～1000MHz，只計量電場，採用標準電場法與標準偶極子天線法相互比對，以建立電場標準。標準天線法的遠場磁場標準，是由一個 與標準發射環形天線一樣的接收環形天線及指示系統組成。當標準接收天線置於高頻磁場中時，可測定出感應電壓U₀（有效值），並結合天線參數，計算出天線所在處的磁場強度如圖1。

圖1

式中S2為環形天線的截面積，等於（r₂天線半徑）；N為環形天線的圈數；ω為角頻。標準天線法的遠場電場標準，是由標準半波振子接收天線和相應的指示系統組成，其標準電場為，式中Uoc為振子天線中的感應電壓有效值；L_eff為振子天線有效長度。

近區場強標準

觀測點到發射天線之間的距離r<<(λ/6)的區域為近區。近區磁場標準的原理與遠區相似，由於近區磁場強度大，故環形天線的導線相當粗，有時將幾個環並聯使用。近區電場標準隨頻率和量值不同有多種形式：①平板電容式電場標準，一般到30MHz左右；②匹配平行傳輸線式電場標準，頻率上限可達600MHz左右；③在橫電磁波室內建立標準電場，頻率上限可達500MHz左右；④在波導小室內建立標準電場，可用到1000MHz；⑤在微波暗室內建立標準電場，可用到微波頻段。