Исследование и оценка параметров сигналов в распределенных информационных системах. Для студентов технических специальностей - страница 14

В ближней зоне, т. е. на расстоянии r <<λ, преобладают составляющие, пропорциональные 1/r^>3 для E_>θ, E_>r, Н_>θ и Н_>r и пропорциональные 1 /r^>2 для E_>φ, Н_>φ.

Вариант интерпретации напряженности поля в ближней и промежуточной зоне.

Из представленного выше выражения для E_>θ (13.7).

Наибольший интерес представляет поле в ближней и промежуточной зоне. Закон изменения уровней напряженности электромагнитного поля, измеренного на единичном расстоянии E_>0, в зависимости от расстояния, имеет вид (13.8).

Построим и проанализируем график изменения каждой составляющей поля, а также суммарную напряженность. Он представлен на рисунке.

Пунктирными линиями показаны все составляющие поля (1/r^>3,1/r^>2, 1/r), а сплошной линией соответствует суммарная напряженность.

Рис. 12. – Изменение напряженности поля в ближней, промежуточной и дальней зоне

В дальней зоне влияние составляющих 1/r^>3,1/r^>2, сводится к минимуму и приближенно можно считать изменение поля по закону 1/r.

В практических измерениях определяется принадлежность точки измерения к зоне излучения.

Об измерении электромагнитных полей.

Для оценки защищенности ПЭМИ технических средств (ТС) в диапазоне 0,01- 1000Мгц приемник ЭМП (антенну) размещают на расстояниях один метр, что соответствует ближней и промежуточной зоны излучения от исследуемых средств. Как известно граница зон определяются условиями R_>бз = λ/2π и R_>пз = 6λ.

Определим принадлежность расчетного расстояния r_>рас. к одному из следующих интервалов (13.9).

Корректность использования антенн для проведения измерений определяется характером поля в ближней и промежуточной зонах, типом и характеристиками антенн. Ка, hд

Заключение о соответствия ПЭМИ ТС нормам проводится по соотношению с/ш (Ес/Eш) на границе контролируемой зоны.

О распределении поля.

Будем рассматривать поле, создаваемое элементарным электрическим (или магнитным) излучателем в какой-либо точке. Наиболее типичное излучение имеют электрические излучатели. Для этого случая в сферической системе координат действующие значения составляющих поля, указанные выше.

Распределение поля вблизи излучателя характеризуется отношением напряженностей электрической и магнитной составляющей, которые можно получить из выражений для Eθ и Hφ.

Для электрического излучателя в ближней и промежуточной зоне имеем: E/H=W0 (λ/2πr), в дальней зоне: E/H=W0. Для магнитного излучателя, используя литературные данные, имеем значения E и H,: E/H=W0 (2πr/λ).

Здесь (13.10) – волновое сопротивление в свободном пространстве.

Из приведенных отношений видно, что в ближней зоне однозначной связи между электрической и магнитной составляющей нет. Поэтому для измерения электрической составляющей поля в ближней и промежуточной зоне нельзя использовать магнитные антенны, с целью пересчета значений H в E.

Об измерении полей в ближней зоне (зоне индукции).

Напряженность электромагнитного поля в БЗ и ПЗ значительно превосходят поля в волновой зоне; кроме того, они обладают значительной неоднородностью, усиливающейся наличием вблизи исследуемых ТС проводящими предметами, случайными антеннами и линиями коммуникаций. В силу этого в зоне индукции (в отличие от волновой зоны) нет определенной связи между компонентами электромагнитного поля, и поэтому невозможно по результатам измерения одной из них вычислить значение второй. Из-за неоднородности поля в зоне индукции размеры измерительной антенны должны быть настолько малы, чтобы в области, занимаемой ею, поле можно было считать достаточно приближенным к однородному.