1.5　天線

電子、電氣設備工作時會產生一種伴隨電磁輻射，這種輻射并不是設備為了完成預定的功能而必須發射的。伴隨輻射是一類主要的干擾源，所有的電子設備都必須盡量消除這種輻射。為了消除這種輻射干擾，我們需要了解電磁波輻射的條件。

電磁波輻射有兩個必要的條件，那就是天線和流過天線的交變電流。在實際的設備中存在著許多寄生天線，這就是電氣、電子設備在工作時產生伴隨電磁輻射的原因。避免產生寄生天線，也是做電磁兼容設計的目的之一，分析和解決電磁兼容問題的一項主要內容就是發現和去除一些寄生的天線結構。如果不能徹底去除寄生天線結構，也應該避免交變電流進入天線，降低它們的輻射效率。為了達到目的，我們首先需要認識一下天線的結構，也就是說什么樣的結構能起到天線的作用。

電偶極和電流環是兩個基本的天線結構，如圖1-3所示。圖1-4為我們日常生活中常見的電視天線實物。

圖1-3　基本天線結構

圖1-4　電視天線

單極天線形式是只有一根金屬導體，另一根金屬導體由大地或附近的其他大型金屬物體充當，它是電偶極天線的一種變形。單極天線的輻射效率要低一些，但是輻射特性與偶極天線的基本相同。

電流環天線在電路中隨處可見，因為任何一個電路回路都可以構成一個輻射天線?？刂齐娏骰芈返拿娣e是減小電流環路輻射的有效方法。在進行線路板設計和電纜設計時應該以此為依據。

其實之所以存在天線，實際上就是兩個導體之間存在電壓。單極天線就是導體和大地之間存在電壓。只要去除兩個導體之間的電壓，或者去除導體與大地之間的電壓，就能夠減小輻射。屏蔽結構設計和搭接設計應該以此為依據。

電流環通常是由電路的工作回路形成的，很容易識別。偶極和單極天線就不那么容易被發現了，因為驅動這種天線的電壓并不是電路的工作電壓，而是一些無意產生的電壓。

電子產品中常見的寄生偶極天線和單極天線有：線路板上的地線、線路板上的外拖電纜（包括機箱外拖電纜、I/O電纜和電源線等）、數字地與模擬地分開的線路板、線路板與機箱連接的導線、金屬機箱上的孔縫、電路板上較長的懸空走線、沒有接地的散熱片等。在電磁兼容設計時，要盡量消除這些結構或控制它們的輻射。外界電磁場會在金屬部件上感應出電流，因為當系統的地線設計不合理時，電路的地線因為外界電磁場會在金屬部件上感應出電流，當系統的地線設計不合理時，電路的地線電流也會流過金屬部件，電流流過阻抗較大的部位（例如金屬部件之間的孔縫或搭接點）時，會產生電壓，因此金屬部件很容易成為偶極或單極天線。