場強計量

滕俊恒

　　場強是描述電磁波能量的基本物理量，是無線電計量的基本參數之一。隨著科學技術的發展，電子設備廣泛應用，在我們生活的空間充滿了許多電磁波，這其中大多數是由有意發射產生的，象廣播電視信號、通信信號等；但也有一些是由非故意發射產生的，象電子設備的泄漏、家用電器工作時產生的干擾等，是人們所不希望的信號。上述兩種輻射信號就其存在的效果講，前者是有用的，后者則是有害的，這些存在于空間的電磁波，其強度的大小是我們所希望知道的，對于有用的信號，通過測量其強度可確定接收機的靈敏度，選擇適當的接收設備；而對于無用的信號，可根據其強度采取有效的預防措施。場強計量就是要保證這些測量的準確和量值的統一。

　　場強計量的主要內容之一是建立場強標準，依據頻率不同可將場強計量分為射頻場強計量和微波場強計量，射頻場強以電場強度表示，微波場強以功率密度表示，所對應的場強標準亦采用不同的方法建立。射頻場強標準大多是通過在橫電磁波傳輸室內激勵一均勻場來建立，而微波場強標準則是在微波暗室內通過向其某一區域發射一微波信號來產生一個數值可準確計算的標準場。而能夠準確計算出場強值的前提是在自由空間條件下，為了能夠在室內模擬出自由空間的條件，采用微波吸收材料鋪設在房間的六面體上，吸收發射的微波信號使其反射達到盡可能小的程度，形成一無回波室亦稱為微波暗室，在其某一固定區域中反射波信號電平與直射波信號電平之比可達-30dB以上，模擬出無窮遠處自由空間的狀態。在微波暗室內可進行一些需要在自由空間條件下進行而又在室外較難實現的測試(如飛機的雷達接收特性測試)。當然這種模擬是相對的，吸收材料吸收特性越好，建造的微波暗室的反射率電平就越小，模擬自由空間效果就越好。

　　根據距離電磁波輻射源的遠近將輻射區域分為遠場區和近場區，對于有用的發射，接收端往往處于遠場區，此時信號的強度較弱，如電視機接收的電視信號，環境電磁場大多也屬于遠區場的范疇。而對于無用的輻射和泄漏，可造成危害的區域往往是在近場區，此區域信號的強度相對于遠場區來說要大的多，在一定程度上構成對作業人員身體健康的危害和對周圍儀器設備的干擾。典型的例子是家用微波爐，若其微波泄漏超出規定要求則會對環境造成電磁污染并干擾居室內其它電器的正常使用。通常測量遠區場使用場強計、干擾測量接收機等測量儀器；測量近區場使用微波輻射與泄漏測量儀、近區場強儀等測量儀器。這些測量儀器需要定期校準，此項工作是場強計量的內容之一，亦是量值傳遞的一個環節。

　　隨著空間電磁波的增多以及電磁兼容問題日益引起人們的關注，對場強計量提出了更高的要求，場強計量的不斷發展亦為開展電磁輻射防護和電磁兼容研究提供了技術保證。