车辆与动力工程学院毕业论文
如图2-3所示，次级电流信号的频率分量中，在低频部分信号的幅值较大，而各相邻谐波的幅值相差较小，在低频频段内的辐射能量密度小而分而相对高频部分，信号能量幅值相对较小，变化频繁，而且能量密度大。因此，为保证高压线附近电子设备的可靠工作，应针对从低频到高频的宽波辐射特点，采取抗干扰措施。
图2-3.次级电流频谱特性 8
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§2.2.3 大阳CG125型汽油机点火系统电磁干扰源特性分析
根据图2-3所示的频谱图可见，次级电流信号的频率分量中，在低频部分信号的幅值较大，而各相邻谐波的幅值相差较小，在低频段内的辐射能量密度小而分散。而相对的高频部分，信号能量幅值相对较小，变化频繁，而且能量密度大。
而这些频率分量将引起等效天线附近产生电磁场，造成这种电磁辐射的真正场源是天线上的电流。
根据电磁波辐射形式和传播形式的不同，又可将电磁波分为近场辐射和远场辐射。远场和近场的界定可通过式2-1计算可得：
k????0??0?2?? （2-1）
式中：k—自由空间相移系数，单位：1 ?—信号角频率，单位：rad/s
10?9 ?0—自由空间的介电常数，?0?，单位：F/m
36? ?0—自由空间导磁率，?0?4??10?7，单位：H/m ?—电磁波的波长，单位：m
kr?1（式中r—电磁场中场点和源点之间的距离，单位：m）的区域称
为近区场，在近区场内电场和磁场之间存在
?的相位差，能量在电场和磁场2以及场和源之间交换而没有辐射，所以近区场又称为感应场。
而kr>>1的区域称为远区场。远区场的特点是：
（１） 电场强度和磁场强度的数值都与r成反比，电磁波的传播速度c?1?0??0，电场强度和磁场强度的计算式中都含有相位因子e?jkr，说明
辐射场的等相位面为r等于常数的球面，所以称其为球面波，电场强度、磁场强度和坡印廷矢量的方向相互垂直，且符合右手螺旋定则。
（２）
传播方向上电磁波的分量为0，故称其为横电磁波（TEM波）；
（３）
电场强度和磁场强度的比值为常数，称为煤质的波阻抗，记
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为?，对于本文所研究的自由空间，???0?120?? ?0（4） 电场强度和磁场强度的数值与sin?成正比，说明电磁场的辐射特性具有方向性，辐射波不是均匀球面波。
以点火回路次级电流为激励电流，由于点火时频谱噪声在10~1000MHz范围内具有很大的场强，根据天线电磁理论,电磁辐射的近场半径为
r0??c??0.048~4.8?106m （2-2） 2?2?f式中：c—电磁波传播速度，单位：m/s f—电磁波频率，单位：Hz
即单片机控制系统处于高压线电磁场的低频远场、高频近场内。 §2.2.4 以高压线上流过的次级电流为激励电流的电磁波计算和分析
点火系统的火花塞在跳火瞬间，中心电极和侧电极之间的火花放电，以电弧形式向空间发射电磁波，同时点火回路中的脉动电流也产生电磁波通过等效天线向外发射。此时，处于这种混合电磁场中的高压线作为良好的等效发射天线，以其自身作为源点在其周围空间中形成电磁场。
对于高压线来说，可等效为一个行波单导线。行波单导线是指天线上的电流按行波分布的单导线天线，设长度为l的导线沿Z轴放置，导线上电流按行波分布，即天线沿线各点电流振幅相等、相位连续滞后，其馈电点置于坐标原点。其模型如图2-4所示。
图2-4. 行波单导线模型 10
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对于电磁场分布较复杂的行波单导线，可以将天线分割成许多个电基本振子，而后取所有电基本振子的辐射场之和。即可将行波单导线分割成许多个微元体，即电基本振子，求出单个微元电磁场分布后，对高压线的长度进行线积分。电基本振子的模型和坐标系见图2-5，其中电场强度E和磁场强度H的下标指E、H沿该量增大的方向。
图2-5.电基本振子模型
电基本振子又称电流元，是指一段理想的高频电流直导线，长度l远小于波长?，其半径a远小于l，同时振子沿线的电流I处处等幅同相。
在近区场内
H??jIlsin?e?jkr （2-3） 2?r E??j60?Ilsin?e?jkr （2-4） ?rHr?H??Er?E??0 （2-5）
式中：H—磁场强度，单位：H E—电流强度，单位：F
I—激励电流（在本文中为高压线上流过的次级电流），单位：A l—导线长度，单位：m，在本文中l?40cm?0.4m ?—方位角，单位：1?
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