车辆电磁兼容基础：电磁场近场和远场区域划分

根据天线理论，一般可将电磁场划分为三个区域，如图4-4所示。

在EMC中，一般将r≤λ/2π的区域称为近场区，将r≥λ/2π的区域称为远场区。表4-1所示为不同频率对应的波长。

图4-4 电磁场区域（D为场源的最大几何尺寸，λ为波长）

表4-1 频率与波长对应关系

对于电偶极子、磁偶极子等理想的辐射体，远场与近场的边界为

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波阻抗Z等于电磁波中电场分量E与磁场分量H之比，即Z=E/H。

在近场（r≤λ/2π）区域，对于电场源，即高电压小电流的源（如前面所介绍的电偶极子），其电场与1/r³成正比，磁场与1/r²成正比，波阻抗Z与1/r成正比，且大于自由空间波阻抗Z₀。因此电场源的近场又被称为高阻抗场。对于磁场源，即低电压大电流的源（如前面所介绍的磁偶极子），其磁场与1/r³成正比，电场与1/r²成正比，波阻抗Z与r成正比，且小于自由空间波阻抗Z₀，因此磁场源的近场又被称为低阻抗场。

在远场（r≥λ/2π）区域，无论是电场源还是磁场源，其辐射电磁波的电场矢量与磁场矢量相互垂直，且同时垂直于电磁波的传播方向。电场强度与磁场强度均与1/r成正比，电磁波的波阻抗恒为377Ω。因此，电磁场在远场为平面波。

在天线测量领域，一般将天线的场区划分为感应近场、辐射近场和辐射远场，其中辐射近场的区域为

的区域为感应近场，的区域为辐射远场。D为场源（天线）的最大几何尺寸。电偶极子场的波阻抗大于磁偶极子场的波阻抗。前者是容性高阻抗场，电磁场分布易受周围低阻抗物体的影响。后者是感性低阻抗场，不易受外界影响；电磁场能量在r的方向作往返振荡；最简单的简化方法就是考虑这些电磁场从源至物体的距离相对于辐射源的波长是属于近距离，还是属于远距离。