F01
自由空间平面波阻抗
E / H = Z₀均匀自由空间远场平面波中，电场与磁场 RMS 幅值之比等于真空特性阻抗。
- E
- 电场强度 RMSV/m
- H
- 磁场强度 RMSA/m
- Z₀
- 真空特性阻抗，376.730 313 412Ω
适用条件
- 自由空间远场
- 均匀平面波
- 不适用于反应近场或感应近场
EMC设计
电磁场与功率密度换算器
在自由空间远场平面波条件下换算 E、H、B 与平均功率密度。
FORMULAv1.0.0
INPUT PARAMETERS
选择一个已知远场量
在自由空间远场平面波条件下联动换算 E、H、B 与平均功率密度。
适用边界仅限自由空间远场平面波；近场中的 E/H 比值并不固定。
CALCULATION RESULT
计算结果
本地计算
∿
输入参数后点击计算，结果和模型假设会显示在这里。
FORMULA & TRACEABILITY
4 个公式 · 3 项来源公式依据与适用条件
计算公式、变量含义和模型边界公开展示；参考资料最近核验于 2026-08-30.
CORE EQUATIONS
核心计算公式
直接参与主要结果计算，是本工具的核心模型。
2 个F02
平均功率密度
S = EH = E²/Z₀ = H²Z₀使用 RMS 场强计算时间平均坡印廷功率密度。
- S
- 时间平均功率密度W/m²
适用条件
- E 与 H 为同一平面波的 RMS 幅值
- 介质近似自由空间
DERIVED & CONVERSION
派生与换算公式
由核心量进一步推导单位、电平或辅助工程量。
2 个F03
磁场强度与磁通密度
B = μ₀H在真空或空气近似中，由磁场强度计算磁通密度。
- B
- 磁通密度 RMST
- μ₀
- 真空磁导率（2022 CODATA）H/m
适用条件
- 自由空间或空气近似
- 磁性材料附近不能固定使用 μ₀
F04
场量与功率密度的对数电平
L_E = 20log₁₀(E/1μV·m⁻¹)；L_S = 10log₁₀(S/1mW·m⁻²)场量使用 20 倍对数，功率量使用 10 倍对数，并分别声明参考量。
适用条件
- 电场参考量为 1 μV/m
- 功率密度参考量为 1 mW/m²
REFERENCES
参考文献
01ITU-R · Recommendation P.525-5Calculation of free-space attenuation2024 · 给出自由空间传播及平面波电场、磁场和功率通量密度关系。
02NIST / CODATA · NIST SP 961 database, 2022 adjustment2022 CODATA recommended values of the fundamental constants2024 网页版 · 提供真空阻抗与真空磁导率的当前推荐值。
03NIST · NIST SP 811NIST Guide to the SI, Chapter 8: Logarithmic quantities and units2008（网页更新版） · 规定场量使用 20 lg、功率量使用 10 lg，并明确参考量。
工程使用说明
结果基于页面列出的模型与假设，用于设计阶段估算和预认证风险判断。复杂结构、材料频散、近场耦合及测试布置可能造成显著偏差。
FAQ
常见问题
自由空间平面波的 E/H 比值是多少？
远场平面波中 E / H = Z₀ = 376.73 Ω（真空波阻抗）。例如 E = 1 V/m 对应 H ≈ 2.65 mA/m。
功率密度和场强怎么换算？
S = E² / Z₀。E = √(S × 376.73)，例如 1 W/m² 对应 E ≈ 19.4 V/m。注意场量用 20lg、功率量用 10lg。
近场为什么不能用这些固定比例？
近场 E/H 由源的类型决定：高阻电场源（如杆天线）E 偏大，低阻磁场源（如线圈）H 偏大，比值不固定，波阻抗概念失效。
PRE-COMPLIANCE SUPPORT
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