电磁辐射水平应如何测量
电磁辐射量值定义
01电场强度
标准官方定义:矢量场量 E,其作用在静止的带电粒子上的力等于 E 与粒子电荷的乘积,其单位为伏特每米(V/m)或者牛顿每库仑(N/C)。白话解释:射频电场方向放置一根理想直导线,1m长度,其两端电压对应电场强度V/m。02磁感应强度
标准官方定义:矢量场量B,其作用在具有一定速度的带电粒子上的力等于速度与B矢量积,再与粒子电荷的乘积,其单位为特斯拉(T)。在空气中,磁感应强度等于磁场强度乘以磁导率μ0,即B=μ0H。白话解释:磁感应强度是垂直于射频磁场方向长1m,电流为1A的理想直导线所受磁场力的大小。03磁场强度
标准官方定义:矢量场量 H,在给定点,等于磁感应强度除以磁导率,并减去磁化强度,其单位为安培每米(A/m)。白话解释:垂直电磁波传播方向方向放置一根1m周长理想环形导线,导线上的电流对应磁场强度A/m。04辐射功率密度
标准官方定义:标量场量S,为穿过与电磁波的能量传播方向垂直的面元的功率除以该面元的面积的值,单位为瓦特每平方米(W/m²)。白话解释:辐射功率密度等于电场强度与磁场强度的乘积W/m²。电磁辐射测试常用量值和公式
电磁波阻抗
远场Z₀=120π = 377Ω;近场低阻
功率 mW=10lg(1mW/1mW)=0dBm
电压 1V=20lg(10^6μV/1μV)=120dBμV
电流 1A=20lg(10^6μA/1μA)=120dBμA
磁感应强度T=20lg(10^12pT/1pT)=240dBpT
换算0dBm=107dBμV
1V=13dBm
1T=7.96E5 A/m
dBpT=-1.98dBμA/m
证明:伏特每米(V/m)=牛顿每库仑(N/C)
解:1C=1A·s1W=1V·A
1J=1W·s=1V·A·s=1V·C
1J=1N·m
所以
1J=1V·C=1N·m1V/m=1N/C
电磁辐射测量和计算方法
天线系数k(dB/m),接收机读数U(dBμV),或者频谱仪读数P(dBm),Z₀=377Ω
电场强度
E(dBμV/m) = U(dBμV)+k(dB/m)
=P(dBm)+k(dB/m)+107
E(V/m) = 10^((E(dBμV/m)-120)/20)
磁场强度
H(dBμA/m)=E/Z₀=E(dBμV/m)-51.5
H(A/m)=10^((H(dBμA/m)-120)/20)
磁感应强度
B(dBpT) = μ₀H = E(dBμV/m)-49.5B(T) = 10^((B(dBpT)-240)/20)
辐射功率密度
S(dBpW/m²)=E·H=E(dBμV/m)+H(dBμA/m)
S(W/m²)=E(V/m)·H(A/m)电磁环境控制限值