近区电磁场波阻抗与测量要求

从上述分析可得，通常把与偶极子相距为r≤λ/2π的区域作为近场区处理。

电偶极子近场区的波阻抗可由式（4-2）表示为

近场区电磁场的特点如下所述。

1）由波阻抗表达式可见，无论是电偶极子还是磁偶极子，它们在近场区的阻抗都是虚数，即近场区的电场与磁场相位相差90°，存在能量交换。其次，两种偶极子的波阻抗在量值上都是频率的函数，但变化规律不同。在式（4-2）中代入ε₀值计算后可知，电偶极子的阻抗值高于磁偶极子的空气波阻抗图（图4-5），所以前者是容性耦合的高阻抗场，后者是感性耦合的低阻抗场。将近场区的电场、磁场瞬时波形画出，就得到图4-6所示的坡印廷矢量。由于E_θ和H_φ相位差90°，当E_θ为最大值时，H_φ为零；若t₁时刻的坡印廷矢量S₁为正向传送，则到t₂的S₂就反向传送，表明感应的电磁场能量在r方向做往返振荡。

图4-5 电偶极子和磁偶极子的空气波阻抗(www.xing528.com)

图4-6 近场区的坡印廷矢量

2）在感应场中，感应情况不仅取决于场源性质及耦合方式，而且还取决于被感应导体的状况、所在位置及周围环境条件，甚至感应体的存在也会扰乱原先的电磁分布。

3）近场区的电场和磁场方向处在以场源为中心的大曲率半径球面上。在电偶极子的近场区，感应电场强度按1/r³规律减小，磁场强度按1/r²规律减小；在磁偶极子的近场区恰好相反，感应磁场强度按1/r³规律减小，电场强度按1/r²规律减小。此外，场分布在θ方向的变化也很大。因此，在近场区测量电磁干扰数据对距离十分敏感，不但要分别记录各测量点的电场强度和磁场强度，还应指明距离和测量天线的规格。在结构设计中，大部分设备内的布局属于近场范围，有意识地利用空间距离衰减，就可降低对屏蔽设计的要求。

理想的电偶极子和磁偶极子是不存在的。杆状天线及电子设备内部的一些高电压小电流元器件等场源，都可视为等效的电偶极子场源，其近场区的电磁场以容性高阻抗电场为主。环状天线和电子设备中一些低电压大电流元器件及电感线圈等场源可视为等效的磁偶极子场源，其周围电磁场呈现感性低阻抗磁场的特性。这些对电磁兼容性故障诊断有指导意义。