我們知道電磁波有似光性、似聲性、信息性、穿透性和加熱性等。似光性和似聲性表現在電磁波的反射、邊緣繞射和折射上,雷達就是通過計算發(fā)射波和接收到的回波信號來計算?f時間差來定位目標的方位。似聲性主要應用在波導器件上,原理就類似于兒時玩的聲學桶一樣,只是波導可以做成是真空的也可以是非真空的。
信息性體現在通過調制方式可以大量的信息,而且由于電磁波的頻率越來越高,根據香農公式,信道帶寬越寬,也就代表說能傳輸的信息量更大。最后一個加熱性在微波爐上得到了廣泛的應用。物質吸收微波的能力主要由其介質損耗因素來決定。介質損耗因素大的物質對于微波的吸收能力就強,相反則弱。水分子屬于極性分子,介電常數較大,其介質損耗因素也大,對微波具有強吸收能力。所以對于儀器來說,含水量的多少直接影響到食物的加熱能力。
我們廣泛使用的微波爐主要是通過磁控管產生微波能量,再由波導管將能量傳輸至腔室,由旋轉風扇將微波能量覆蓋到腔室的各個部分形成對食物的加熱能力。我們看到很多廠商在對應的規(guī)格參數中都會描述微波爐的工作頻率,基本在2.45GHz,為什么會是2.45GHz,主要是水分子的振蕩頻率是這個點,水分子在這個頻率下摩擦摩擦再摩擦,一步兩步三四步,相互之間產生了熱量,然后東西就熟了^_^。很多人都會擔心微波爐有輻射,特別是對于孕婦或小孩造成身體傷害,今天我們就找一臺微波爐實際測試看看。我會用一臺Rigol的RSA系列頻譜分析儀搭配Rigol的NFP-3近場探頭來測試。
查詢手冊發(fā)現NFP-3系列近場探頭頻率是能Cover到3GHz的,所以沒問題。
NFP-3是用于配合Rigol的頻譜分析儀進行電子產品的 EMI 測試,可用來檢測元器件表面的磁場強度、磁場耦合通道以及電子模塊附近的磁場環(huán)境,從而快速定位干擾源。NFP-3 包含四個型號 NFP-3-P1、NFP-3-P2、NFP-3-P3 和 NFP-3-P4不同的型號有著各自的特點。
比如我準備使用的NFP-3-P1是可以用來探測10cm內輻射的探頭,探頭本質上其實就是一根天線。
我們將頻譜分析儀通過一顆N轉BNC的接頭連接上頻譜分析儀。
然后打開頻譜分析儀,通過【Mode】按鍵將模式從默認的掃頻模式切換到EMI模式(如果沒有EMI模式使用掃頻模式也可以)。
按下【Meas Setup】-->【掃描表】,在列表中可以選擇所需要的掃描頻段,也要以自行設置掃描頻段。
因為我找的一臺微波爐是工作在2.45GHz的,所以我將掃描頻率設置成2.3~2.6GHz。
然后按下【Sweep】將啟動設置打成【開始】狀態(tài),此時頻譜分析已經開始在接收外部信號了。
將近場探頭在微波爐的四周探測來觀察頻譜分析儀的讀數。
近場探頭能夠探測到在2.45GHz及附近存在明顯的信號,下圖可視讀數在100dBuV左右。
然后再換算一下差不多在0.2mW左右。
如果在掃頻模式下可以把前置放大打開,然后將輸入衰減設置成0dB,也可以探測到信號。
其實討論微波爐有沒有輻射到不如說離微波爐多遠才是相對安全的,實際測試發(fā)現其實輻射只是在微波爐的表面,離開1米以后根本測試不到任何信號了。
其實儀表在我們日常生活是很常用到的,各類電子器件的測試都要使用到射頻類儀表,它并不陌生。還是用這臺頻譜分析儀,它還可以用來測我們的洗車遙控鑰匙,遙控鑰匙每按一下均會發(fā)送一次信號,這個信號看上去是經過調制的,我這款鑰匙工作在315MHz左右。
使用示波器可以觀察到時域的部分。