导体漏电与天线效应

导体上的电压在其所在周围区域形成电场（E场）。导体中的电流流动（正如它们总是在闭环中流动）在其所在周围区域产生磁场（M场）。所有的电信号与携载它们的导体一起，既产生E场也产生M场。所以，所有的导体都会将它们所携载的信号泄漏到外部环境。与此同时，又允许外部场通过导体渗入到它们所携载的信号中。

在距离大于所关心频率波长的1/6以外的区域，E场和M场将会形成具有E场和M场分量的完整的电磁场（EM场）。

例如：在频率为30MHz时，E场和M场会在距离源的1.5m处转变为完整的EM场；频率为300MHz时的转变距离为150mm；900MHz时，则仅为50mm。

因此，随着频率的增高，仅把导体当作独立的E场或M场发射器和接收器来对待是不恰当的。这一点，在图1-2-3中给出了更为清晰的表达。

图1-2-3 电场或磁场在距离大于它们波长的1/6处时形成的电磁场

频率增高所产生的另一个影响是，当波长短到可以与导体长度相比拟时会产生谐振。在某些频率上，信号与场之间的转换效率几乎可以达到100%。例如，一个标准鞭状天线，实际上就是一个有一定长度的导线而已。但当它的长度等于信号频率的λ/4（λ为信号频率的波长）时，它就变成了一个可以将信号转换为场的完善转换器。

上述仅是一个非常简明的描述。但是，作为电缆和连接器的使用者，我们所关心的重点是：虽然所有的导体都能形成一个谐振天线，但我们希望它们是效率非常低下的天线。我们在这里暂且假定导体就是一个鞭状天线（就我们讨论的目的而言，这已是足够了）。这样，我们就可以使用图1-2-4来作为在不同使用频率情况下选用导体长度的一个参考。(www.xing528.com)

图1-2-4 电缆和导体是随机的天线

图1-2-4的Y轴方向所代表的是以米为单位的导体长度，图1-2-2中的频谱仍然保留在图1-2-4中作为参考。图中对角线方向上的最右边的粗实线代表导体作为一个理想的天线，它的长度与频率的关系。

明显地，在通常使用的频率上，即便是很短的导体也可以引起发射和抗扰问题。审视粗实线所代表的导体长度与频率关系，马上可以发现：在100MHz频率处的一个信号或场，会使长度为1m的一根导体形成一个非常有效的天线。而在1GHz频率上，一根长度仅为100mm的导体就可以形成一个良好天线。这个简单的事实造成了大量“魔幻”式的EMC问题。

由于几年以前，常用的频率要比现在使用的低得多，因此典型的电缆长度并不会构成非常有效的天线。这也就是说为什么过去出版和使用的电气导线“消费和实践”手册已趋于过时。

同样，在图1-2-4中对角线方向上的中间的那根虚线代表了导线长度在它所覆盖的频率范围内不能形成非常有效的天线，但仍能造成问题。最左边的那根点划线，则表示在它所覆盖的频率范围内，由于导线的长度太短，它们的天线效应基本上可以忽略不计（一些最关键的产品除外）。

你也许不知道有多少次听到人们讲：“行了，我已经把它接大地了”。而在从事EMC技术工作的业内人士间常常流行这样一个令人发笑的笑话：RF信号是一个色盲，所以，当它们在导体中流通时，它们自己并不知道这些带有绿色/黄色彩条的导体^[18]①是不是一个良好的地导体，结果所有的地导体也都变成了天线。