
電(diàn)磁波泄露原理圖
同軸(zhóu)波(bō)導的(de)開口麵可以看成是最簡單的口徑天(tiān)線,作為平麵口徑的一種(zhǒng),其場分布較為複雜。首先,同軸波導開口麵上不僅有TEM波,而且有結構複雜的縱波;其次(cì),在同軸波導開口麵上(shàng)除入(rù)射(shè)波外,還有反射波;第(dì)三,在波導開口麵(miàn)上除有主波外,還有高次模波,此外,電磁場不(bú)僅存在於波導開口麵,在波導的(de)外表麵也有磁場,這是由於有(yǒu)一(yī)部分電流從波導開(kāi)口麵流向波導外表(biǎo)麵造成的。如把這些因素全部考慮,將使波導(dǎo)開口麵(miàn)的輻(fú)射問題變得非常複雜,要得到這一問題的嚴格解在數學上也會遇到很大困難(nán)。在天(tiān)線理論中(zhōng),一般(bān)采用近似解法來研究波導開口麵的輻射。假(jiǎ)設同軸波導開口麵的頻(pín)率是傳輸的主模波的入(rù)射波和反射波之和,即不考慮(lǜ)在開口(kǒu)麵所產生的高次模(mó)波以及(jí)波(bō)導(dǎo)外表麵的電流(liú)。
對(duì)於伸展金屬(shǔ)麵上的任意開口,當電磁能(néng)量通過開口輻射時,在天(tiān)線理論中都可以看(kàn)成(chéng)是縫隙天線。它是一個孔徑(jìng)天線,通常是在同軸線、波導管或諧振腔的壁上開縫,電磁波通過開縫向外部空間輻射,它的近場和遠場原則上都可以通過導體表(biǎo)麵的電流來決定。在采用外置天線接收局放脈衝激發並泄漏到GIS外(wài)空間的電磁波時,可以認為是內部的電磁(cí)場在間隔縫(féng)隙(xì)表麵電流驅動的縫隙天線所發射的電磁波(bō)。
從上麵(miàn)分析了解到GIS內腔中的電磁場結構,在同軸波導內由局放(fàng)脈衝激勵了一定模式以後,波導內壁上形成一定規律(lǜ)的電流(liú)力線,如果存在縫隙截斷波導內壁上的電(diàn)流線,則縫隙受到激勵,在縫隙上(shàng)形成(chéng)電場分布(bù),並向空間輻射(shè)。縫隙輻射能量的多少,決定於它切(qiē)割電流場的多少,也就是決定於它在波導壁上的位置。

波(bō)導壁上開縫激發磁場原(yuán)理圖