电磁发射技术范文1
【关键词】电磁辐射；防护措施；辐射危害；探究
1.引言
现今，随着科学技术的不断发展和进步，电磁技术，已经逐渐的成为了人们生产和生活当中的一个重要环节，在许多领域之内都有着极为广泛的运用。电磁技术的使用，为人们工作生活带来了极大的便利，并且也创造了巨大的物质文明，为科技的发展及各项技术的使用带来了很大的突破。但是，其相关技术的使用，具有两面性，电磁辐射的污染，是一种隐性的污染，看不见、摸不着，但是，确实存在，在西方国家的环保学者眼中，电磁辐射甚至被认为是幽灵电波。目前。人类生存的环境当中，已经不能够离开电磁技术的使用，卫星、网络、无线电等，都是日常生活当中的重要工具，所以，有针对性的对其危害进行合理的防护，通过切实可行的方案，减少日常生活当中的威胁，是非常有必要的。
2.电磁辐射的危害概述
电磁辐射带来的危害，主要是两个方面的，即生物效应以及其对电子设备的干扰，下文将对这两个方面的内容展开详细的分析和探讨。
2.1 电磁辐射的生物效应
电磁辐射对于人体的伤害有许多，例如失眠、记忆力减退、多梦、头昏、脱发等等症状。而多种频率的电磁波辐射，尤其是高频的电磁辐射以及较强的电磁场作用，其直接的后果就是造成人体在不知不觉的情况下体力和精力的衰退，并且极为容易产生白血病、白内障、脑肿瘤以及心血管疾病等等。根据相关资料统计可以看出，长期在显示器之前工作的人群之中，以上几种疾病的发病率明显高过普通人群。
2.2 电磁辐射对电子设备的干扰
电磁辐射还有可能会在一定程度上对电子设备的正常使用造成干扰。根据相关的分析，可以看出，电磁辐射可能会使广播不能收听、电视不能够正常的观看，同时自动的控制信号还会因电磁辐射的干扰而出现失误的情况，飞机的信号灯、医院的医疗器械、病人的心脏起搏器等等，都会由于电磁辐射的干扰而出现不同程度的失误，所有这些问题的发生，都在很大程度上造成了极大的经济损失和人体的损害。另外一个方面，电磁辐射还对武器弹药、易爆物品和易燃物品等，造成潜在的威胁。
3.电磁辐射的防护技术以及方法
根据上文针对电磁辐射的多方面危害的分析，可以对其在实际生活和应用当中造成的损害有着一个大致上的了解和掌握。接下来，将深入的对电磁辐射的合理性防护方法、防护的主要技术等，进行深层次的探析，力求从实际的角度出发，有针对性的对其进行改善和解决，为人们的生活减少不必要的威胁。
3.1 电磁辐射防护技术
为了减少生活当中电子设备以及相关仪器带来的电磁辐射影响，降低其潜在的威胁，需要从多个方面入手进行改善，不仅要针对设备的使用加强过程和阶段的管理，加强严格的控制，同时，还需要对电子产品的设备、吸收以及屏蔽等环节当中加强监控，保证其危害降到最低。
（1）电磁屏蔽。此项技术是有效的防治电磁辐射危害的关键点，同时，也是最主要、最可行的方案之一。其目的，在于防止射频电磁场的影响，通过相关技术手段的实施，将其辐射的强度降低在允许的范围之内，同时，将电磁辐射的影响以及副作用等，也限制在允许的制定范围之内。
（2）接地技术。接地技术，其指的是在电磁辐射源头以及大地之间，或者是大地之上的可以当作是公共点的金属构件之间，使用低电阻的良性导体，进行连接。在一般的情形之下，接地可以分为三种类型，即工频接地、静电接地以及射频接地，而为了更加有效的防治电磁辐射带来的危害，还需将射频的相关设备的外壳进行专门的接地，进而给高频干扰电压提供很好的电阻通路。分析其接地的原理，是将屏蔽体或者是屏蔽的部件，通过其内部的感应生成射频，并且将电流快速的导入到大地之中，进而使屏蔽体本身没有成为二次辐射的射源，在最大程度上保证屏蔽作用的高质量和高效率。同时，在接地技术当中，还应做到：接地极要埋设在接地井之内，射频接地电阻要较小，接地线和接地极尽量使用铜材质，适当的选择接地极的环境，否则不能发挥应有的效果。
（3）距离防护。距离防护技术主要是根据进场区域的电场强度，以及其与距离的平方成反比的相关规律，在进场的区域之内，电场强度就会随着距离的增加，迅速的减小。根据此项原理，在条件允许的时候，可以通过相关的技术手段将生产工艺及以及相应的流程进行合理性的改造，进而实现远距离的控制，可以使得空间的自然衰减利用更加充分，进而保证电磁辐射的危害降到最低。
（4）个体防护。个体防护，指的是在高频辐射环境之内进行工作的员工，应该佩戴相关的防护头罩、防护的工作服、防护眼镜以及其他的相关器具等，这些防护的工作用具一般都是使用金属膜布、金属网具以及金属的丝布等制成，其主要的依据是根据匹配原理以及谐振原理来对相关的吸收材料进行制造和开发，放置于电磁场之中，来有效的吸收电磁波并且将其转化成为热能或者是其他的能量，达到防护的目的和效果。而现今，随着科学技术的不断进步和发展，相关技术的不断改进，除了传统的制造材料之外，还发展了高分子的聚合导电材料、纳米材料等，这些设备的使用，不仅防护的效果比较好，并且重量轻，成本较低，便于使用。
3.2 电磁辐射日常防护
除了相关的防护技术，在日常的工作和生活当中，还需要做好相应的防护措施。
（1）日常生活中的辐射主要来源于微波炉、电脑、手机等，需要正确的进行使用和操作，并且详细的阅读相关说明书。还可加大与辐射源的距离、使用屏蔽玻璃、着防护工作服，以减少电磁的辐射伤害。
（2）工作中辐射主要来源于雷达系统，通信发射台站，射频感应及介质加热设备，射频及微波医疗设备，各种电加工设备，大型发电站，输变电设备等。可使用低辐射技术电子产品，对自动化控制设备可采用屏蔽法（屏蔽机房、屏蔽机桌、屏蔽包等）、接地法等，高频信号传输线宜采用光纤或同轴电缆等，工作人员必要时可着防护工作服。易燃易爆物宜采用距离、屏蔽、接地等综合防护技术。
4.结束语
综上所述，根据对电磁辐射的危害进行详细的分析和探究，并且有针对性的提出改进和防护的措施方案，力求减少生活当中的威胁，更好的推动此项技术的进步和发展。
参考文献
[1]吴彪.论电磁辐射的危害[M].现代环保产业，2010，9.
电磁发射技术范文2
关键字：电磁泄漏、TEMPEST、屏蔽技术、低辐射技术、电磁干扰器、加密技术
中图分类号：TP333 文献标识码：A
Electromagnetic Leakage Protection Technology
Abstract: This paper expounds the importance of the electromagnetic safety in modernized war and the daily work, and introduces the harm of electromagnetic leakage and ways of electromagnetic leakage. It puts emphasis on the research of electromagnetic leakage protection technology and gives us a detailed description of the mentioned measures and summarizes those measures.
Key word: electromagnetic leakage, TEMPEST, shielding technology, low emissivity technology, EMI device, encryption technology
0引言
在以夺取电磁权为核心的新军事时代，战争形势由争夺时空优势逐渐向争夺信息优势、电磁优势转变，战争形态也由机械化向电磁化演变。电磁能量纵横交错、密级重叠的战场上，高新电磁能或定向能武器是保证取得战争胜利的必要条件，但保障国家信息安全和电磁是军事行动的首要前提，只有提高电磁安全保障能力和反信息侦查技术，才能为战争的胜利创造有利条件。
作为电磁安全的核心技术年代开始被少数发达国家列入军事技术研究项目。众所周知，海湾战争是美国成功运用TEMPEST技术取得战争胜利的典型范例。美国通过对敌方的电子设备所发射的电磁辐射进行有效截获并破译机密信息，成功获取伊拉克及海湾地区政治、军事、经济等多方面情报，电磁制胜权贯穿战争始末。
1、电磁泄漏危害
电磁安全问题不单单存在于硝烟弥漫的战场上，更体现在日常工作中。现在政府机关、科研机构、金融行业等重要部门的日常工作都是在计算机或计算机网络上处理完成的，还有常用的辅助工具例如打印机、扫描仪、传真机等等，这些基于计算机网络的信息处理平台的安全保密问题很可能成为电磁安全的最大隐患。
电磁泄漏的直接危害是将绝密、机密、秘密信息外泄，使敌方或竞争方掌握重要情报，同时电磁泄漏还存在着间接危害，当敌方或竞争方掌握我们信息动态后可通过电磁对抗设备对我方进行攻击或在信息传送线路中植入误信号，使我方的命令码翻转，扰乱信息网络。
2、电磁泄漏途径
电磁泄漏的表现形式多种多样，但其本质可以归属于电磁泄漏辐射发射和电磁泄漏传导发射。计算机系统是典型的辐射发射源，也是电磁安全问题最大隐患。计算机在信息输入、数据处理、结果输出等过程中，都可能产生无意识的电磁发射。例如计算机显示器，显示接口输入信号给显示器，如果是串行数据，敌方可以轻易的获得红信息（时钟信息、视频信息、命令数据等有用信息）。再如，计算机相关的连接线在发射和传送数据时会产生电磁泄漏传导发射，有资料可证传导辐射强度与设备工作频率和连接线上传送的信号形式有关，同时电磁泄漏传导发射受距离影响小，在终端连接线处利用电流卡钳感应电流变化从而获取传导泄漏的信号信息。传导发射可分为差模传导和共模传导，前者是信号线与回线之间的电流环状流动，辐射特性可比拟环状天线或方形天线，辐射电磁强度与线路传导的电流大小、工作频率和回路面积等参数有关；后者是因设计不当而使传输线与地线间形成回路，电场强度与工作频率、传输线长度、共模电流大小有关。
在电磁泄漏危害中提到的打印机、电话、复印机、传真机等由于主要处理串行数据，所泄漏的信息易于接收和还原。例如，电话机系统中的某些芯片具有很强的辐射性，所传送的语音信息相对于其他加密信息而言更利于敌军或竞争者截获或还原，同时电话线具有很强的耦合特性，因此在科研单位的保密规定中，强调了禁止在电话中谈及具体型号设计方面的事宜。
在《TEMPEST――军事信息安全保密的新领域》一文中提到了密码设备的电磁泄漏，这种处于红黑界面上的特殊设备如果系统互连设计不当，不但没有起到保护红信息的作用，反而很可能导致黑设备成为传播红信号的途径和载体。同时该文还提到了“TEMPEST病毒”，利用事先植入的病毒攻击程序，窃取硬盘中的数据，以隐蔽的方式通过信息设备产生的电磁波发射出去，然后利用接收机还原设备接收隐蔽的数据。
3、电磁泄漏防护措施
TEMPEST技术是电磁兼容的延展技术，有着相同的技术基础，也存在较大差异。例如，TEMPEST技术的目标是防止机密信息外泄，采取低辐射发射方式或利用伪噪声覆盖有效信息方式等减少机密信息被截获的可能性，设备间相互干扰或无用电磁能的泄漏等不是其关心的主要问题；TEMPEST技术所考虑的频率范围较广，在甚低频段范围内一些机密设备仍存在较强的电磁泄漏等等。但是在电磁安全防护方面，很多措施都可从电磁兼容角度出发。另外，防护措施不仅可以通过硬件措施解决，还可以从软件角度在源头下功夫。下面介绍几种常见的防护措施：
3.1屏蔽技术
屏蔽技术是电磁泄漏防护措施中常用的技术。由于TEMPEST设备价格昂贵，短期内使用率不能达到要求，只能在普通设备的基础上进行改造使其达到TEMPEST技术要求，例如计算机主机箱进行优化设计，使其孔、缝等电磁泄露处进行仿真、合理布局，同时利用屏蔽技术对主机、显示器等进行屏蔽使电磁泄漏减少到最小。
3.2低辐射技术
低辐射技术是黑红隔离技术、屏蔽技术和滤波等防辐射措施的综合运用从而达到减少电磁泄漏的目的。首先，在系统设计初期，考虑红黑分离技术，将可能产生有用信息的辐射源与无用信息（杂散、谐波等）辐射源分离开，分别叫做红设备和黑设备。相对应的通常把被截获后可以破译出有效信息的信号，叫做红信号，否则叫做黑信号。其次，为防止黑设备成为红设备的传播载体，黑红设备不可双向通信进行信息交换，只允许黑设备到红设备的单向信息传输，同时防止连接线等产生耦合作用采用屏蔽等措施。目前低辐射计算机已经在党、政、军等保密要害部门有所应用，这种计算机的主要特点是：显示器前盖内安装屏蔽玻璃，屏蔽玻璃后安装液晶屏。显示器后盖安装有屏蔽板，屏蔽板位于液晶屏和后盖盖体之间。同时在计算机前、后盖内及前后盖配合处分别采取屏蔽滤波措施，以实现低辐射的目的。
3.3电磁噪声干扰器
电磁噪声干扰器是通过增加电磁泄漏辐射发射信道噪声强度和复杂度来达到掩盖电磁泄漏发射有用信息的目的。采用低辐射发射产品，仍有无意识电磁信号泄漏出去，为干扰敌方或竞争方截获信息，干扰器采用宽频率范围和高幅度两方面同时掩盖信息。例如计算机视频信息干扰器是专门为解决计算机辐射泄密问题而研制的一种信息安全保密防护产品。采用空间乱数加密技术、相关干扰和噪声混淆覆盖多种干扰方式同时对被保护计算机辐射的信息进行多重保护，使敌方或竞争方窃取信息更加困难。其中空间乱数加密技术是指计算机的电磁辐射信号被扰乱，即使敌方或竞争方接收到电磁辐射信号也很难解调出信号真正携带的有效信息。相关干扰技术是指干扰器发出的干扰信号与计算机辐射信息实时跟踪，具有良好的相关性，克服单一白噪声作为干扰信息易被解调的弱点。目前电磁干扰器技术相对成熟、抗还原能力强、使用方便，但防护程度较低，主要用于防护密级较低的信息。
3.4加密技术
除了硬件防护技术，还可以采用低成本、效果较好的软件防护技术，通过对视频信息和图像信息进行加密措施从信息源头解决电磁泄漏问题。例如，视频信息加密处理通常是将常规计算机显示器的行扫描方式转化成伪随机扫描方式加载到电路中去，通过特殊密码机制来控制。这种伪随机视频加密技术，可以扰乱敌方或竞争方对截取信息的破译，只要行扫描顺序规律没有被敌方或竞争方掌握，收到信息很难还原出来或把有用信息当成噪声处理掉，降低敌方或竞争方捕获效率。
3.5安全距离保证
电磁泄漏防护技术中最简单直接的方法就是安全距离保障。由于电磁波在空间传播过程随着距离的增加，辐射强度衰减，可以将红设备安放在安全距离范围内，使敌方或竞争方采集的辐射场中，泄漏的有用信号场远小于噪声场，从而减小敌方或竞争方破译有用信息的概率。
4.结束语
电磁安全问题关系重大，尤其是军事部门更应该有所重视，但目前TEMPEST设备昂贵，普遍应用可能性小，只有在现有条件的基础上做好相应的防护措施，从节省开支和做好防护工作两方面出发，提高我军的TEMPEST的防护能力，确保国家的信息安全。
参考文献
[1]胡绍华,袁化伦,曾庆海.TEMPEST――军事信息安全保密的新领域.2004.2
[2]李敏,孙德刚,杜虹,TEMPEST威胁与检测技术,信息安全与通信保密.2003.1
[3]卢硕,钟政良,万连城,计算机系统的EMC及TEMPEST,电子科技2005年12期(总第195期)
电磁发射技术范文3
关键词：电磁干扰；中短波；广播；抗干扰；措施
近年来我国在中短波发射技术上也取得了巨大的成就，不仅促进了广播电视行业的快速发展，同时也为我国信息化的发展提供了重要的基础保障。而中短波广播电视行业之间的竞争也越来越激烈，为了更好的促进中短波发射技术的发展，人们对于中短波发射技术在实际应用中存在的问题也越发关注，因此对于中短波发射过程中存在的干扰因素也必须要采取有效的措施来加以控制，这样才能够更好的促进我国中短波发射技术的不断发展。
1 影响中短波信号的主要干扰方式
中短波的电磁干扰按照频段的不同也可以分为不同的几种类型，其中对于信号造成损害或者电磁影响的属于有害的电磁干扰，在进行中短波信号传输时，所接受的信号会受到大量杂波的影响，从而降低中短波的信号质量。而产生电磁干扰的信号主要原因有人为因素以及自然因素两种，其中自然因素是电磁信号在自然环境中所产生的一种影响源，这种影响源可以是太阳风暴、宇宙射线等等，并且是客观存在的。而认干扰因素主要是在进行信号发射过程中，信号产生器产生的中短波与信号的频段发生一致的电磁波，这些无用的电磁波与有用的电磁波在一起进行作用时就会产生一定程度的干扰。信号在传输的过程中，受到大量的杂波信号影响，信号传输的质量也会大大降低，并且在严重时还会将有用的信号所掩盖，这样广播信号的应用质量也有所降低。
2 干扰的类型以及产生干扰的原因
2.1 被测信号干扰
电磁干扰中不仅有信号干扰的方式，同时也存在着其他不同类型的干扰形式其中被测信号干扰也是相对较为常见的一种。我们在进行研究的过程中发现，信号干扰中也可以分为常态干扰以及工模干扰两种，其中工模干扰就是在转换器的输入端上产生的干扰电压，而转换器的输入端在交流电压以及直流电压的作用下都会使信号发生一定程度的干扰。而常态干扰主要是在信号传输过程中叠加在被测信号上的一种干扰噪声，其中被测信号主要是传输过程中有用的直流信号以及交变信号灯，干扰噪声大多是变化迅速并且毫无用处的交变信号。而在信号传输时，如果监控系统中的被测信号输出位单端的输入方式，电压在工模干扰之下还会转变为常态干扰，在这样的情况下输入方式也需要进行相应的调整。
2.2 程序干扰
中短波的广播发射台电磁干扰除了被测信号干扰还有程序干扰，这种干扰形式也相对较为普遍。由于很多发射台在进行信号传输发射时都采用了自动化控制的方式，这样自动化控制系统在运行过程中，本身的中短波发射台就会处在较为复杂的电磁环境中，而及箱体以及编程逻辑控制器等虽然在使用过程中自身带有着一定的抗干扰能力，然而工作实施时会发生电位接地、屏蔽等工作处理不够完善的现象发生，在这样的情况下就很容易使工控机以及可编程逻辑控制器发生电磁干扰。在发生程序干扰时中短波发射台的程序运行就会受到很大程度的影响，这也是危害中短波发射的主要因素。针对这种情况，通常会采用屏蔽电缆、可编程逻辑控制器局部屏蔽等方式来对程序干扰加以控制。
2.3 线间耦合干扰
该这种干扰方式中也有着几种不同的表现形式，其中包括了电容性耦合、电磁性耦合以及电感性耦合等，在发生电磁干扰时，每种干扰形式都会影响到信号传输的质量，并且在不同的回路之间还会发生电磁场的现象，这样在经过相互作用后，电感性耦合所产生的电磁场也会相应有所增加，这对于发射台电磁信号就会产生非常大的影响。
2.4 地面干扰
对于地面发射设备，如果本身信号存在一定的问题，杂散指标不达标，在信号波中含有杂波或者是一定的谐波，工作设备中的变频器、高功放等的设置不当都会造成信号波中的噪声过高，影响中短波信号的传输效果。
3 避免电磁干扰的相关措施简介
在中短波发射技术不断应用普及的过程中，电磁干扰的现象也越来越严重，并且也成了目前影响中短波发射技术发展的主要因素，因此还需要对电磁干扰采取有效的防范措施来加以控制。我国针对抗电磁干扰技术处在研究阶段，并且为了更好的保证中短波发射的稳定性，也采取了一些相应的措施，其中主要有以下几方面内容：
3.1 在中短波广播信号发射时提高共模干扰抗性措施
共模干扰是电磁干扰中较为常见的一种干扰形式，按照其干扰形成的原因也可以采取两种不同的措施来对其加以控制，其中一种是通过模数转换器的前置放大器来使用双端输入的运算放大器，这样在发生共模干扰时就可以将干扰通过模拟负载来加以区分，而被测信号在此过程中也可以获得相应的通路，然而在这样的前提下，共模干扰就难以形成有效的回路，从而达到降低共模干扰的目的，但从使用效果上来看，这种抗干扰模式依然还需要进一步的加以完善。而另外一种是采取数字铝箔技术来降低共模干扰，这种抗干扰模式相对简单并且有效非常好的表现效果。
3.2 在中短波广播信号发射时提高常态干扰抗性措施
中短波信号发射干扰还需要从源头来加以控制，其中对于干扰信号特性的控制也是非常重要的部分。控制措施主要可以对被测信号的频率高低进行调整，这也是特别要注意的内容。而在常态干扰频率相比被测信号高的情况下，还需要采取低通滤波器来对被测信号中的干扰信号进行控制，这样也可以起到降低干扰的作用，同时在常态干扰频率相比被测信号相接近的情况下，还可以采用滤波器来降低干扰信号对中短波信号发射的影响。
4 结束语
通过对上述内容的分析也研究也可以看出，我国虽然在中短波发射技术上取得了一定的成就，然而针对电磁干扰方面依然还需要进一步的加以完善，并且其中也面临着很多的困难。而中短波信号发射中对电磁干扰的防范也是中短波信号发射技术中的难点所在，并且也制约了我国中短波发射机技术的发展，因此我们必须要对中短波电磁干扰产生的原因有了清楚的了解和认识，这样才能够更好的采取有效的措施来对其加以控制，从而保证我国中短波信号发射技术的发展。
参考文献
[1]颜军.浅谈中短波广播接收障碍及其改善措施[J].广播与电视技术，2011，5.
电磁发射技术范文4
关键词：电磁谐振耦合；无线输电传输；耦合理论
近年来，电子产品的不断发展，一方面带给人们以便利，不过越来越多的电源连接线开始困扰人们的生活。针对那些对距离具有特殊要求的问题，可以通过电磁谐振耦合无线电能传输技术来予以解决。电磁谐振耦合技术最早是美国的学者所提出的，其也是无线输电技术的新研究方向，更是引起了世界各国研究人员的热衷，并通过几年的发展也得到了技术上的突破，在电动汽车、医疗设备以及消费电子等均有所应用。不过该技术目前也还是起步阶段，仍有众多的问题有待科技人员的解决。为此，文章结合该技术的应用实践，首先分析了电磁谐振耦合基本原理及特征，研究了该技术的建模及传输特点，在此基础上探讨了磁耦合谐振WPT技术发展方向，以期促进为相关应用工作提供一定的建议。
1电磁谐振耦合基本原理及特征
目前，电磁谐振耦合无线电能传输技术是作为应用时间较短的无线电能传输技术，主要借助于近电磁场中近区场和谐振线圈的强耦合实现了电能的中程距离的高效传输。电磁谐振耦合无线电能传输技术是现今最流行的WPT技术之一，其最主要的特点就是中等传输距离以及高校非辐射能量传输。现阶段的WPT技术最主要的实现方式就是电磁感应耦合、磁耦合谐振、电磁波辐射这3种方式。磁耦合谐振体系最典型的构造原理就是高频电源以及闭环控制，发射、接收天线以及负载驱动电路和闭环控制所构成。发射天线是单匝接收线圈及谐振线圈所构成高频电源并向发射天线输出对应的高频率正弦交变电流，单匝发射线圈是在相关的高频正弦交变电流作用之下，在其临近的空间所产生的交变磁场，谐振线圈感应到相关的交变磁场而出现谐振。两个谐振线圈之间的构造参数是相同的，并在磁耦合谐振的相关作用之下一个谐振线圈也会出现谐振，并经过其感应耦合的作用把电能传输至接收线圈上，接受线圈在接收到相关的电能时通过负载驱动电路展开整流滤波处理，再给其直接负载供电，进而有效的呈现电能无线传输。在发射接收天线之间的距离或者是体系的负载出现变化时，相对应的闭环控制部分的调节体系工作频率能够有效的促使其安全稳定的工作，促使无线输电体系处在最大传输功率以及传输效率。
2建模及传输特点研究
2.1耦合模理论法
所谓耦合模理论法就是运用耦合模型法，合模方程直接性对相关发射天线之间能量耦合展开一定程度的分析。依据谐振线圈场幅值α定义，求解对应的耦合模方程能够得到发射天线及对应接收天线的能量转化传递函数，进而有效的分析WPT体系传输特征。2.3发射接收天线结构
磁耦合谐振WPT体系最重要的构成就是发射接收天线，谐振线圈可以根据其结构分为平面螺旋型以及圆柱螺旋型、圆环同轴型线圈，发射接收天线可以依据单匝线圈以及谐振线圈形状分为对称发射接收天线以及非对称发射接收天线。平面螺旋型线圈最主要的就是外向边沿螺旋线圈以及平面螺旋线圈和平面薄膜螺旋线圈、平面薄膜矩形线圈。圆柱形薄膜线圈以及短偶极子螺旋线圈。外向边沿螺旋线圈和平面螺旋线圈以及圆柱形螺旋线圈相比较而言，平面螺旋线圈耦合参数及品质系数是较高的，其最适宜于无线电能的传输。平面薄膜矩形线圈及圆柱形薄膜线圈主要是应用医疗电子设备。短偶极子螺旋线圈是经由两个圆柱形螺旋线圈及一个单位平衡结构合理的串联而呈现的，发射端以及接收端的短偶极子螺旋线圈可以依据正交方法进行排列，若是其中心的角度是π/4时，其耦合参数是最大的，对应的传输距离也是最远的。圆环同轴结构线圈是经由一个一端的开口而另外一端和内部的对应导体成为环形的电感器，因此，该线圈的电场基本上会被制约在内部同轴电缆之内，并且其磁场是由流过外导体的对应电流所产生的，此线圈耦合参数为k=δ/2π，该式中6代表内部相关导体弧度角，并且此天线的结构还具有一个双拼带的传输通道，能够同步传输相关能量及数据。
3发展趋势
磁耦合谐振WPT技术是一种高新科技技术下的无线输电技术，其对应的传输效率很高，且更容易呈现，所以其在电动汽车以及医疗电子设备、消费电子等相关领域应用较为广泛，以下将具体分析。
3.1电动汽车领域
磁耦合谐振WPT传输距离非常适中，且传输效率极高，这就很适宜于电动汽车的无线充电。国外相关学者所设计并验证磁耦合谐振体系相对应的等效电路模型，最终的实验结果显示该体系的传输距离为30厘米，对应的传输功率为220W，其传输效率为95%。
3.2医疗电子领域
基于高效大功率的条件，磁耦合谐振WPT体系的对应接收天线能够做的非常小，所以这也很适宜于医疗电子无线充电运用。有国外的电子研究院设计了可以用于生物移植的高效磁耦合谐振WPT设备，这要比以往传统的WPT体系更具传输效率，其结构非常紧凑，耦合性能也非常强，很容易进行调谐，并且生物相容性也很好，因此可以大量的生产。
3.3消费电子领域
磁耦合谐振WPT的高效非辐射能量传输，只会给体系之内的相关装置传输其所需的电能，因此其抗干扰能力也很强，这样就促使此项技术在消费电子领域有着极大的运用前景。国外的公司针对其谐振线圈以及金属性物体进行互相耦合导致其固有的谐振频率出现变化以及对应的传输效率有所降低，详细的分析了桌子对磁耦合谐振WPT体系的各方面影响，再经过一定的实验数据对其相关性能进行了验证。
电磁发射技术范文5
历史悠久的无线充电技术
无线充电技并不是什么新兴技术，最早可追溯到一百多年前特斯拉(Nikola Tesla，1856―1943)的沃登克里佛广播塔实验，其本质就是借助电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。随着技术的日益成熟，无线充电可分为电磁感应式、电磁谐振式和电磁辐射式三种。电磁感应可用于低功率、近距离传输；电磁谐振适用于中等功率、中等距离传输；电磁辐射则可用于大功率、远距离传输。对于普通消费者来说，最常见到的是电磁感应和电磁谐振两种技术。
当前消费者在市场上见到的无线充电设备大多采用电磁感应技术，成本相对低廉，通常售价在150元左右。不过这类无线充电器不但充电效率较低，而且需要较长时间才能为手机充满电，受手机外壳材质、阻碍物等因素影响也较大，消费者体验感受较差。
超极本杀手锏
相比传统基于电磁感应技术的无线充电，Intel在IDF2012推出的无线充电技术采用电磁谐振，用超极本作为充电源，配合充电软件和发射端,能方便地为智能手机充电。这一方案不仅系统功耗较低，而且对智能手机的摆放位置几乎没有要求（传统电磁感应技术需要接收器（Rx）在发送器（Tx）上面）。
从Intel无线充电技术硬件架构图中可以看出，发送端和接收端均采用了高度集成设计，如此可有效降低产品生产成本。此外，Intel还表示将为无线充电设计专门的软件，用于检测充电设备、智能控制充电、设备位置校验等。让人兴奋的是，该软件还可以控制发射端的电磁波发射范围和方向，从而既保证了无线充电效率，又可防止别人盗电。
Intel无线充电技术采用的谐振技术，具备可与电磁感应相匹配的效率，一般是指线圈到线圈的效率，而实际效率则包括右图中的整个流程。通过实验发现，无线充电的效率随着线圈之间（发送端与接收端）的距离增加而迅速下降，相比电磁感应技术，谐振技术能提供更平稳的变化，也就是说对位置的敏感度低一些。
电磁发射技术范文6
[关键词]人工源极低频电磁波、地球-空气-电离层模型
中图分类号：P224.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0070-01
引言
电磁波的频率范围及其命名根据国际电联（ITU）的规定，3～30的频率范围称为极低频（Extremely Low Frequency，简写为ELF），30～300的称为超低频（Super Low Frequency，简写为SLF），而发射机实际发射信号频率范围为0.1～300，其中实际包括了超低频、极低频和至低频（3以下）频段，为了方便，统一称为极低频[1]。
极低频电磁波的特点就是频率极低，波长极长，与其他频段的电磁波比较，极低频电磁波在传播中稳定，衰减小，穿透能力强。
1 人工源极低频电磁波技术原理
在ELF频段时，垂直架设的天线几何高度与波长相比较都太小，不能作为激励源。一般情况下，水平低架天线可以成为ELF发射天线。极低频发射天线的长度一般在几十千米到几百千米，仍然远远小于波长，因此极低频发射天线可以视为水平电偶极子源或垂直磁偶极子源。选择高电阻率的地区，在地面上架设一条或多条发射天线，用大功率无线电发射机通过天线和接地体向地下发送100A左右的正弦波大电流。随着发射源功率的增大，收发距可能达数千公里，较传统意义上的收发距大很多，这时必须考虑地球半径及电离层的影响[2]。因此该技术采用地球-空气-电离层模型来研究。
2 人工源极低频电磁波传播特点及分析
由电磁波趋肤效应，接地的有限长电流源注射到大地中的低频交变电流将会在另一个反向电极处流回而形成回路[3]。由电磁感应原理，回路内的交变电流感应产生交变电磁场。由电磁波的传播特征，极低频电磁波传播分为近区、远区和波导区三个区域。电磁场主要分布地面和电离层之间的波导中，电磁信号衰减小可以传播很远，直到上万千米。
电流环路的磁矩，计算公式为：
式中，为天线电流强度，为天线长度，为趋肤深度，电流环的磁矩与天线长度、天线电流和趋肤深度成正比。目前广泛采用球形空腔法进行研究，即地球-空气-电离层模型：
假设地球半径无限大，可以将地球看成水平均匀大地。经计算，得到如下的总场表达式[2]：
其中、、是球坐标系中径向变量、仰角、方位角。球形谐振腔中极低频水平电偶极子置于地表，源的发射电流为，源的长度为，发射电流和天线长度虽远小于实际情况，也能模拟电磁场的特征，因为计算的电磁场基本特征是一样的，只是幅度上有大小不同而已，长发射天线和大电流也是可以归一到一个单位的。本文研究测线垂直平分水平电偶极子的情形，测线方位角，第一个测点与源的距离，测点之间的距离为，计算400点，共20000，约半个地球周长。电离层高度取=80，电离层电导率取=，地球半径为，地球电导率为，对频率为1，10，100的电磁场的场强进行绘图。
在电离层-空气-地球之间的波导中，不同频率的电场在电离层中会激发出相应二次感应电流，二次感应电流激发相应的磁场，谐变的磁场又激发相应的电场，，电磁场就在波导中传播出去。如图2，电磁场强度和频率关系密切，频率越小时电磁场幅值也越小，频率越大时电磁场幅值也越大。当传播距离不断增加到10000左右时，电磁波存在一定的衰减，当传播距离继续增加至接近20000时，电磁场的幅值相对10000处有所增大，这是因为电磁波出现同相叠加导致电磁场幅值增强。
3 结论
本文从极低频电磁波的发射原理出发，通过在地球-空气-电离层模型下水平电偶极子激发的极低频电磁波的解，在给定参数下对不同频率极低频电磁场进行了计算，并分析了在不同频率下极低频电磁波的传播特性。极低频电磁波幅度非常稳定，衰减极小。在极低频电偶极子关于地球的对极点附近，电磁波出现了同相叠加现象，电磁场幅值增强。极低频电磁波技术是具有潜力的新技术，值得进一步深入研究。
参考文献
[1] 卓贤军，陆建勋. 极低频探地工程在资源探测和地震预测中的应用与展望[J].2010，23（6）：3～7.
