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电磁辐射的测量十篇

发布时间:2024-04-25 17:08:19

电磁辐射的测量篇1

(1.北京市产品质量监督检验院,北京101300;2.国家中文信息处理产品质量监督检验中心,北京101300)

摘要:随着信息技术的不断发展,多种电磁辐射源同时存在的电磁辐射环境日益复杂,各类场所的人为电磁能量显著增加。为了实现对复杂电磁辐射环境的分析,预防或减少电磁辐射的伤害,通过对单一辐射源检测方法开展研究,创新性地提出了复杂电磁辐射环境的概念及检测方法,包括相对中心检测法和相对轴线检测法,并结合单一辐射源检测结果,对现代城市环境中常见的复杂电磁辐射环境开展了检测,最后对电磁辐射情况进行总结并提出建议。

关键词:复杂电磁辐射环境;电磁辐射;辐射源;辐射强度

中图分类号:tn03?34文献标识码:a文章编号:1004?373X(2015)15?0123?03

收稿日期:2015?01?12

0引言

随着信息技术的广泛应用和现代城市化进程的加快,各种频率电磁波的交互作用使城市空域、公共环境及居民住宅在内的各类场所的人为电磁能量显著增加。城市电磁环境污染已成为继pm2.5之后,又一环境污染因子,与人们熟知的大气污染、水污染和噪音污染相比,电磁污染由于不易被人们直接感知、隐蔽性强,短期效应不显著容易被人们疏忽。但是,随着消费者健康、环保意识的不断加强,对于电磁辐射的关注度也在不断增加。

现阶段电磁辐射的研究和检测还主要集中于对单一电磁辐射源的定性研究,随着技术的不断发展,电磁环境复杂性日益提高,对多种电磁辐射源同时存在的复杂电磁辐射环境的研究势必成为电磁辐射污染研究的热点。本文中复杂电磁辐射环境是指由多辐射源引起的多频率、多场强的电磁环境。当众多电磁辐射源处于同一区域环境中时,其产生的电磁波彼此之间交错作用,其呈现出的电磁环境变得相当复杂[1]。本文在对单一辐射源电磁辐射情况进行研究的基础上,针对复杂电磁辐射环境的检测方法进行分析和研究。

1单一辐射源

1.1检测方法

单一辐射源的电磁辐射情况采用多点检测法,如图1所示,单一辐射源多点检测法是通过不同的方位(根据消费者实际使用、接触情况),对辐射源的电磁辐射情况进行检测,获得的检测数据主要包括辐射源的工作频率、电磁信号种类、功率,检测结果能够较全面地反映辐射源的电磁辐射情况[2]。

1.2检测设备

针对工频、低频电磁场强度检测,需要使用各向同性响应或者有方向性电场探头或者磁场探头的宽带电磁辐射测量仪;检测移动基站等射频电磁辐射强度检测,则应使用具有各向同性响应或有方向性探头(天线)的非选频式宽带辐射测量仪[3]。

1.3检测数据和结果分析

针对17类典型电器产品的电磁辐射情况进行检测,对数据进行汇总并分析如下:

(1)单一辐射源辐射强度与检测距离成反比。在对典型单一辐射源电磁辐射强度进行检测时,以辐射源为坐标轴零点,在一系列与辐射源间距不同的位置点进行检测,辐射源的电磁辐射强度与检测点距辐射源的距离成反比,由检测结果可知,日常生活中大部分辐射源的电磁辐射强度在检测距离为0.5~1m时降低到可接受水平。以某品牌吸尘器产品为例,检测数据如图2所示。

(2)单一辐射源辐射强度与检测位置相关。在对典型辐射源电磁辐射强度进行检测时,以辐射源为相对中心,对不同检测位置的电磁辐射强度进行实地检测,这里所说的不同位置是指以辐射源为圆心,半径为恒定值的圆上不同方位的点,不同检测位置电磁辐射强度存在差异。表1列举了本次检测到的17类产品中不同位置检测点电磁辐射强度差异较大的辐射源。由此可见,大部分辐射源的电磁辐射强度最大值出现在辐射源侧面、发动机所在处和信号(音频、无线)发射区。

2复杂电磁辐射环境

2.1家居复杂电磁辐射环境

2.1.1电磁辐射来源

伴随着智能家居概念的不断推广,家居数字化程度不断提高,就目前智能家居系统的安装来说,其在安装调试过程中主要有无线方式和有线方式,由于有线方式布线繁杂、连接端多、工作量大、成本高、维护困难等特点无法进行大规模的推广,而无线方式则由于不受这些原因限制得到广泛的应用。常见的用于传输信号的无线电技术包括:蓝牙(工作频率2.4GHz),wiFi(工作频率:2.4GHz,5.8GHz)等,在低功率情况下无线传输受限于距离,这种情况下产生的无线电辐射非常小,假如要求有足够的距离,就要提高设备功率,相应会产生比低功率情况下强的电磁辐射。

再加上家庭中原有的各种家用电器、低频电磁场设备(如电线、开关等)、广播电视信号、通信信号等,所有这些信号重叠在一起使本来居住环境中的电磁辐射环境更加复杂。

2.1.2检测方法

虽然家庭中不同时间段电磁环境是复杂的而且是多变的,但由于辐射源总数量相对固定,对不同信号的不同组合累积实时进行测量即可,最终选取最差值进行统计。根据家庭环境中电磁辐射源相对集中的特点,设计了如图3所示的相对中心检测法和如图4所示的相对轴线检测法。

对家居环境复杂电磁辐射情况进行多次重复检测[4],检测过程中需记录的数据包括:

(1)频率占用度

频率占用度测量的目的是了解一个频域内辐射源的多少和密集程度,由于环境中辐射源工作情况存在不同的组合,需要针对每种组合情况进行检测积累,将频谱进行分类统计和记录。

(2)电磁信号类型

对于不同辐射源发射的电磁信号的种类进行记录,其大小反映了复杂电磁辐射环境组成中电磁信号的复杂程度。

(3)功率密度

功率密度用以描述复杂电磁辐射环境的功率强度,功率密度的定义为:功率与带宽的比值,即功率带宽。

通过对以上参数的分析和统计,并结合检测值进行分析,可确定该复杂电磁辐射环境中主要的辐射源及辐射贡献。

2.2公共环境中复杂电磁辐射环境

2.2.1电磁辐射来源

公共环境主要包括商场、超市和街道等公共场所,除包含特殊设备外,由于公共环境相对开阔,复杂电磁辐射危害相对较弱。

2.2.2检测方法

根据公共环境中辐射源分布相对分散的特点,设计了如图5所示的随机不规则多点检测法对复杂电磁辐射情况检测。

检测过程中需记录的数据同样包括频率占用度、电磁信号类型和功率密度。

2.3检测建议

采用本文提出的复杂电磁辐射环境检测方法,针对日常生活中接触较多的超市、家庭、公共道路和地铁站等复杂电磁辐射环境进行检测,检测结果显示,家庭中由于电器相对聚集,当多种电器同时开启时,电磁辐射强度增加较为明显;除非近距离接触公共环境中的特殊辐射源(例如公共道路中的高压变电站等),普遍公共环境较为开阔,电磁辐射强度均在可接受范围之内。提出建议如下:

(1)应注意不要把电器摆放得过于集中,使自己暴露在超剂量辐射的危险环境中;

(2)不应同时开启大量电器,同时处于工作状态容易造成电磁辐射量显著增大;

(3)不宜在卧室集中摆放电器;

(4)对于公共场所中的辐射源使用完应尽快远离、及时通过,由于工作关系需要长期接触的,需尽量远离辐射环境,保持安全距离。

3结语

本文基于对单一辐射源和复杂电磁辐射环境的检测方法开展研究,并采用相应的检测方法针对现代城市环境中常见的单一辐射源进行检测,得到检测结论,并对现代城市环境中电磁辐射情况进行了总结。

参考文献

[1]查振林,许顺红,卓海华.电磁辐射对人体的危害与防护[J].北方环境,2004,29(3):25?28.

[2]中国航天工业总公司.QJ2803?1996电磁环境场测量方法[S].北京:中国航天工业总公司,1996.

[3]国家环境保护局.HJ/t10.2?1996辐射环境保护管理导则:电磁辐射测试仪器和方法[S].北京:国家环境保护局,1996.

[4]Det,JammetH,mattHeSR.Guidelinesforlimitingex?posuretotime?varyingelectric,magneticandelectromagneticfields(upto300GHz)[J].Healthphys.,1998,41(4):449?522.

[5]崔本亮.电器电磁辐射对人的影响及保护措施的研究[J].现代电子技术,2011,34(20):140?146.

[6]杨晟健,钟清华.基于FFt和电磁辐射的低压电弧故障检测[J].现代电子技术,2012,35(18):86?88.

电磁辐射的测量篇2

关键词:移动通信基站;电磁辐射;广播;监测

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.149

1引言

随着移动通信网络规模的扩大和用户数量的增加,移动通信基站的数量不断增加。公众在充分享受现代通信设备为生活带来的便捷的同时,遍布各地的移动通信基站所产生的电磁辐射是否威胁人体健康,也逐渐成为各个运营商和公众争论的焦点。[1]公众对移动通信基站周边电磁环境安全性的关注、焦虑、冲突及相关投诉逐年上升。

但应注意的是,由于中、短波广播具有影响范围广、发射功率大、场强大的特征,且大中型城市普遍都有大型的中波广播发射台,中、短波广播是城市电磁辐射环境的主要贡献源之一。非选频测量仪很可能在测量基站电磁信号的同时也测到了中短波广播台信号,导致最终测值比基站电磁信号场强值偏高[2]。若基站监测时不区别、排除中短波信号的干扰,依照基站限值对包含中短波信号的基站电磁辐射监测值进行安全性评价,最终可能会得到基站电磁辐射水平不合格的错误结论。

2监测方法

2.1信号监测

实时监测当前测量环境中移动通信基站信号是否存在干扰信号,该干扰信号包括:中波信号或者短波信号;选取包括中短波频段和基站频段的综合电场探头,使该综合电场探头连接监测仪主机,得到综合电磁辐射监测仪;将综合电磁辐射监测仪垂直架设,使综合电磁辐射监测仪中的综合电场探头和监测仪主机的连线垂直于地面,记录该综合电磁辐射监测仪的垂直场强数据监测值;将综合电磁辐射监测仪水平架设,使综合电磁辐射监测仪中的综合电场探头和监测仪主机的连线平行于地面,记录综合电磁辐射监测仪的水平场强数据监测值;根据垂直场强数据监测值与水平场强数据监测值的变化幅度,监测当前测量环境中是否存在中短波信号。

2.2干扰信号的判断

在监测到当前测量环境中存在移动通信基站信号的干扰信号时,分别测量当前测量环境中包含移动通信基站信号和干扰信号的综合场强以及干扰信号的干扰场强;计算垂直场强数据监测值与水平场强数据监测值的变化幅度;当水平场强数据监测值大于垂直场强数据监测值以及水平场强数据监测值存在任意一方向的最大值,且变化幅度大于设定阈值时,判定当前测量环境中存在短波信号;当垂直场强数据监测值大于水平场强数据监测值,且变化幅度大于设定阈值时,判定当前测量环境中存在中波信号;当变化幅度小于设定阈值时,判定当前测量环境中不存在中波信号和短波信号。其中,综合电磁辐射监测仪和专用电磁辐射监测仪均为非选频式宽带辐射测量仪。测量时采用绝缘支撑架;该绝缘支撑架用于架设综合电磁辐射监测仪和专用电磁辐射监测仪,以采集当前测量环境中的场强值;其中,绝缘支撑架包括:三脚架或者绝缘延伸杆。

2.3干扰信号的监测

如果当前环境中存在中短波信号,则选取包括中短波频段的专用电场探头,使专用电场探头连接监测仪主机,得到专用电磁辐射监测仪;将专用电磁辐射监测仪垂直架设,使专用电磁辐射监测仪中的专用电场探头和监测仪主机的连线垂直于地面,记录专用电磁辐射监测仪的垂直短波场强数据监测值;将专用电磁辐射监测仪水平架设,使专用电磁辐射监测仪中的专用电场探头和监测仪主机的连线平行于地面,记录专用电磁辐射监测仪的水平中波场强数据监测值。

2.4计算与评价

根据综合场强和干扰场强,计算移动通信基站电磁辐射场强,在监测到当前测量环境中存在中波信号时,选取综合电磁辐射监测仪的水平场强数据监测值作为中波综合场强测量值;在监测到当前测量环境中存在短波信号时,选取综合电磁辐射监测仪的垂直场强数据监测值作为短波综合场强测量值。其中,根据综合场强和干扰场强,计算移动通信基站电磁辐射场强,分别按照以下公式计算移动通信基站电磁辐射场强:

其中,eb表示移动通信基站电磁辐射场;e1表示中波综合场强测量值;em表示水平中波场强数据监测值。

其中,eb表示移动通信基站电磁辐射场强;e2表示短波综合场强测量值;es表示垂直短波场强数据监测值。

将计算得到的移动通信基站电磁辐射场强与标准场强限值进行比较,得到比较结果。根据得到的比较结果,评价移动通信基站电磁辐射场强是否符合国家电磁环境控制限值要求。

3小结

本文介绍的移动通信基站电磁辐射的监测方法,与现有技术相比,其能够实现简单、快速、低成本地甄别基站监测过程中中短波广播的影响,减少检测人员工作量;并且,利用现有仪器及频段差异特性,通过间接计算得到基站准确测值,降低了监测成本;同时,排除了中短波信号的干扰以及中短波信号错误参与基站安全性评价,实现了准确、客观地评价通信基站单项照射剂量。

参考文献:

电磁辐射的测量篇3

关键词:移动通信;基站天线;电磁辐射;分布规律;安全防护

中图分类号:p427.35

文献标识码:a文章编号:16749944(2017)10007802

1引言

为了对基站天线电磁辐射的影响进行充分的了解,国内外有关这方面的研究和监测工作也在不断增加。力争在不影响人们身体健康的同时,构建一个良好的移动网络运行环境。因此,为了更好的了解这方面的内容,文章通过下文进行了探究,目的是为有关单位及工作人员在实际工作中提供一定的帮助作用。

2具体布设方案分析

在通信行业不断发展的背景下,为了能够确保用户的通信水平,需要科学的布设移动通信基站天线,这就要求优先,制定出合理的天线参数,从实际情况入手,选取正确的场地,布设检测点,最后通过科学的设备和仪器进行布设和控制。

2.1天线参数

通过应急通讯车进行试验监测,图1为网络天线的主要参数。

将三根定向天线设置到应急通信车中,其中,可以选择其中的一根进行试验,然后在关闭状态下控制另外两根天线,通过附近移动通信基站接入天线数据信号。

2.2选取场地

可以在比较空旷的场地内进行现场监测,确保场内四周无房屋、树木等障碍物。并且,1000m以内无基站天线。

2.3布设监测点

将天线主瓣轴向出垂直面作为试验的监测面,并且,在该垂直监测面内需要均匀的分布各个监测点。在5~30m左右控制天线监测面的水平方向距离,在2~3m之间控制布点间隔距离;在3~15m左右控制监测面垂直方向上的监测范围;在1m左右控制布点间隔。

2.4监测的基本方法和所用仪器

通过德国SRm-3000分频电磁辐射分析检测仪进行试验检测。按照相关标准进行检测,连续监测每个测点五次,并且,在15s以上控制各次监测时间,然后将稳定状态下的最大值读取出来。如果有较大的监测读数,需要将监测时间适当延长。

3分布规律分析及安全防护对策

3.1根据话务量确定无线电磁辐射强度

以1m的高度为间隔,将距天线水平15m的垂面选择出来,监测不同的话务量,在监测的过程中,利用手机通话的方式进行加载,其中实线、虚线和空线分别为两个载频、一个载频和空载的监测结果。通过分析相应的监测结果能够发现。网络天线的电磁辐射在空载时是最强烈的,13.49μw/cm2为其最大值,在向一个载频满载增加了话务量负载以后,这样就会降低天线电磁辐射功率密度至11.44μw/cm2。如果向两个载频增加了话务量以后,又会向13.08μw/cm2增加电磁功率辐射密度,并且,不会有较大的变化幅度出现。出现这种情况的原因:网络天线为多址时分工作模式,以脉冲的形式发射信号,空载时会有较高的脉冲幅值,造成有较高的监测结果出现;并且,在不断的增加了话务量以后,脉冲量就会被分散到各个信道内,进而就会降低辐射功率,在继续增加话务量后,因为增加了辐射总量,因此,也会相继的增加辐射功率密度(图2)。

3.2无线电磁辐射空间划分规律

在相关基站话务量统计结果基础上,这样随着话务量的变化天线电磁辐射强度也会发生变化。对加载时的一个载项wCDma网络天线和空载时的GSm900网络天线作为研究对象,研究瓣轴所在垂面的空间电磁辐射分布规律,以明确天线的辐射范围与强度。

网络天线主瓣轴向、空载所在垂面的电磁辐射功率密度监测结果可以通过图2进行表示,从距离平面的7m处开始,然后以1m为间隔,对离地面15m进行监测为止。通过分析监测结果,监测点和垂直距离与水平距离的距离越小,这样就会有越高的电磁辐射功率,同天线距离最近的监测点,57.84μw/cm2控制功率密度。然而,在不断增大了观测点和垂直及水平的距离以后,这样就会迅速减小监测点和天线之间的距离,在和天线水平距离的17m处,就会不断降低天线电磁辐射功率密度值,较《电磁辐射规定》内的单个限制小。对应的,就wCDma网络天线而言,会在5、8、10、13、15、17、20、23、25、28、30m左右控制主瓣轴向所在垂面中的水平距离。从高出地面3m的高度起,对高出地面14m的高度以1m的间隔进行监测。

随着垂直距离或者观测点和水平距离的加大,这样就会迅速减少监测点电磁辐射功率的密度值。

在具体天线下方垂直距离1.5m和天线水平距离的15m处,这样也会降低wCDma天线电磁辐射功率值,一般会降低到6.06μw/cm2,并且,对规定内的限制要求要低。

3.3预测分析天线电磁辐射理论

为了对以上监测结果的准确性进行验证,首先,通过理论验证wCDma、GSm900天线的电磁辐射。因为话务量会随着天线电磁辐射强度的变化而变化,分别在9w和20w控制wCDma和空载GSm900的天线发射功率。在3.0dB、45dB左右控制wCDma、GSm900避雷器、接头和网络天线等总损耗量。

3.4划定天线电磁负荷安全保护距离

通常会在天线主瓣方向处控制基站天线的电磁辐射区域,所以,把其垂直安全防护距离按照天线轴向的辐射厚度进行划定。

按照上述所检定的检测结果能够得知,wCDma天线加一个载频、GSm900天线空载时,这样就会在4m、3m左右控制其主瓣垂直辐射厚度,然后对天线最大发射功率情况没有进行充分的考虑,如果天线在最大的功率条件下运行时,通过相应的分析能够将其轴向水平方向的辐射厚度计算出来,通过分析得知,其距离主要为21m和17.8m。并且,在4.2m控制主瓣轴向垂直方向上的辐射厚度。同时,因为较大的配置了部分天线的下倾角,为了将电磁辐射对四周敏感目标的与影响度降低,所以,应该在4.5m左右控制天线的垂直安全防护距离。

4结语

随着话务量的不断变化,不同工作模式下的天线电磁辐射强度也会发生变化,在空载时,GSm900天线会有着最强的电磁辐射强度。在不断的增加了话务量以后,会首先降低,然后再升高,然而,却不会有过大的总变化幅度。电磁辐射强度在天线空载状态下是最小的,在不断的增加了话务量以后,也会相应的增加辐射宽度。并且,天线的主瓣方向是天线电磁辐射能量的主要集中点,垂直半功率角和辐射厚度有关。按照理论计算结果及现场监测结果,将天线的垂直安全防护距离确定了出来。

参考文献:

[1]吕建红,彭继文,方芳,等.移动通信基站天线电磁辐射分布规律及安全防护研究[J].环境科学与技术,2013(6):896~897.

[2]周建明,高攸纲,徐小超,等.通信电磁辐射及其防护[m].北京:人民邮电出版社,2010.63.

[3]陆丹.上海市电磁辐射污染源现状分析及防护对策[J].环境科与技术,2008,31(7):152~154.

电磁辐射的测量篇4

关键词:电磁辐射;家用电器;健康

继水源污染、空气污染和噪声污染之后,电磁辐射已成为当今社会第四大环境污染源。人长时间处于较强的电磁辐射之中,就会出现如心率不起、血压改变和失眠、健忘等生理反应,甚至使人的身体器官发生癌变。因此,很多人甚至到了谈“电”色变的程度,家里的什么电器都不敢碰,生怕沾染了电磁辐射。

那么,什么是电磁辐射呢?电磁辐射对人体健康又有哪些影响呢?电磁辐射又称电子烟雾,是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成,而该能量是由电荷移动所产生。电磁辐射是一种复合的电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。换句话说,所有的电子电路都会产生电磁辐射。

当然,人体对电磁辐射是有一定的抵抗力的。一般认为电磁辐射在10V/m或0.4μt以下时,对人体健康不构成危害。那么,我们常用的家用电器产生的电磁辐射是否会超过这个值呢?

1、手机

现代生活中人几乎处处离不开手机,所有首先来谈谈手机的电磁辐射。经过检测,手机在不同状态下辐射值是不一样的。开机7.65V/m,关机4.25V/m,待机0.62V/m,接收短信5.96V/m,发送短信5.43V/m上网2.65V/m,接通前9.26V/m,接通瞬间26.84V/m,通话期间1.48V/m。由此可见,在拨打手机的接通瞬间,手机的电磁辐射是最强的,而当接通以后,其辐射值会逐渐降低到一个相对稳定的状态。因此,在拨打电话时,最好是先现拨号码,然后把手机拿在手里,等电话接通了在把它移到头部附近。另外,如果能够使用耳机接打电话,也可以增加手机和头部的距离,从而减少手机辐射对人健康的影响。

2、电脑

随着科技的发展,电脑作为一种高科技的办公设备,已经逐渐走进千家万户,成为人们家中不可或缺的家用电器。很多人喜欢上网、打游戏、聊天、看电视、等等,在电脑前一坐就是好几个小时。

经过测量,电脑的各个部分都会产生电磁辐射但并不相同。映像管显示器(CRt)1.00μt,液晶显示器(LCD)0.11μt,电脑主机正面0.17μt,电脑主机后面0.46μt。低音炮音响0.63μt,普通鼠标0.1μt,普通键盘0.11μt,无线鼠标0.53μt,无线键盘0.96μt,无线路由器0.15μt。

通过比较可以发现,映像管显示器(CRt)的辐射是最高的如果你家中还用的是老式映像管显示器的话,还是尽快换成液晶的吧。如果必须要用映像管显示器(CRt),一定保持显示器和人的距离在30厘米以上。电脑主机的机箱要密封严,它的机箱外壳有很好的防辐射功能。过去有些人为了让电脑散热更好,而将机箱外壳拆开,让主机的内部零件着工作,这样会成倍增加辐射。由于机箱后面的辐射很高,人没事不要长时间站在那。低音炮音响的辐射也比较大,最好不要摆放在电脑桌上,放在桌子下面可以减少对人的影响。至于最后的无线键盘和鼠标,检测的是它们正上方的辐射,而无线键盘和鼠标的下面密封还是比较严的,泄露出来的电磁辐射也很少,一般不会危害健康。

3、电视机

现在家里的电视机基本上也都换成液晶的了,其电磁辐射类似于电脑屏幕。不过人们看电视时的距离一般要比看电脑屏幕远得多,所收到的电磁辐射也要小得多。所以,即便长时间看电视,也不会积累太多的电磁辐射。不过长时间看电视还是对视力有损害的。

4、电磁炉

以前大家做饭用煤,后来慢慢换成了液化气或管道煤气。如今,随着电力资源的使用越发广泛,越来越多的家庭开始适用电磁炉烹饪美食,尤其是和亲朋好友围坐在一起用电磁炉吃火锅是再爽不过了。可是有人说电磁炉的电磁辐射很强,会对周围一圈人都有辐射。事实是如此吗?

通过测量,电磁炉附近的电磁辐射为19.74μt,看上去很高。但是,把检测仪移动到距离电磁炉20cm处,其数值就下降为5.49μt。再把检测仪移动到距离电磁炉40cm处,其辐射值仅为0.32μt。

如果是在灶台上烹饪食品,人一般不会离电磁炉很近。即便是吃火锅,由于习惯上在火锅周围还要摆放菜品和餐具,其距离也要在40cm以上。所以,电磁炉的电磁辐射并不会对人体健康不利。

现在市面上还有一种电陶炉的东西,经常打着“无辐射”的幌子跟电磁炉竞争。其实电陶炉辐射虽然低,但绝对不是无辐射。而且由于加热原理的不同,导致电陶炉工作时自身产生大量热量,在是烧水,炒菜或者吃火锅,电陶炉的效率要比电磁炉差好多。不过电陶炉也有不挑材料和可以无烟烧烤等优点,可以说各有千秋,消费者可以按需要取舍。

5、微波炉

随着生活的节奏的越来越快,微波炉开始走进了千家万户。它的名字里就带着“波”,使许多人觉的它肯定会产生很多电磁波,电磁辐射也一定很强。

经测量,电磁炉的正面电磁辐射为3.93μt,距离电磁炉正面30cm处2.43μt,距离60cm处0.27μt。而距离电磁炉正面70cm以上则完全检测不到电磁辐射。

电磁炉的电磁辐射泄漏容易发生在门缝处,如果你担心受到电磁辐射,在开启电磁炉后就迅速与电磁炉保持一定距离,就不会受到电磁辐射的影响。

除此以外,电冰箱、音响、电暖器、电水壶、吸尘器等也会产生电磁辐射,但也都远远低于限定值。现在我们已经列举了这么多家用电器,发现它们的电磁辐射都不大,对人体健康的影响很小,那是不是说家用电器不会产生强的电磁辐射呢?当然不是,而且这些产生强电磁辐射的恰恰是那些不起眼小家电。

6、电吹风

不要小看电吹风,一个1000w的电吹风,工作时的电磁辐射居然高达3.5μt,是电脑屏幕的3倍多。而且由于电吹风工作时是正对着头的,它的辐射强度可想而知。

好在人点电脑前能坐一个小时,但绝不会用电吹风吹一个小时。顶多3-5分钟把头发吹干就停下来了,使得电吹风对人的影响还不至于太大。真正对人体健康危害最大的是下面的设备

7、电热毯

电热毯工作时的电磁辐射大约是400毫高斯,也就是4μt,比电吹风还要多。更可怕的是,当人躺在电热毯上时,两者之间的距离为0。像前面提到的几种电器,都可以通过增大距离来减少电磁辐射,但这方法对电热毯完全无效。更严重的是,有些人喜欢冬天开着电热毯睡觉,使得身体接受电磁辐射的时间也无限延长,很容易诱发各种身体身体疾病。轻者头痛、头晕、上火、发烧,重者呼吸困难,甲状腺机能抑制,皮肤肾上腺功能障碍,甚至有产生白血病的可能。

所以,在使用电热毯时,一定要在睡觉前将其关闭,以免发生人长时间处于电磁辐射的情况。另外,即使人不在床上,也不要长时间开着电热毯,容易诱发火灾等事故。

综上所述,家用电器的电磁辐射确实是存在的,但并没有那么严重。只要我们合理的使用家用电器,并养成良好的生活习惯和卫生习惯,家用电器就不会我们的健康造成影响,而会使我们的生活变得更加温馨和舒适。

参考文献

[1]张月芳等,电磁辐射污染及其防护技术,2010

电磁辐射的测量篇5

关键词无线电发射基站;辐射值;影响

中图分类号p162文献标识码a文章编号1674-6708(2014)122-0236-02

1人民公园的三个基站

我所在的深圳中学西校区坐落在风景优美的人民公园旁,在公园里你会注意到除了锻炼身体的人们和那一栋栋罗列在公园旁的居民楼,就是那两座突兀的发射基站了。在这一带共有三个基站,人民公园有两个,附近的居民区大院里还有一个。在下图,学校附近的三个无线电发射基站用红色的圈标示。

无线电波穿透固体会有穿透损耗,部分辐射会被挡在墙体外面。但是公园比较空旷,到达校园的距离d=74.32m,不足200m,从学校的窗户就能望到基站,且属于水平传播的范围。下图是发射基站和教学大楼的距离,图中两个红点分别是教学大楼和距离最短的1号发射基站。

2电磁波

传播广播信号就是通过电子电路把声音信号通过线路转为电信号,用高频振荡将信号携带到电磁波,传播到周围的空间,在接收端接受了这个电磁波,通过相应设备将电信号再还原为先前的声音信号。电视信号相比而言要稍微复杂一些,不但要处理好声音信号,还必须要把图像信号通过电路转变电信号,并把图像和声音信号共同传递到了高频振荡中,让电磁波携带这两种信号传播到周围的空间。广播所用频率比较高,传播范围大,而电视机中所接收电磁波频率更高一些,范围也更加大。无线电广播、电视、微波通信等各种射频设备的辐射,频率范围宽,影响区域也较大。

3射频电磁辐射

确实所有的波都具备能量,但是如果频率不高(例如声波)电磁间转换就比较缓慢,并且绝大多数的能量几乎全部经过介质返回,仅仅极少一些要被辐射出去,传递时还必须要依靠有形导体才行;对于频率比较高的,例如光波、无线电波,电磁之间的转换相对较快,因此能量是不可能完全回到原来的振荡电路中,因此电磁就伴随着电场和磁场进行周期性变化传播出去,当然传播形式依然是电磁波,传播之时并不要介质参与,这种波是能够在空间中自由传递,称之为电磁辐射。传递信息之时还能够影响到生物体。

由于电子技术的广泛应用,无线电广播、电视等各种射频设备的功率成倍提高,地面上的电磁辐射大幅度增加。频率范围宽,影响区域大,还能够附近工作人员造成危害,从研究中表明,电磁波对环境污染主要因素就是射频的电磁辐射。电磁辐射危害人体主要是因为电磁波能量所致。通过一些研究发现,致病效应几乎都是和磁场的振动频率成正比例,是随着增大而随之增大,一旦频率高过了10万赫兹,就能够威胁到人体。如果长时间在这种环境下生活、工作,人体就会受到电磁波干扰,机体组织中的分子在电场影响下会随之发生变化,使机体的神态平衡发生紊乱。如果时间比较长,还可能出现病态表现,其危害表现为以下几个方面:对中枢神经系统的危害、对机体免疫功能的危害、对心血管系统的影响、对血液系统的影响、对生殖系统和遗传的影响、对视觉系统的影响、致癌和致癌作用等,它还对内分泌系统,听觉,物质代谢,组织器官的形态改变,均可产生不良影响。

1988年我国出台《环境电磁波卫生标准》中规定:一级区域内单位面积上通过的微波功率密度不得超过10μw/cm2。

4电磁波强度的测量

一般电器行都有出售电磁波辐射测试仪,很容易就把其强度测出来,一旦搞过了标准就发出了警讯,使用者必须立即离开被测物。电磁波辐射测试仪可用于各种工作/生活环境的电磁波辐射测试,包括手机电磁辐射测试、调频/电视/短波广播、计算机的无线设备、无线通信、射频发射设备电磁辐射测量等。测试范围:10mHZ―2000mHZ2,计量单位:uw/cm2(微瓦/平方厘米),测试误差:±10,数显范围:1-1999。

当以基站作为中心,而半径为300米的范围中,所布设的点位就是相对水平的零点,而间隔了90度,测量线也是划分成4个方向,其中每一条测量线还要优选出50m,100m,150米……300米等,在这些距离面上设置出测量点,在电磁辐射高峰期中选择测量时间,测量的高度为1.7m,每一个测量点要连续进行五次测量,每一次测量不能够低于15s,还必须要在稳定状态下读取出最大值。而且在测量之时还应该避开高大的树木、建筑物以及高压线等各种影响,气候条件必须要满足仪器的规定条件。

在古代,人们还把油灯当成晚上的照明,但是因为自身遮挡了光线,在灯具的下方就会出现一块很大的阴影,这种阴影就被叫成灯下黑,而基站中基本上也这样,辐射场强的分布上就成为了一个半个椭圆,发射塔下面的信号反而不会太强。

根据公式(b),可得出距对应频段台站不同水平距离处场强。按照管理辐射的限值,就能够得出管理限值和天线之间的距离,也就是辐射防护距离。在公式(b)中,需要4个数据:发射机标称功率、天线增益(倍数)、地面衰减因子、被测位置与发射天线水平距离(km),但是其中有2个数据我们无法取得,只好采用前面的测量数据来推断基站的辐射强度。

6结论

人民公园的三个无线电基站站点的电磁辐射值远高于安全值,应提醒游人不要长时间在下面逗留。基站到学校的最短距离在100m以内,电磁辐射的衰减和距离成正比,当距离在100m时电磁辐射功率一般为40到50dB,因此基站对学校最近的一座教学楼存在一定的辐射风险,有辐射但是高出标准不多。

参考文献

[1]窦沛沛.正确看待身边的电磁辐射及防护措施[J].中国无线电,2010(11).

电磁辐射的测量篇6

关键词:电磁辐射职业;职业危害;防护对策

中图分类号:tm346文献标识码:a

随着现代化科学技术的发展,射频技术及电磁波被广泛地应用于现今的生产生活中。在现实状况中由于我国面对电磁辐射职业的危害的研究程度比较小,极大地落后于大气污染危害的研究,现针对射频及电磁生产产品,分析电磁辐射职业危害,从电磁辐射生产监测环节中提出积极的防护对策具有非常必要的现实意义。

一、电磁辐射职业存在危害性的常见生产工作场所介绍:

1.发射机房:如电视和广播信号发射系统的发射机房,以及信号接受发射的设备调适机房。此外,雷达系统的存在,雷达系统的发射及辐射危害也是比较严重的。

2.射频类的电磁辐射危害场所:射频感应、射频加热微波介质,及现今运用于医疗领域的射频微波医疗设备的使用等都存在着电磁辐射危害。

3.电设备加工场所:现今存在规模和范围较大的电设备加工场所,这些场所的电磁辐射危害存在严重的积聚型和渗透性。

4.电力发电站:电力发电站尤其是大型发电站、高压设备及高压变电站和高压输电线工作场所的电磁辐射危害也是比较常见的。

5.网络电磁辐射危害场所:移动网络设备如手机制造行业工作场所。现实中大型的网站及无线网络设备场所。

6.交通工具场所:地铁列车及现今的电能源汽车,以及飞机制造场所的电磁辐射危害也是比较常见的。

7.各种卫星发射场所,以及我国国防类导弹等的研制工作场所的电磁辐射危害也是比较常见的。

二、电磁辐射职业常见的危害及原因分析

1.来自于电磁生产场所生产设备的危害

一般而言,电磁辐射生存工作设备所带来的危害有来自生产制造材料本身存在的辐射危害,还有一部分来自在电磁生产设备调试中参数设置不合理导致电磁设备工作超出正常的射频及微波的控制领域而产生电磁辐射危害。造成这些危害的原因具体如下:

①生产电磁设备的参数调整未在有效的控制范围内进行:电磁辐射职业所工作的设备基本上都是现今的射频调适和电磁微波设备。电磁设备的内在构造是在特定的物理原理下而形成的,所以生产电磁工作的设备所发射的出的射频强度和电磁微波强度越强其所造成的电磁辐射危害越大。基于这一方面而言,电磁辐射职业的生产设备的参数的调整和控制都是严格经过科学试验而制定的,而在正常工作中设备参数调适完成的情景下,通常要在试验场所经过一定的监测调适才会大规模投入使用。但是现今存在的一个问题就是在试验监测过程中,不合理的监测未能及时的发现生产设备参数调整不合适产生电磁辐射过大的问题,一旦正常运转使用,将会产生严重的电磁辐射危害。

②此外,众所周知在电磁辐射生产领域屏蔽设备的存在能够有效的减弱部分电磁辐射,降低其危害性。但是现今在电磁辐射职业存在着工作场所所使用的电磁辐射的设备屏蔽结构不合理,在正常工作中影响了屏蔽设备对生产设备所散发的辐射。经过长时间的积累,将会产生严重的辐射危害。

③最后,在电磁辐射职业生产设备基本上都是在射频的基础上进行使用的,而有效的规避射频所产生的电磁辐射危害的一个常用方法则是将射频接地,通过接地效应的实现消除一定量的电磁辐射危害。再加上射频接地效应过程中需要定时的监测数据的获得去实现射频接地工作的调整。但是部分电磁辐射工作场所,由于设备的维护更新不及时,其不能很好地促进接地效应的实现,而且监测工作未能有效地监测到接地效应中不合理的问题,数据的反馈未能及时得到处理。

2.磁辐射职业生产场所存在布局安装不合理,未能根据有关法规准则合理地进行相关方面的要求科学进行布局安装

①电磁辐射职业生产场所中,管理人员为了能够降低生产成本,通常会刻意的缩小电磁辐射生产设备摆放安装所占用的生产空间,如电磁辐射设备的之间摆放的间距过小,间距过小造成电磁辐射不能很好的发散,全部集聚在某个空间内,那么将会对这一空间的工作人员形成持久性的电磁辐射危害。

②在电磁辐射设备生产场所中,监测工作的有序进行对于电磁辐射危害工作的预防起着关键作用。但是,由于现今部分生产企业监测工作存在不科学合理的现象,监测人员的技术使用水平过低,监测设备落后未能及时实现更新替换。以此,监测作用不能在生产场所电磁辐射领域中得到有效发挥。

3.此外,在现今电磁辐射职业工作人员由于缺乏科学的预防措施,在生产中发现问题没有严格的责任意识不能及时统治修理部门对设备或场所中超出适当范围的电磁辐射危害进行修理和补救。管理人员缺乏对电磁辐射生产设备的更新维护及管理,未能将“以人为本”的现代化管理方式贯穿在整个生产过程的管理中,对于可持续发展的理念比较欠缺。而且在现今电磁辐射生产职业存在着大量的工作人员缺乏自我保护的意识,及时管理单位发放防护卫具,但是工作人员过于疏忽,从而防护未合格就进入工作现场,使自身受到很大的电磁辐射危害。

三、电磁辐射职业危害防护的对策分析

1.电磁辐射生产设备产生的电磁辐射危害防护对策分析:生产管理单位要针对电磁辐射的来源进行积极主动的危害防护,如采用先进科学性的、效果比较好的屏蔽设备,强化对屏蔽电磁辐射设备的更新维护,定时通过有效监测设备的利用检验其屏蔽设备的屏蔽效应、射频的接地效应。在设备调适中严格按照电磁辐射设备调适使用的规格参数,将设备的参数调整在合理的范围之内,并强化人员对电磁辐射参数的检查和记录,通过监测作用的发挥发现问题及时修正,最大限度地避免因电磁辐射设备生产使用漏洞的存在导致电磁辐射危害过大现象的发生。

2.强化在电磁设备工作场所危害的防护,这一防护措施的提出与上一措施相比比较被动。具体而言,强化专家学者对电磁设备布局间距的测量与分析,强化管理人员对工作场所中存在无必要的金属物品的撤除和更换。此外,加强对关键环节即监测工作的完善,及时促进电磁射频、微波等监测设备的更新维护,做好监测数据仪器的分析,加强技术人员在监测环节的监督,强化管理促进监测作用的有效发挥。

3.强化管理人员的现代化管理意识,提高管理人员对生产设备的更新和维护,提高工作人员的个人防护意识。在电磁辐射职业管理人员应该切实认识到人员对于整个企业正常生产的影响,所以其应该始终本着以人为本的现代化管理理念,及时更新陈旧的生产设备,积极引进电磁辐射危害性较小的设备,强化对人员人身健康安全的保护,提供医疗理疗室,定时组织人员进行身体安全检查。在管理人员现代化管理意识增强的前提下,管理单位要积极组织交流学习的平台,不断强化对工作人员电磁防辐射教育的进行,使工作人员切实意识到辐射的危害性,以此通过工作人员个人防护意识的提高减轻现今电磁辐射职业对工作人员危害性大的问题。

结语

综上所述,电磁辐射职业作为现今一重要的职业系统,面对现今其存在的各种电磁辐射危害,电磁辐射生产企业能够强化现代化管理理念的落实使用,在更新生产设备以及建设科学的工作环境的情形下,强化现场对屏蔽、消除电磁辐射有效作用最大的屏蔽器等的安装和检查,通过有效监测作用的发挥,最大限度地减少电磁辐射的危害,保护电磁生产领域工作人员的安全。

参考文献

[1]郝利君,张彤,李春萍,等.电磁辐射职业危害及防护对策[J].中国个体防护装备,2013(6):50-53.

电磁辐射的测量篇7

关键词:长春市;电磁辐射;环境保护

电磁辐射是指能量以电磁波的形式在空间传播的现象,环境学和环境管理中所指的电磁辐射还包含独立的电场和磁场以及电磁感应现象和感应电流等。电子技术的广泛应用,尤其是无线通讯和网络技术的蓬勃发展,使得城市环境中的电磁水平越来越高。早在1975年专家学者就曾预言,随着城市经济发展和人口增长,电子、通信、计算机、汽车与电气设备大量进入家庭,城市空间人为电磁能量每年将增长7%-14%,也就是说25年后环境电磁能量密度最高可增加26倍,50年后最高可增加700倍,21世纪中后期城市电磁环境将更为复杂与恶化。

长春市作为吉林省的省会城市,电磁环境相对复杂,对主要城市开展电磁环境监测是环境保护的工作之一。长春市人口密集、居住集中,广播电视、移动通信和网络、高压输变电、城市轻轨以及工业科研医疗用电磁设备众多,具备典型的城市电磁环境特点,可以作为研究城市电磁环境的模板。

作者常年从事电磁辐射环境和项目监测工作,对城市电磁环境相当熟悉,尤其针对长春市更是开展了常年的电磁辐射监测和研究工作,最早的研究可以追溯到2001年,本文的相关研究结论和监测结果均来源于2010年以来作者开展相关研究课题的工作。

1城市电磁发射设备环境影响分析

广播电视信号在城市环境中也基本实现了有线全覆盖或网络化,通过项目调查和监测可以发现,省广播电视发射塔和长春市广播电视发射塔建设高、覆盖广,但发射信号对地面和周围建筑物电磁辐射影响较低。

移动通信类电磁发射设备众多。实际周围情况复杂,建设数量多,在长春市内分布密集,影响范围大,所以应重点分析。通过对某年度187个GSm移动通信基站为主的电磁发射设备理论计算结果表明,GSm类移动通信基站满足环境保护要求的移动通信基站防护距离为9.78m-18.43m,信号主射方向上平均防护距离为15m左右。由于计算过程中取值多偏于安全,所以实际防护距离计算结果应该更短一些,而移动通信基础一般在城市中均建设在30米以上的高度,信号主射方向上要求有净空距离,再加上移动通信信号发射频率为微波段,墙壁等建筑物对其信号衰减作用强,所以在地面和稍远的区域影响极小,对周围建筑物中的敏感点也基本不会有影响。而3G和4G移动通信基站发射功率更低,信号覆盖面更小,对环境的影响也就更小。这也是近几年移动通信类项目环境管理越来越趋向于弱化方向的主要原因。

高压输变电对以射频监测为主的环境监测结果贡献不大,且在城市内具有变电站市内化、220kV高压输电地下化、66kV输电占地化等特点,对城市环境整体影响不大。

城市有轨电车和轻轨电压等级较低,工、科、医用电磁设备一般功率不大且有防护,影响范围更小。

2长春市电磁环境调查

长春市电磁环境数据调查年份为2012-2015年,为保证数据量,我们对长春主城区(不含北高新区)的城市环境监测选择了1X1km2的小方格划分方法。整个工作中,我们共测试了220个点位,取得了充足的数据量。监测工作主要是在2012年工作的基础上,在2015年对部分监测点位开展复测,并对城区建设变化较大的42个点位重新监测。

监测结果表明长春市主城区综合电场强度值在0.3V/m-3.88V/m之间(0.3V/m是仪器的最小有效响应值,小于该值的数据均纪录为0.3V/m),平均值为1.15V/m,可代表长春市电磁环境平均水平。长春市主城区最高值出现在16号区域,该点位于长春市同志街与自由大路交汇处,具体监测点位靠近桂林路,桂林路是长春市著名的商业区,人群和车辆十分密集。

监测结果分析表明,长春市主城区电磁环境监测结果受点位选择影响较大,公园和小区环境监测结果较低,交通环境受过往车辆等影响,容易出现部分高值,但整体监测结果均满足12V/m的国家电磁辐射最低标准。

3城市电磁环境发展分析和展望

电磁环境容量评估:

以城市空间人为电磁能量发展可估算出城市电磁环境发展容量。即按每年增长7%-14%计算,我们采用偏安全法-即高危险值代入法分析,采用公式如下:

a=B(1+0.14)X

式中:a:电磁辐射防护限值;B:电磁辐射环境现状水平;x:发展时间(年)。

代入所需数据量计算后可知,当x=17.833年时,a为12V/m。由此可知,在对现有城市电磁环境自由发展的情况下,长春市城市电磁环境平均水平将在18年后超过环境保护限制标准。这个结论是采用偏安全的计算方法,即长春市现有电磁环境容量情况下,最少还可自由发展18年。

近几年监测结果表明长春市电磁环境的变化并不明显。实际上,主要是因为电磁环境的发展很复杂,环境电磁辐射水平也不是自由定量增加的,以移动通讯和网络的发展就可以看出技术是不断进步和变化的,受末端无线通讯技术发展的影响,小功率发射设备还会大量增加,е率夷诘鹊绱疟镜捉系偷某鞘谢肪车绱潘平有一定上升;但同时受有线传输技术的发展以及人们环境意识的提高、环境和产品严格管理等因素影响,城市中大功率发射设备和可影响到生活环境的发射设备对环境的电磁影响会呈现减少的趋势,所以,城市电磁环境发展在长期内将呈现有增有减、区域略高、整体较低的发展态势。

参考文献

[1]环保部辐射环境技术监测中心.环保部辐射环境质量报告书[R].2010-2015.

[2]吉林省辐射环境监督站.长春市电磁辐射环境国控点、长春市各企事业单位电磁辐射环境建设项目监测报告[R].2010-2015.

[3]张立新,王笑晗,原吉林省环境保护局.吉林省电磁辐射环境污染源调查研究[Z].1998.

电磁辐射的测量篇8

关键词:电磁兼容;Re102;电磁辐射发射;电磁干扰

中图分类号:tn713文献标识码:a文章编号:1009-2374(2013)25-0062-03

电磁兼容(electromagneticCompatibility,emC)一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态,即要求在同一电磁环境中的设备都能正常工作而互不干扰,达到“兼容”状态。要获得电磁兼容的理想结果,需要从两个方面来对设备的电磁特性提出要求:降低电磁干扰(electromagneticinterference,emi),即要求设备向外界产生的电磁干扰必须低于某一极限值;提高设备电磁敏感度(electromagneticSusceptibility,emS),即保证设备在某一限值下具有足够的抗电磁干扰能力。

1电磁兼容检测的重要性

电子技术的发展和应用造成电磁环境的不断恶化,使人们对环境保护意识大大增强。在民用方面,我国已经将产品的电磁兼容性要求纳入了强制性产品认证范围,国家规定从2003年5月11日起凡列入国家强制性产品认证目录的产品未经认证不得出厂、进口和销售;在军用方面,军用电子装备在工程研制阶段须对装备电磁兼容性进行检测,在定型阶段需在有相应资质的第三方实验室进行电磁兼容性鉴定试验,试验结果作为装备定型的重要依据。

2电磁兼容检测手段

目前,军民品电磁兼容性检测通常在满足相应国标或国军标的电磁兼容实验室进行检测。电磁兼容实验室由半电波暗室、屏蔽室测试场地和专用的电磁兼容测试系统组成。电磁兼容实验室建设、维护费用较高,通常具有一定实力和规模的企事业单位才会单独拥有电磁兼容实验室。

3电流探头感应检测方法

3.1问题提出

在军用电子装备电磁兼容性所有检测项目中,当属Re102电场辐射发射最难达标。在降低电场辐射发射方面,涉及到电磁干扰三要素(电磁干扰源、电磁耦合路径和电磁敏感源)的两大要素:电磁干扰源和电磁耦合路径。电子装备内部电路板级存在电磁干扰源,在较宽的频率范围内会产生电磁干扰信号,且不可能从根本上消除掉,只能通过pCB板级电磁兼容设计技术措施(如元器件选型、pCB板层划分、布局、布线、接地、局部屏蔽和滤波等)降低干扰源的干扰信号强度;电子装备的金属机箱结构尽管理论上有很高的屏蔽效能,但由于机箱缝隙、孔洞及接插件等电磁泄漏因素的存在,使得机箱屏蔽效能显著降低。因此,分析、定位、排除Re102电场辐射发射超标现象较为棘手。若采取在电磁兼容实验室测试-整改-测试的传统方法,将费时费力。

图1Re102电场辐射发射测试框图

3.2电流探头感应检测法原理

理论和实践经验表明,当电缆尺寸与电磁波的1/4波长可比拟时,电缆可等效为天线,将电磁波有效辐射出去。由于军用电子设备机箱电缆的存在,在30~300mHz频率范围内的电磁信号泄漏电缆辐射是主要因素。电磁干扰信号在电缆内形成干扰电流,继而以电磁波方式辐射出去,导致Re102测试项检测超标。因此,可通过检测电缆内的干扰电流强度估算电场辐射发射强度,为电场辐射发射超标问题整改提供有效验证手段。

图2电流探头感应检测法框图

具体检测流程如下:如图2所示,将电流探头卡在待测电缆上,电流探头信号输出端口与频谱分析仪射频输入端口相连。电流探头将感应到的电缆内的电磁干扰电流转换为电压输出给频谱分析仪,从频谱分析仪上读出干扰信号强度,根据频谱分析仪读数大小可推断电缆内电磁干扰信号强弱,从而估算出通过电缆辐射的电磁干扰信号强弱。通过比较在采取加强电缆屏蔽或电缆信号接口滤波或减少pCB板级干扰强度等措施前后频谱分析仪读数大小,可简单、快捷地定性和定量分析所采取的降低通过电缆辐射发射电磁干扰信号措施的有效性。

4试验验证

被测件选择长度为1.5米的电缆(用金属丝网屏蔽和不屏蔽两种情况),电缆终端50欧负载匹配端接,利用信号发生器模拟干扰信号。信号源输出幅度为0dBm、频率分别为60mHz和100mHz的信号给被测电缆。

4.1Re102标准测试方法

在电磁兼容实验室,按照GJB152a-1997规定的Re102测试方法对非屏蔽电缆和屏蔽电缆分别进行测量,测试配置框图如图1所示,扫描测试图及试验数据如图3至图6及表1所示:

4.2电流探头感应法

采用电流探头感应法对非屏蔽电缆和屏蔽电缆分别进行测量,测试配置框图如图2所示,测试图及试验数据如图7至图10及表2所示:

4.3试验数据分析

从两种验证试验数据可以看出,电缆在不屏蔽和屏蔽条件下,电磁兼容实验室Re102标准试验方法与电流探头感应法两种检测方法得到的试验结果呈现出相似的规律性和趋势。因此,可通过便捷且对场地无特殊要求的电流探头感应法定性和定量检测电缆辐射发射干扰信号强弱,同时也可对所采取的整改措施的有效性进行评估和验证。

5结语

通过以上理论分析和试验验证可知,针对电场辐射发射通过电缆而引发的电磁辐射发射干扰问题,在摸底及问题整改阶段,可用电流探头感应法取代在电磁兼容实验室环境条件下的Re102标准测试方法,评估电子设备电场辐射发射干扰水平和验证所采取整改措施的有效性,简化试验过程,有效提高费效比。

参考文献

[1]杨继深.电磁兼容技术之产品研发与认证[m].北京:电子工业出版社,2004.

电磁辐射的测量篇9

防电磁辐射专家否决“穿防辐射服无用、有害”

全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会委员、上海防电磁辐射协会新闻发言人黄建华说:防辐射服到底有没有用,每年都会引起很多争论,甚至现在“有害论”也出来了,我们协会不得不出来澄清事实,我们希望用科学来说话。

上海防电磁辐射协会在12月22日对媒体发表的公开声明中提到,陈峰实验室针对防电磁辐射服装做的一个试验,并由此得出结论认为防电磁辐射服装不但起不了对人体的保护作用,反而会成为电磁辐射的收集器,加重辐射对人体的伤害,这样的一个非标准性的实验得出的结论不具有科学性。

《声明》中说,陈峰实验室演示的试验是在非专业场合由非专业人士用非专业的方法所得出的结果,如果由此就得出防电磁辐射服“无作用”论或穿着防电磁辐射服“有害”论,都是极其轻率和不负责任的,是在误导媒体和消费者。而个别人所谓防电磁辐射服是一场商业骗局的言论也是一种极端不负责任的行为。

黄建华说,此次“防电磁辐射服事件”已对整个防电磁辐射产业造成了极大的冲击,对广大消费者也产生了误导,我们有责任有义务发挥我们的作用,向媒体和消费者做出说明,避免此事件进一步恶化。

此外,对于网络上传闻“防辐射服没人监管”一说,协会也作了回应。

黄建华说:“防辐射服并不是没有监管,近年来国家相关部门在防辐射纺织品标准化方面做了大量的工作,也取得了很大的进展,已经制定出了关于纱线、面料、测试方法、职业用防辐射服装等众多相关标准,并有数项相关标准在编制中。这些标准已经成为本行业内企业在产品设计、研发、生产中的主要规范。

陈峰实验室在博客中改口

在此前的媒体采访中由陈峰实验推理出的“防辐射服有害说”引发轩然大波后,陈峰实验室最近则连发博文澄清相关问题。

陈峰说:“新闻意强调的,仅是一个特殊实验设置,是电磁波进入屏蔽服后的反射情况,绝对不是说信号的能量提高了,他同时提到“节目中的实验不严谨”,“没有标准实验结论”。

对于“穿防辐射服有可能比不穿更差吗?这是实验结论吗?”陈峰答:“虽然这种情况极少出现,但是有可能的,片中播放的是两个极端试验描述这种情况。”

然而,陈峰的回答却招来网友大骂。有一位网友还说老婆怀孕后买了防辐射服穿,看了陈峰的节目,结果一直心慌慌,没有一个肯定的结论,都是“可能”,或者“一般、大都、极少、尽量”,这些话说了也跟没说一样。

“防辐射服事件”同样引起法律界人士的关注。

荣德律师事务所董刚律师认为,(电视栏目中的)记者的委托检测行为并不具有当然的法律效力,其检测结果是否合法有效值得进一步考证,且该项检验数据因其不具有广泛性,所以不能在维权个案中作为有效证据使用。

通过报道,我们看到检测人员仅对一件防辐射服进行了相应的检测,但目前市场上的防辐射服种类繁多,质量参差不齐,防护功能也不尽相同,检测机构仅对一件防辐射服进行检测得出的检测结果是不具有代表性和普遍性的。

检测部门发话:有用是肯定的,只是衰减多少的问题

上海市计量测试研究院是目前防辐射面料检测机构中权威性的机构之一。作为全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会秘书长、上海市计量测试技术研究院总工程师陆福敏说:“孕妇防辐射服有作用是肯定的”。

据陆福敏透露,此前他们已经对市场上众多品牌的孕妇防辐射服进行防电磁辐射试验,包括吊带、马甲等款式,发现市场上的防辐射服能够遮挡大部分的电磁辐射”。“当然,要做到100%的防辐射是很难的,就算衰减度达到99%,还有1%无法阻挡。在做试验时我们发现,孕妇防辐射服主要是保护孕妈心脏部位、肚皮部位(即婴儿所在位置),靠边沿部位效果会弱,而且,防护作用的多少与服装的面料、款式密切相关。”

但是为什么权威机构检测“防辐射服有用”但市场对其质疑之声一直不断呢?

据悉,我国仅在2009年12月出台了一个《微波屏蔽防护服》的推荐性标准,没有针对整个防辐射产品的强制性国家标准。目前市面上的防辐射产品的标准都是生产企业自己定的,每个企业制定的标准都不一样。

由于缺乏相关的衡量标准,这使得外界对于目前防辐射服质疑之声一直不断。

国家服装标准化技术委员会委员顾红烽表示,目前,关于防辐射服的检测国标还在制订中,有关部门尚没有对相关数据和指标进行量化,但网上有人说防辐射服没有用,也要拿出自己的依据来。

在顾红烽看来,防辐射服有作用是肯定的,只是到底能起多少效果,能防多少辐射的问题,100%防辐射那是绝对不可能的,就像防紫外线一样,这种防护是相对的,当然,假冒的孕妇防辐射服肯定是没有防护功能的。

作为参与制订防辐射国标的专家之一,顾红烽表示,有关部门正在制订专业的参数,会尽快问世。“防辐射服标准正在起草中,现在是技术研究阶段。等拿出一个初稿后,还需要各方论证、讨论,等意见达成一致之后还需国家审定通过才能正式,所以我也不确定标准的具体时间。”

她还说,“现在对于防辐射服能不能遮挡辐射的争议,我觉得是目前国家对于防辐射服没有量化的标准,等标准制定出台后,就会有相关数据来支撑,也会有一个统一的说法,以此来判定效果到底有多少。”

“防辐射服对于微波300mHz-3GHz这一频段的辐射,肯定具有遮挡作用。”复旦大学公共卫生学院金锡鹏教授说到。

在孕期受到电磁辐射的过度影响,势必影响胎儿的发育

据统计,目前我国每户家庭平均拥有电器是26件,国家对每个电器的辐射有标准,但是对众多电器集中在一个房间后会产生多少辐射累加尚没有进行检测,电磁污染随着家用电器的增多正步入人们的生活中。

作为国内提出物理污染的第一人,山西医科大学公共卫生学院教授刘文魁曾为我国的电磁辐射污染防治做出了奠基性的贡献。

一只怀孕的猫妈妈,懒洋洋地卧在9英寸黑白电视机上。等它生出小宝宝后,主人发现4只小猫中,竟然3只有残疾,有的是瘸子、有的是瞎子。猫的主人曾是山西医学院的一位教授。他便把这个作为课题,交给了一位年轻讲师。这位讲师就是刘文魁。刘文魁从探究猫的残疾开始,40余年痴心不改,成为我国电磁辐射领域著名的专家。他长期从事环境电磁场生物学效应及防护研究。

电磁辐射的测量篇10

【关键词】射频电磁场;抗扰度;单极天线

一、研究目的

随着科学技术的日益发展,越来越多的带有电磁辐射的设施进入了人们生活和科技生产的各个领域,可以说我们所处环境的任何地方都存在着人为的电磁辐射。在这些电磁设备提供给人们现代化生活所必须的电能、通信、广播等重要需求的同时,也使人们担心“电磁污染”对人体健康的损害以及不同电磁波之间的相互干扰。

射频电磁场辐射抗扰度是电磁兼容抗扰度的一项重要测试项目,其目的是验证电磁场由空间耦合到被测设备后,被测设备对此方面的抗干扰能力。图1为辐射抗扰度测试简图。

实际测试除上述信号源、功率放大器、天线、铁氧体、尖劈,还有功率计、定向耦合器、GpiB、计算机等辅助设备,是一个复杂的测试系统。进行现场测试时非常不便,如果进行跨省测试几乎是不可能的。为此,需要一套小型化检测装备在没有测试系统的情况下对被测物进行定性分析。

二、实现方法

国际辐射抗扰度标准(ieC60601—1—2)中描述了手机、步话机和无绳电话等通讯设备产生的电磁场可以部分模拟辐射抗扰度骚扰源。就在在今年,课题组协同上海tUV电磁兼容检测人员在现场检测的过程中也探讨了这方面的问题,使用手机和步话机在大型设备现场是国际上的通用方法。而步话机的通讯范围一般在18公里,一个如此小巧的手台具有这样的传输能力说明其发射功率是相当惊人的。其内部结构包括频率调谐、微型功放、发射天线等装置,极其类似辐射抗扰度系统的基本配置,通过单极天线的空间发射原理可以推断步话机单极天线在发射状态下具有很强的空间辐射场强。

如图2所示,步话机在单极天线垂直方向平行与被测设备。辐射抗扰度标准中,工业类设备抗扰度等级为10V/m。这样,如何控制空间辐射场强量级成为另一关键点。

如图3所示,把步话机至于全电波暗室中,可以将需要测试或设置的频率调整为发射状态,调整步话机功率发射电平,调整步话机天线与场强探头之间的距离,当场强探头转换器输出达到10V/m要求时,记录此时标尺的距离刻度、频率点等信息。

三、理论模型验证

竖直的具有四分之一波长的天线称为单极子天线。单极子天线是由直接垂直安装在地面或导电平面上的直导体组成的天线。如图4所示,在三维空间中模拟单极子天线模型。

图5为单极子天线的激励源(即发射源),这些激励源的参数可以通过一个控制器进行智能控制,从而可以动态调整单极子天线的有效长度、辐射功率、辐射方向图等参数以适应各种情况的高频通信系统。图6为单极子天线和一根加载传输线的互耦,红色点及红色直线为发射点,蓝色点为线缆耦合端口。使用地面来模拟一个无限大导体地板。

在现代天线设计中,利用电磁场仿真软件对天线进行仿真成为天线设计的主要方式。本文使用的电磁场仿真软件采用时域有限差分法,在时域进行计算。由于激励信号可以是具有很宽频谱分量的窄脉冲,与傅里叶变换相结合,可以通过一次计算得到计算对象所需频带宽度内的特性,因此特别适合宽带问题的研究。

瞬变问题或时域问题:线天线的瞬变问题或线天线的时域问题有三种求解方法。经典法或傅里叶变换法:先求出线天线的频域解,然后再利用傅里叶变换将频域解化为时域解;直接时域解法:先建立以线天线的时空分布为待求函数的时域积分方程,然后用数值法求解,从而得到输入特性和辐射特性。在这里,线天线本身和时间都必须分割成小段。但线天线的时域严格解,只有当线天线为无限长时才能求得;奇异性展开法:主要是用复频率平面上的奇异性展开来表示线天线的时域响应。根据实验发现,用脉冲源激励的天线或散射体的瞬变响应主要由一些衰减的正弦型响应组成,而每个响应的特征是用拉普拉斯变换复频率平面上的一个极点或一对极点来表示。天线或散射体在这些极点附近的频率有很大的电磁响应。这就引出了奇异性展开法。宽频带的脉冲激发了这些极点,后者则是天线或散射体自由振荡的解。自然模的波形与源脉冲波形无关,但其复振幅系数(称为耦合系数或谐振强度)却与源函数有关。图7、图8分别为空间求解域和求解域辐射方式。

天线的作用是将发射机送来的高频电流(或导波)变换为无线电波并传送到空间;将空间传来的无线电波转变为接收机能够传送的高频电流。因此,天线是一个导波和辐射波的变换装置,即能量转换器件。由于时变电流能辐射电磁波,因而天线也被称为辐射源。但要产生有效的辐射或接收,它的结构应当是一个开放系统。

为了有效地将能量从发射机馈送到天线,或将空间电磁波转换成高频电流(或导波)送至接收机,需要解决如下三个问题:第一,有效地进行能量转换,提高辐射功率或提高天线系统的信噪比。天线作为传输线的终端负载,要求天线与传输线匹配;第二,天线作为一直辐射或接收器件,应具有向所需方向辐射无线电波的能力;第三,天线作为极化器件分为线极化、圆极化和椭圆极化三种。同一系统中收、发天线应具有相同的极化形式,若不一致,则产生极化失配。图9、图10分别为天线辐射角度极化方向图和天线辐射场强分布3D图。

由图10可以看出在发射天线耦合的空间场强以天线拉杆为轴心向外发射,场强逐渐递增,也就是说单极天线在求解域最外场辐射能量均匀稳定,天线垂直面与被测物平行时,场强和均匀性达到最理想状态,这也为实际检测工作提供了指导性理论依据。

四、总结

本文首先介绍了平面单极子天线的分析理论和单极子天线的辐射机理,然后利用仿真软件对单极子天线进行了仿真。通过观察天线辐射场强分布图和方向图,验证了所做工作的正确性,完成了现场辐射抗扰度测试,并在齐齐哈尔重型机床厂的现场试验中达到了预期效果,并协助企业找到了其数控系统辐射敏感频率点。

参考文献

[1]JB/t8832—2001机床数控系统[J].通用技术条件.

[2]电子设备的电磁兼容设计[m].电子工业出版社.

[3]世纪星数控装置[S].武汉华中数控股份有限公司.

基金项目:沈阳市科技专项资金资助(F10—171—8—00)。

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