
【電】 vertical field-strength diagram
垂直場強圖(Vertical Field Strength Diagram)是電磁學與電子工程領域用于描述電場或磁場在垂直方向上強度分布的可視化工具。該術語由三部分構成:"垂直"對應英文"vertical",指與水平面呈直角的方向;"場強"譯為"field strength",表征電磁場在單位電荷或磁極上的作用力大小;"圖"則對應"diagram"或"graph",表示通過坐标系呈現的量化數據集合。
在工程實踐中,這類圖表主要應用于天線輻射模式分析、地質電磁勘探和電磁兼容測試三大領域。以移動通信基站建設為例,工程師通過垂直場強圖可準确測定信號塔在不同仰角方向的電磁輻射強度分布,确保既滿足信號覆蓋需求,又符合國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)制定的安全限值标準。國際電信聯盟(ITU)在《無線電規則》第21條中明确規定,此類測量需使用經校準的三軸場強儀采集垂直極化分量數據。
典型垂直場強圖的數學表達式為: $$ E_v(theta) = frac{1}{4pivarepsilon_0} cdot frac{pcostheta}{r} $$ 其中$E_v$表示垂直電場強度,$theta$為測量點與場源的仰角,$r$為測量距離。該公式源自麥克斯韋方程組對偶極子場的推導,可見于劍橋大學出版社《電磁場理論基礎》第三章。
垂直場強圖是用于描述某一物理場在垂直方向(通常指垂直于地面或參考平面)上強度分布的圖形化表達。其核心意義在于直觀展示場強隨高度或深度的變化規律,常見于電磁學、地球物理、工程測量等領域。
場強類型
通常指電場、磁場或電磁場的強度,例如無線電波傳播中的電場垂直分量,或地球磁場垂直分量的分布。
垂直方向定義
以參考平面(如地面、設備表面)的法線方向為基準,通過坐标系(如高度軸)量化場強變化。
圖形特征
若需具體領域(如通信工程、地球物理)的垂直場強圖案例,建議補充背景信息以便進一步說明。
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