电磁辐射选频仪篇1
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：
电磁辐射选频仪篇2
关键词：基站；电磁；仿真；实测
1缘起
现在常见的基站电磁辐射预测都是基于理论预计，往往和实际测量结果有较大的偏差，只能片面的说明基站电磁辐射影响。本文通过对4G基站天线电磁场微波暗室测量、模拟仿真和实测验证，能较为全面的说明基站电磁辐射水平。
2暗室测量
本次测量对象是一款单端口馈电多频定向天线，天线尺寸是：20.5cm×17.5cm×4.3cm，测试频率：1710mHz-2500mHz；测试仪器：agilente5071矢量网络分析仪、agilente4447测量系统频谱仪。测试内容：端口驻波比、增益、以及方向图（交叉极化情况和水平面以及垂直面方向图）。
（1）S（散射）参数。使用agilente5071矢量网络分析仪测试，测试S参数。结果表明天线在起止频率处S11小于-15dB，匹配特性良好。
（2）远场测试。根据R>，远场应大于0.7m，暗室尺寸满足远场条件，天线被安放在转台进行测试。测试结果如下图所示（以下都以1860mHz为例说明）。
归一化辐射图表明了天线良好的定向半空间辐射特性，交叉极化抑制优于20dB除了2500mHz交叉极化抑制恶化严重。水平面最大增益与最小增益相差30dB。
3模拟仿真
由于天线电磁场分布的复杂性，生产厂商一般仅提供e-H方向图，其空间电磁场分布不能保证，因此模型的空间电磁场仿真只能在符合天线特性参数的基础上去模拟仿真。使用CStStUDioSUite2014对天线进行电磁模拟仿真，天线端口输入功率设定为1w、计算距离为1m。
仿真结果如图2所示，左侧是3D辐射仿真图（dB），中间和右侧为远场电场强度仿真图（dBmV/m）。
4实际测量数据及结果验证
为了对电磁模拟仿真结果进行验证，我们选取了一处基站进行了实际测量。
测量时间：上午10：00～11：00，天气：晴好；仪器：nBm-550型综合场强仪，探头型号为eF0391，量程为100kHz～3GHz，在检定有效期内；基站频段：1850mHz-1880mHz，发射功率：0.5w/通道，通道数：1个，平均负载：32%。
测量点位分别为沿主瓣方向和以天线为圆心扇面布置，测量结果为：（1）天线主瓣方向距离天线1m：3.24V/m、2m：1.74V/m、5m：0.68V/m、8m：0.44V/m。（2）以天线为圆心（半径为1米）+90°：1.25V/m、+60°：1.87V/m、+30°：2.43V/m、0°：3.24V/m、-30°：2.62V/m、-60°：2.30V/m、-90°：1.60V/m。
根据模拟仿真结果读取相应位置电场强度数值为：（1）天线主瓣方向距离天线1m：78.3dBmV/m（8.22V/m）；（2）以天线为圆心（半径为1米）±90°：68.3dBmV/m（2.60V/m）、±60°：73.3dBmV/m（4.62V/m）、±30°：75.8dBmV/m（6.17V/m）、0°：78.3dBmV/m（8.22V/m）。
由于天线实际入射功率为0.5w×1×32%=0.16w，而模拟仿真中的数值是按照1w建立的，因此需要乘以系数0.4（0.16w的开方），所得数值及与监测结果对比见表1。
实测数据在-30°～-90°方向上偏差较大是由于现场在靠近那侧的10米处还有一个移动的吸顶天线，对实测数值有影响。根据表1，可以看出模型的建立是成功的。因此该天线的模拟仿真可以说明基站的实际电磁辐射水平。
5结束语
移动通信基站电磁场的模拟仿真和实测相互印证，能够从直观和客观两个角度去帮助人们理解掌握电磁辐射对环境的影响。
参考文献
[1]范磊，潘葳.多网共站址建设的移动通信基站电磁辐射防护区域及防护距离划分的探讨[J].辐射防护，2011（2）.
[2]李丰硕，陈志.移动基站电磁辐射对环境影响的建模仿真及分析研究[J].中国新通信，201
3（13）.
电磁辐射选频仪篇3
关键词：移动通信基站；电磁辐射；环境调查
中图分类号：X591文献标识码：a文章编号：1674-9944（2017）2-0059-02
1引言
随着科学技术的快速发展，移动通讯技术已经完全融入人类生活的方方面面，移动通信基站是移动通信设备信息的交换中心，在其交换信息的同时存在着电磁辐射。人们在使用通信设备的同时也在担心着电磁辐射的污染。近几年来，南充市市民对移动通信基站的投诉逐年增加，市民要求通信公司拆除自己生活环境周围的移动通信基站，因此经常与通信公司产生各种纠纷。对南充市移动通信基站周围电磁环境现状的调查是开展南充市电磁辐射管理的基础工作，有助于环境管理部门对南充电磁辐射环境区域形势的正确判断，同时也有利于提高市民对移动通信基站所产生的电磁辐射的正确认识。
2调查方法
2.1调查对象
南充现有9个县、市、区，分别是顺庆区、高坪区、嘉陵区、营山县、蓬安县、西充县、仪陇县、南部县、阆中市，本次调查选择了9个县市区中82个移动通信基站，主要选定城区基站，并兼顾乡村基站。为更好的反应移动通信基站周围电磁环境现状，本次调查监测主要覆盖移动通信频段（700～3000mHz）。
2.2监测仪器
监测使用的仪器为pmm公司的pmm8053B型电磁辐射分析仪，采样ep33m型探头。仪器在检定有校期内。相关参数见表1所示。
2.3监测布点及数据处理
监测时间选择在8：00～18：00通话最繁忙的时段，天气条件为无雪、无雨、无雾、无冰雹，环境温度为20.3～31.7℃，环境湿度为34.1%～75.1%，监测布点选择在以基站天线为中心半径50m[1]的圆形区域内，主要考虑天线的主射方向与区域内敏感点的室内、室外进行布点。仪器探头距离监测平面1.7m，离操作人员大于0.5m，每个测点连续测5次，每次测量时间应不小于15s，并读取稳定状态的最大值。若测量读数起伏较大时，应适当延长测量时间。由于所用监测仪器只能读出电场强度，所以需要利用功率密度与电场强度换算的关系式[2]为：
p=e2η，
式中：p为功率密度，单位为w/cm2；e为电场强度，单位为V/m；η为电磁波在空气中的阻抗，η为377Ω。
2.3评价方法
《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）中，对在30～3000mHz频段内任意连续6min内功率密度限值为0.4w/m2。
《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/t10.3-1996）对单个基站的环境管理限值执行功率密度的1/5，即0.08w/m2。
3移油ㄐ呕站周围电磁环境监测结果分析
本次监测82个移动通信基站，共383个监测点位，基站周围电磁辐射环境监测结果见表2。
由表2可知，在383个监测点位中，最大值是0.0792w/m2，平均值是0.0101w/m2，所有点位均低于0.08w/m2的环境管理限值。
图1是对南充市移动通信基站监测结果的分段统计，小于0.05w/m2的监测值占总监测点的66.6%，而小于0.04w/m2的监测值占到了91.4%，大于0.04w/m2只占8.6%。可见，南充市移动通信基站周围电磁辐射均小于0.08w/m2的环境管理限值，且电磁辐射水平较低。
4结语
本次监测南充82个移动通信基站周围电磁辐射均符合《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）与《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/t10.3-1996）的规定和要求。南充市移动通信基站电磁辐射总体水平较低，因此没有必要对基站产生的电磁辐射过分担忧。
参考文献：
电磁辐射选频仪篇4
一、射频收发系统的构成及工作原理
射频收发系统根据它的应用目的和使用环境的不同，会有不同的组成部分。但从射频收发系统的工作原理来看，射频发射机、射频接收机、天线是系统的基本组成部分。（一）射频发射机的构成及工作原理。射频发射机是通过调制、功率放大、上变频、滤波等手段把低频的基本频带信号转换为对应的高频信号，并把处理后的信号经天线发出。天线、滤波器、数模转换器、调制器、混频器、放大器、本振器等组成射频发射机系统。调制器通过数字调制或模拟调制的方式将低频信号向高频段传播；本振器通过数字分频电路、鉴相器电路,锁相环电路等将频率送至混频器；滤波器可以对不同的信号进行分离，得到特定频率的信号或消除干扰信号，滤波器种类繁多，实际使用时可根据需要处理信号的形式选用模拟滤波器或数字滤波器；数模转换器主要作用是完成数字信号到模拟信号的转换；混频器主要作用是实现频率变化，常用的有双平衡混频器和三平衡混频器。放大器是把信号通过幅度放大器增大或降低，在经由功率放大器将信号功率放大用以满足天线发射需要。（二）射频接收机的构成及工作原理。射频接收机主要作用是从天线接收的众多信号中选出基本频带所需的有用信号并放大。射频接收机的信号选择能力关系到信号的接收质量，影响无线通信射频收发系统的运行状况。射频接收机把天线接收到信号传送至低噪声放大器，通过两次下变频，将信号变为满足需要的基本频带信号。射频接收机主要性能指标要求包括：接收微弱信号的灵敏度要求，降低系统噪声系数要求，相似频率信号的选择能力要求及射频接收机接收信号大小比的动态范围要求，射频接收机的性能指标关系到无线通信射频收发系统运行质量。
二、无线通信射频收发系统的设计
无线通信射频收发系统的设计包含射频发射机的设计、射频接收机的设计及天线的设计三大部分。设计必须符合射频技术工作原理，使所设计的无线通信系统有良好的工作性能和较高的通信质量。（一）射频发射机设计。影响射频发射机设计的主要性能指标包括：平均载波频率、发信载频包络、射频输出频谱、射频的功率控制、杂散辐射、相位及频率误差、互调衰弱、调制特性及频率稳定度。射频发射机设计是通过功率放大器完成相应的调制处理，改变信号频率的结构，处理后的信号频率经由天线发出。射频发射机设计中，包含放大电路设计及晶体震荡电路设计：放大电路设计时应选择合适的三级管，满足三极管静态工作点电流适中合理调整电阻值保证电路内的工作电压。常用的晶体震荡电路为并联晶体震荡电路。晶体的质量及振子结构影响电路的振荡性能。其中克拉泼振荡电路工作最为稳定，回路受到电极管的影响被电容削弱掉，属于电容反馈三点式振荡器，所以克拉泼振荡电路的频率稳定性较高在射频发射机设计中经常被使用。（二）射频接收机设计。射频接收机设计时应依据通信系统要求使用的信道及频率进行基础设计。首先依据射频接收机的工作信道及频率确定以下性能指标，首先依据中心频率即射频前端电路中滤波器的中心频率来确定滤波器阶数、放大器的增益及降噪声系数；其次设置混频器时需考虑中频信号的频率，符合输入信号频率和本振信号的频率一致，同时选择合适的频率输入到电压源方便控制；最后设计搭建包含基带电路、下变频电路及射频前端电路的射频接收机电路图。放大器同滤波器构成射频前端电路，公分器、移相器及混频器构成下变频电路，由基带放大器和信道选择低通滤波器级联的两条支线构成基带电路，电路基础结构搭建完成后确定各电路基础部分的电路元件完成射频接收机设计。（三）天线的设计。无线通信射频收发系统中的电磁波是通过天线进行接收和发射的，天线是系统重要组成部分，射频接收机与发射机通过天线实现电磁波的传送。天线可以实现将接收到的空间电磁波转化为可经过传输线输送的电磁波，反之亦可实现将送达天线的电磁波转化为可空间传播的电磁波，是一种电磁波传送方式转换设备。电磁波向空间辐射的载体是天线，天线的设计需要满足以下特点方可实现电磁波的辐射：首先需要通过电场的高速变化在天线附近形成位移电流，电磁波的空间辐射是通过位移电流在空间内不断的向前推进来实现的。位移电流的空间推进能力与天线的电源频率有关，电源频率越高电磁波的辐射能力越强。其次天线需要具有带电的开放形结构才能实现辐射电磁波。
三、射频接收机和发射机的测试
接收机和发射机测试时需完成发射机增益与泄露以及接收机输入三阶交调点、增益步进及噪声系数等测试内容。首先，使用电源为射频接收机供电，保证电源电压为5V，使用频谱仪对射频接收机两端的信号进行检测。在输出端检测到的噪声信号经过滤波器后被削弱，输入端没有信号被检测到。根据信号经两次下变频后生成的基带信号频率范围，确定接收机增益变化范围，对发射机增益进行控制方便测试出接收机增益步进。其次，将噪声源连接到噪声分析仪器的输入口上，在频率范围为10-100mHZ及扫描点为400的扫描精度下对噪声分析仪进行校准，保证测试过程中噪声分析的准确性。校准完成后将射频接收机的输出端噪声信号连接到噪声分析仪上，得出接收机的最大增益下噪声系数。最后，发射机的系统功率决定电磁信号的传播距离，射频发射机的泄露值必须严格控制，防止影响发射系统的信噪比。在CGa中将信号发生器中的电磁波调至最大值，检测发射机输出功率，通过将频谱仪的检测端与发射机的输出端信号相连，检测发射机增益，得到边带及本振泄露功率与输出功率的比值。
本文对无线通信射频收发系统的构成及工作原理进行分析，明确无线通信射频收发系统的设计要求及测试重点。科技的进步推动了无线通信射频技术的快速发展，射频技术在人们的生活中得到广泛的应用，无线通信改变人们的生活及工作习惯，实现人与人、人与设备等方面的直接沟通。人们对无线通信系统的依赖性变强，要求变高。无线通信系统的工作性能和应用性能是系统设计的关键，依据无线通信射频技术基本原理完成的设计才能得到认可和应用。
作者:刘中奇沈学银单位:扬州万方电子技术有限责任公司
参考文献
[1]舒浩.新一代无线通信射频收发机系统的研究和实现[D].西安电子科技大学,2011.
[2]韩科锋.应用于2G/3G移动通信的多模发射机芯片的研究[D].复旦大学,2011.
电磁辐射选频仪篇5
关键词：自动气象站，电磁干扰，测量，电磁兼容
引言：自动气象站需要安装在野外环境下，受自然条件影响比较严重，电子系统抗干扰性能的优劣直接影响到系统工作的可靠性与安全性。在自动气象站电子系统中，主要干扰来源是从电源和接地系统以及i/o口通过的干扰。本文主要讨论自动气象站电磁干扰的测量及电磁兼容策略。
1.电磁干扰的测量
测量自动气象站的电磁干扰，最合适的仪器是频谱分析仪。频谱分析仪是一种将电压幅度随频率变化的规律显示出来的仪器，它显示的波形称为频谱。频谱分析仪克服了示波器在测量电磁干扰中的缺点，它能够精确测量各个频率上的干扰强度。对于电磁干扰问题的分析而言，频谱分析仪是比示波器更有用的仪器。而用频谱分析仪可以直接显示出信号的各个频谱分量，它的原理图如图1所示。
频谱分析仪采用频率扫描超外差的工作方式。混频器将天线上接收到的信号与本振产生的信号混频，当混频的频率等于中频时，这个信号可以通过中频放大器，被放大后，进行峰值检波。检波后的信号被视频放大器进行放大，然后显示出来。由于本振电路的振荡频率随着时间变化，因此频谱分析仪在不同的时间接收的频率是不同的。当本振振荡器的频率随着时间进行扫描时，屏幕上就显示出了被测信号在不同频率上的幅度，将不同频率上信号的幅度记录下来，就得到了被测信号的频谱。根据这个频谱，就能够知道被测设备是否有超过标准规定的干扰发射，或产生干扰的信号频率是多少。
在解决自动气象站电磁干扰问题时，最重要的一个问题是判断干扰的来源，只有准确将干扰源定位后，才能够提出解决干扰的措施。根据信号的频率来确定干扰源是最简单的方法，因为在信号的所有特征中，频率特征是最稳定的，并且电路设计人员往往对电路中各个部位的信号频率都十分清楚。因此，只要知道了干扰信号的频率，就能够推测出干扰是哪个部位产生的。对于电磁干扰信号，由于其幅度往往远小于正常工作信号，因此用示波器很难测量到干扰信号的频率。特别是当较小的干扰信号叠加在较大的工作信号上时，示波器无法与干扰信号同步，因此不可能得到准确的干扰信号频率。
而用频谱分析仪做这种测量是十分简单的。由于频谱分析仪的中频带宽较窄，因此能够将与干扰信号频率不同的信号滤除掉，精确地测量出干扰信号频率，从而判断产生干扰信号的电路。
判断自动气象站干扰信号的带宽也是判断干扰源的有效方法。例如，在一个宽带源的发射中可能存在一个单个高强度信号，如果能够判断这个高强度信号是窄带信号，则它不可能是从宽带发射源产生的。干扰源可能是电源中的振荡器，或工作不稳定的电路，或谐振电路。当在仪器的通频带中只有一根谱线时，就可以断定这个信号是窄带信号。
2.自动气象站电磁兼容方案
通过对于自动气象站的电磁干扰的测量及量化可知，自动气象站的主要干扰来源是从电源和接地系统以及i/o口通过的干扰。出于成本及可操作性的考虑，这里我们着重讨论电磁屏蔽和干扰抑制滤波两种技术。
2.1电磁屏蔽技术
电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一区域感应和辐射传播的方法。
屏蔽一般分为两种类型：一类是静电屏蔽，主要用于防治静电场和恒定磁场的影响，另一类是电磁屏蔽，主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。静电屏蔽应具有两个基本要点，即完善的屏蔽体和良好的接地。电磁屏蔽不但要求有良好的接地，而且要求屏蔽体具有良好的导电连续性，对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽高得多。在实际的屏蔽中，电磁屏蔽效能更大程度上依赖于机箱的结构，即导电的连续性。机箱上的接缝、开口等都是电磁波的泄漏源。穿过机箱的电缆也是造成屏蔽效能下降的主要原因。
解决机箱缝隙电磁泄漏的方式是在缝隙处用电磁密封衬垫。电磁密封衬垫是一种导电的弹性材料，它能够保持缝隙处的导电连续性。常见的电磁密封衬垫有导电橡胶、双重导电橡胶、金属编织网套、螺旋管衬垫、定向金属导电橡胶等。屏蔽机箱上绝不允许有导线直接穿过。当导线必须穿过机箱时（如数据采集器），一定要使用适当的滤波器，或对导线进行适当的屏蔽。
2.2干扰抑制滤波技术
滤波技术的基本用途是选择信号和抑制干扰，为实现这两大功能而设计的网络都称为滤波器。通常按功用可把滤波器分为信号选择滤波器和电磁干扰（emi）滤波器两大类。
信号选择滤波器是以有效去除不需要的信号分量，同时是对被选择信号的幅度相位影响最小的滤波器。
电磁干扰滤波器是以能够有效抑制电磁干扰为目标的滤波器。电磁干扰滤波器常常又分为信号线emi滤波器、电源emi滤波器、印刷电路板emi滤波器、反射emi滤波器、隔离emi滤波器等几类。
线路板上的导线是最有效的接收和辐射天线，由于导线的存在，往往会使线路板上产生过强的电磁辐射。同时，这些导线又能接受外部的电磁干扰，使电路对干扰很敏感。在导线上使用信号滤波器是一个解决高频电磁干扰辐射和接收很有效的方法。脉冲信号的高频成分很丰富，这些高频成分可以借助导线辐射，使线路板的辐射超标。信号滤波器的使用可使脉冲信号的高频成分大大减少，由于高频信号的辐射效率较高，这个高频成分的减少，线路板的辐射将大大改善。
电源线是电磁干扰传入设备和传出设备主要途径。通过电源线，电网上的干扰可以传入设备，干扰设备的正常工作。同样，设备的干扰也可以通过电源线传到电网上，对网上其它设备造成干扰。为了防止这两种情况的发生，必须在设备的电源入口处安装一个低通滤波器，这个滤波器只容许设备的工作频率（50Hz，60Hz，400Hz）通过，而对较高频率的干扰有很大的损耗，由于这个滤波器专门用于设备电源线上，所以称为电源线滤波器。
3.小结
众所周知，屏蔽、滤波、合理接地合理布局等抑制干扰的措施都是很有效的。但是随着电子系统的集成化、综合化，以上措施的应用往往会与成本、质量、功能要求产生矛盾，必须权衡利弊研究出最合理的措施来满足电磁兼容性要求。
电磁兼容技术在控制干扰的策略上采取了主动预防、整体规划和“对抗”与“疏导”相结合的方针。在控制方法上，除了采用众所周知的抑制干扰传播的技术，如屏蔽、接地、答接、合理布线等方法以外，还可以采取回避和疏导的技术处理，如空间方位分离、频率划分与回避、滤波、吸收和旁路等等。
最后，为保障自动气象站数据的有效性，在解决电磁干扰问题的时机上，应该由设备研制后期暴露出不兼容问题而采取挽救修补措施的被动控制方法，转变成在设备设计初始阶段就开展预测分析和设计，预先检验计算，并全面规划实施细则和步骤，做到防患于未然。
参考文献：
[1]地面气象观测规范（2003版）
[2]自动气象站实用手册
电磁辐射选频仪篇6
[关键词]汽车仪表；技术；发展趋势
中图分类号：tH70文献标识码：a文章编号：1009-914X（2018）23-0267-01
1汽车仪表概述
随着城市汽车保有量的不断增加，汽车故障的发生频率也不断增加，这不但会对人们的出行稳定造成影响，而且会对汽车驾驶员和乘客的人身安全造成。汽车的故障在一定程度上可以被仪表检测并显示出来，因此仪表一直是汽车的一个重要部件。汽车仪表一般由控制器、显示器、组合仪表三个部分组成，其中，控制器的主要用途是对信号进行接收和转化，最终将检测数据显示在显示器上，使驾驶员能够清楚了解所驾驶汽车的实时状态。
2汽车仪表的检测技术
据调查我们发现，无论是多么复杂的汽车仪表，都有着同样的基础，几乎所有的汽车仪表都是由传统发送装置和与电磁装置功能相同的固体电路组成。在汽车出厂之前，相关人员会使用专业的仪器对汽车上的总电路进行检测，在逐一对汽车上的每一个仪表进行测试，最后检测全部合格后，才能是汽车出厂。随着科技的发展，汽车仪表的检测技术也达到了一个先当高的技术水平。现在，可以通过汽车仪表盘缺陷自动检测系统来对汽车仪表进行检测，这个系统是自动化程度很高的系统，可以通过机器完成整个汽车仪表的检测技术。另外，汽车还带有一个自诊断系统或诊断系统，通过这个系统汽车可以通过内部自制系统来完成汽车仪表的检测。汽车仪表的检测技术对于汽车仪表的各方面性能有着很大的影响，现今的汽车仪表检测技术可以在最短时间内完成汽车仪表的检测，找到故障的存在，保证汽车仪表的质量。
3现代汽车电子技术及其在仪表中的应用
3.1温度计
汽车温度计的主要作用是测量汽车发动机的冷却水温度，也用于测量汽车轴承温度和气缸内的燃烧温度。汽车温度计一般由传感器、显示器、转化器、译码器等组成，通过这些部分的合作即可完成温度测量工作。转化器的作用是对传感器测量的温度数据进行信号转化，并由译码器对数字信号进行编码，最终将测量结果显示在温度显示器上。
3.2速度计
速度计是汽车的主要仪表之一，可根据汽车的速度传感器所检测到的信号来确定汽车的实时速度，并通过控制器的计算得到最终数据结果，然后显示在速度计表盘上。随着科学技术的发展，现代电子技术已经能够使速度传感器准确地测量和检验速度的大小，而且能够通过测算汽车速度脉冲来计算汽车行驶和停止所需要的时间。此外，汽车速度计可以将所测的数据进行存储，并与微型计算机中的其他数据进行比较，当两者之间的差值较大时就会对数据进行更新和显示。
3.3转速表
将转速表应用于汽车中具有较多优势，这得益于转速表能够较好地适应各种潮湿和振动环境，而且转速表具有较高的精度和灵敏度，能够与其他装置结合来实现报警功能。在先进汽车电子技术的支持下，转速表可以使用液晶或者荧光屏幕显示数据，也可以使用点火系统脉冲信号来测算发动机转速，也就是利用微型计算机测算的脉冲周期来确定转速，这种测算方法具有精度较高的优点。
4汽车仪表电磁辐射干扰的防护技术
电动汽车中仪表所产生的电磁辐射干扰，有可能会对车内的敏感体造成不好的影响，根据电磁辐射干扰对敏感体的损害程度，可以划分为以下三种类型：系统受干扰、系统性能下降以及永久性的破坏。所以，有效避免电磁辐射干扰是电动汽车的发展中必须积极解决的问题。
4.1阻尼电阻
针对于电动汽车点火系统产生电磁辐射干扰的现象，可以在点火高压电路中装配阻尼电阻，这是一种比较常见的减少点火系统产生电磁辐射干扰的方法，装配阻尼电阻在降低电火花高频电磁波方面有着显著的作用。根据相关的研究发现，阻尼电阻的阻止越大，则对电磁辐射干扰的防护作用就越大，但是组织过大会对火花塞电极间的火花能量产生不良的作用，因此，在装配阻尼电阻的同时，要注意控制电阻的大小，且要使用高压线以及点火圈进行合理的匹配。
4.2电火花灭弧
电火花灭弧是电动汽车电磁辐射干扰防护中常见的方式之一，也是范围比较广泛。在传统的点火系统中，无论是断电器白金触点并联的电容器还是与双金属片型传感器并联的电容器都能够起到灭电弧的作用，此外，电动汽车上常见的有安装了电阻、电磁元件以及电容构成的滤波器，可以用来吸收电气设备，尤其是继电器的电火花。
4.3单线制
在电动汽车中使用单线制，将汽车电源的负极同车架或者发动机进行相连接，也是一种可以有效进行电磁辐射烦扰防护的措施。当电动汽车中的电器在共同搭铁线后，电动汽车的大件结构在电气方面可以连接为一个整体，这样可以从一定程度上削减电器元件或者汽车部件由于静电而引发的电磁辐射干扰。
4.4金属屏蔽
金属屏蔽是电磁辐射干扰防护措施中较为先进的一种技术，它主要是用金属将汽车上容易产生电火花的电器元件全部覆盖住，就连导线也用金属管进行覆盖，并将覆盖所用的金属网、罩、管等进行搭铁，这样就能够很好的将产生的电磁辐射干扰中高频率电磁波产生涡流，并且以热能的形式散掉，从而避免电磁波的发射。
5发展趋势
5.1向“综合信息系统”的方向发展
以液晶显示器为基础，车内通信与互联网相连，乘员室内各操纵件通过语音进行控制。构成信息通信系统的主要部件有漫游器、移动电话、电子邮件和国际互联网终端、视频或电子游戏中控台等。系统的主要功能有导航、音响、通信、远程微机通信和信息处理等。
5.2电光学技术在汽车仪表上广泛应用
薄型平面电子显示器：汽车平面仪表板显示数字及信息，具有测试反应速度快、指示准确、图形设计灵活、数字清晰、可视性能好、集成化程度高、可靠性强、功耗低等优点。高效冷光源发光器件：显示和内照明器件不再用白炽灯泡，而是选用高效冷光源发光器件，导光系统更多体现出光学领域的新技术。具有可视性能好、可靠性高、体积小、功耗低等优点。
电磁辐射选频仪篇7
关键词小环天线；磁小环天线；辐射效率
中图分类号：tn98文献标识码：a文章编号：1671-7597（2013）12-0032-02
短波通信不论在军用还是民用通信领域均有着广泛的应用，正因为如此也使得短波频段出现越来越多的干扰源，电磁环境也变得越来越差，电台通信抗噪声、抗干扰成为人们越来越关注的问题。另一方面短波较长的波长使得传统的电天线尺寸大，携带困难，天线辐射电场容易受到周围环境影响，辐射效率很低。正因为如此，磁环天线以其体积小、低成本和较高的频率选择性，逐渐的成为小型通信产品的理想天线。
磁环天线又称为电流环天线或小环天线，是一种磁场天线，其近场能量中磁场强度要比电场强度大的多，由于磁力线的闭合结构使得磁环天线对架设环境不敏感，架设高度对天线性能影响小，因此在特定的场合可以有比鞭天线更加优越的收发
特性。
目前磁环天线在国外已经有正式产品出现，而在国内却没有实用性的产品，主要在业余无线电爱好者中以手工制作的形式使用，而且多做为接收天线。本文从工程角度对磁环天线技术进行理论分析和仿真验证，归纳出通用的磁环天线设计方法，并通过网络分析仪对研制的磁环天线的驻波和响应带宽进行测试与验证。
1磁环天线的性能分析
磁环天线是一种磁单极子天线，具有电流环结构的窄带谐振特性。如图1（a）所示，常见形式是由两个共面的双电流环构成，其等效电路如图1（b）所示，磁环天线工作在串联LC谐振状态，通过调谐电容使天线工作在相应谐振频率上，其内部的耦合环由传输线馈电，通过电感耦合激励外面的大环，当处于谐振状态时，由外面的大环辐射能量。
5结论
磁环天线的性能不仅与工作频率和设计尺寸有关，制作天线材料的导电性也会对性能造成很大影响，合理天线材料以铜或镀银铜为上，管壁厚度应在1mm以上，外环管径的增加同样能减小损耗电阻，从而增加辐射效率。谐振电容采用真空可变电容器或大型蝶式电容器，电容器的耐压、功率、电流值应符合设计要求，谐振电容定片与天线外环一体化并通过整体化处理有助于天线性能提升。
参考文献
[1]康行健.天线原理与设计[m].北京：北京理工大学出版社，1993.
[2]余华.电波与天线[m].北京：电子工业出版社，2003.
[3]孙静.小天线设计与测试方法研究[J].上海：上海交通大学硕士论文，2008：30-32.
[4]赖晓铮，刘焕彬.纸基RFiD小环天线设计[J].广州：中山大学学报，2008：47-49.
[5]牛芳琳，蔡希彪.基于电磁场理论对井下对讲机环天线的发射距离的研究[J].锦州：辽宁工学院学报，2007：77-78.
[6]卢万铮，苗建勇.高效短波环状车载天线[J].空军电讯工程学院学报，1997（1）：13-16.
电磁辐射选频仪篇8
关键词：电子设备电磁兼容性干扰源有效抑制
1引言
随着电子技术的迅速发展，现代的电子设备已广泛地应用于人类生活的各个领域。当前，电子设备已处速发展的时期，并且这个发展过程仍以日益增长的速度持续着。电子设备的广泛应用和发展，必然导致它们在其周围空间产生的电磁场电平的不断增加。也就是说，电子设备不可避免地在电磁环境（eme）中工作。因此，必须解决电子设备在电磁环境中的适应能力。电磁兼容性（emC）是一门关于抗电磁干扰（emi）影响的科学。目前，就世界范围来说，电磁兼容性问题已经形成一门新的学科。电磁兼容的中心课题是研究控制和消除电磁干扰，使电子设备或系统与其它设备联系在一起工作时，不引起设备或系统的任何部分的工作性能的恶化或降低。一个设计理想的电子设备或系统应该既不辐射任何不希望的能量，又应该不受任何不希望有的能量的影响。
2电磁干扰源的分类
各种形式的电磁干扰是影响电子设备电磁兼容性的主要因素，因此，它是电磁兼容性设计中需要研究的重要内容。
2－1内部干扰
内部干扰是指电子设备内部各元部件之间的相互干扰，包括以下几种。
（1）工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰；(与工作频率有关)
（2）信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合，或导线之间的互感造成的干扰；
（3）设备或系统内部某些元件发热，影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰；
（4）大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。
2－2外部干扰
外部干扰是指电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的干扰，包括以下几种。
（1）外部的高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统；
（2）外部大功率的设备在空间产生很强的磁场，通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统；
（3）空间电磁波对电子线路或系统产生的干扰；
（4）工作环境温度不稳定，引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰；
（5）由工业电网供电的设备和由电网电压通过电源变压器所产生的干扰。
3干扰的传递途径
当干扰源的频率较高、干扰信号的波长又比扰的对象结构尺寸小，或者干扰源与扰者之间的距离r>>λ／2π时，则干扰信号可以认为是辐射场，它以平面电磁波形式向外副射电磁场能量进入扰对象的通路。
（2）干扰信号以漏电和耦合形式，通过绝缘支承物等（包括空气）为媒介，经公共阻抗的耦合进入扰的线路、设备或系统。
如果干扰源的频率较低，干扰信号的波长λ比扰对象的结构尺寸长，或者干扰源与干扰对象之间的距离r<<λ／2π，则干扰源可以认为是似稳场，它以感应场形式进入扰对象的通路。
（3）干扰信号可以通过直接传导方式引入线路、设备或系统。
4电磁兼容性设计的基本原理
4－1接地
接地是电子设备的一个很重要问题。接地目的有三个：
（1）接地使整个电路系统中的所有单元电路都有一个公共的参考零电位，保证电路系统能稳定地干作。
（2）防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放，否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。另外，对于电路的屏蔽体，若选择合适的接地，也可获得良好的屏蔽效果。
（3）保证安全工作。当发生直接雷电的电磁感应时，可避免电子设备的毁坏；当工频交流电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时，可避免操作人员的触电事故发生。此外，很多医疗设备都与病人的人体直接相连，当机壳带有110V或220V电压时，将发生致命危险。
因此，接地是抑制噪声防止干扰的主要方法。接地可以理解为一个等电位点或等电位面，是电路或系统的基准电位，但不一定为大地电位。为了防止雷击可能造成的损坏和工作人员的人身安全，电子设备的机壳和机房的金属构件等，必须与大地相连接，而且接地电阻一般要很小，不能超过规定值。
电路的接地方式基本上有三类，即单点接地、多点接地和混合接地。单点接地是指在一个线路中，只有一个物理点被定义为接地参考点。其它各个需要接地的点都直接接到这一点上。多点接地是指某一个系统中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引线的长度最短。接地平面，可以是设备的底板，也可以是贯通整个系统的地导线，在比较大的系统中，还可以是设备的结构框架等等。混合接地是将那些只需高频接地点，利用旁路电容和接地平面连接起来。但应尽量防止出现旁路电容和引线电感构成的谐振现象。
4－2屏面
屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。
因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。
屏蔽体材料选择的原则是：
（1）当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率（高电导率）的金属材料中产生的涡流（p=i2R，电阻率越低（电导率越高），消耗的功率越大），形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。
（2）当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去。
（3）在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。
4－3其它抑制干扰方法
（1）滤波
滤波是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波器可以显著地减小传导干扰的电平，因为干扰频谱成份不等于有用信号的频率，滤波器对于这些与有用信号频率不同的成份有良好的抑制能力，从而起到其它干扰抑制难以起到的作用。所以，采用滤波网络无论是抑制干扰源和消除干扰耦合，或是增强接收设备的抗干扰能力，都是有力措施。用阻容和感容去耦网络能把电路与电源隔离开，消除电路之间的耦合，并避免干扰信号进入电路。对高频电路可采用两个电容器和一个电感器（高频扼流圈）组成的CLCmπ型滤波器。滤波器的种类很多，选择适当的滤波器能消除不希望的耦合。
（2）正确选用无源元件
实用的无源元件并不是“理想”的，其特性与理想的特性是有差异的。实用的元件本身可能就是一个干扰源，因此正确选用无源元件非常重要。有时也可以利用元件具有的特性进行抑制和防止干扰。
（3）电路技术
有时候采用屏蔽后仍不能满足抑制和防止干扰的要求，可以结合屏蔽，采取平衡措施等电路技术。平衡电路是指双线电路中的两根导线与连接到这两根导线的所有电路，对地或对其它导线都具有相同的阻抗。其目的在于使两根导线所检拾到的干扰信号相等。这时的干扰噪声是一个共态信号，可在负载上自行消失。另外，还可采用其它一些电路技术，例如接点网络，整形电路，积分电路和选通电路等等。总之，采用电路技术也是抑制和防止干扰的重要措施。
5电磁兼容性问题的规范和标准
干扰特别委员会（CiSpR），主要研究无线电系统中干扰噪声的测量。1976年，CiSpR开始制订电磁干扰的emi标准。1900年10月在几经修订基础上公布再版标准，随后该委员会还与国际无线通信资询委员会一起审议，为电子产品电磁兼容性的检测制订数据要求及具体方法。制订了以信息技术装置噪声为对象的“工业、科学及医疗用无线电仪器的干扰特性允许值及其测量方法”（标准11号）；“车辆、机动船和火花点火发动驱动装置无线电干扰特性的测量方法及允许值”（标准12号）；“无线电和电视接收机的无线电干扰特性的测量方法及允许值”（标准13号）等。直至1992年中期，国际emi标准才最终完善起来。CiSpR推荐的容限已为世界上许多国家所采纳，并作为其国家条例的基础。
无线电发射机功率电平是影响周围无线电电子设备，产生干扰电平的一个重要因素。因此无线电发射机功率电平应该受到限制。例如，根据无线电通信咨询委员会357-1号建议，在卫星通信系统和地面微波中继通信线路共同使用的（5800～8100mHz）频段上，当给到天线上的功率不超过13dBw时，应该限制微波中继通信线路的发射机有效辐射功率（即发射机功率和天线增益的乘积）数值为55dBw。建议同时限制卫星通信的地面站的功率及通信卫星辐射功率通量密度。许多其它的无线电业务，例如业余无线电爱好者的，移动通信系统等的发射机功率的最大值也应该受到限制。
频率规划在全国和全世界范围内已被广泛采用，是提高射频资源利用率的一种途径，也是保证无线电电子设备电磁兼容性的重要措施之一。因此应严格按照国际协议（无线电频率分配表）和全国文件，实行国家、地区的频带划分和业务之间的频带分配。根据频率—空间分配的原理进行无线频道分配。频率规划必须保证每个无线电电子设备干扰电平最小，或消除干扰，由国家无线电管理委员会负责协调。
近年来，我国许多部门都在开展电磁兼容性的试验研究和有关技术标准的制定工作，制定了一系列标准和规范。例如，国家标准GB3907-83为工业无线电干扰基本测量方法；GB4824.1-84为工业、科学和医疗射频设备无线电干扰允许值；GB6279-86为车辆、机动船和火花点火发动机驱动装置无线电特性测量方法及允许值等。国家无线电管理委员会对工、科、医等电子设备的使用频率、带宽和最大辐射场强都作出了具体规定。这对保证电子设备的正常工作和人民的正常生活以及促进现代科学技术更迅速发展，都起了重要的作用。
6一些典型电磁兼容性问题的解决
由于电子技术在各行各业中的广泛应用，在人类活动的空间无处不充斥着电磁波，因此，电子设备不解决电磁波干扰问题，就不能兼容工作。在实际应用中，人们在研究抗干扰技术方面也积累了大量的经验，不断地研究出许多实用的方法来消除电磁干扰。
实验发现汽车工作时，电磁干扰相当突出，严重时会损坏电子元器件。因此，汽车电子设备的电磁环境最为恶劣，汽车电子设备的电磁兼容性问题也特别受到人们的重视。汽车点火所产生的高频辐射最为突出。日本和美国等先进国家的环保部门为防止汽车电气噪声对环境的污染，规定只能使用带阻尼（如碳芯）的屏蔽线作为点火线，实践表明这是很有效的措施。
为了解决微电技术，尤其是计算机在汽车上的应用和推广，根据需要和实际要求，可以设计出效果良好的滤波电路，置于前级可使大多数因传导而进入系统的干扰噪声消除在电路系统的入口处；可以设置隔离电路，如变压器隔离和光电隔离等解决通过电源线、信号线和地线进入电路的传导干扰，同时阻止因公共阻抗、长线传输而引起的干扰；也可以设置能量吸收回路，从而减少电路、器件吸收的噪声能量；或通过选择元器件和合理安排电路系统，使干扰的影响减小。
微机设备的软件抗干扰主要是稳定内存数据和保证程序指针。微机是一个可编程控制装置，软件可以支持和加强硬件的抗干扰能力。如果微机系统中随机内存Ram主要用于测量和控制时数据的暂时存放，内存空间较小，对存放的数据而言，若将采集到的几组数据求平均值作为采样结果，可避免在采集时因干扰而破坏了数据的真实性；如果存放在随机内存中的数据因干扰而丢失或者数据发生变化，可以在随机内存区设置检验标志；为了减少干扰对随机内存区的破坏，可在随机存储器芯片的写信号线上加触发装置，只有在CpU写数据时才发。软件抗干扰的措施也很多，如数字滤波程序、抗窄脉冲的延时程序、逻辑状态的真伪判别等。有时候，必须采用软件和硬件相结合的办法才能抑制干扰，常用的办法是设置一个定时器，从而保护程序正常运行。
近年来，电子仪器向着“轻、薄、短、小”和多功能、高性能及成本低方向发展。塑料机箱、塑料部件或面板广泛地应用于电子仪器上，于是外界电磁波很容易穿透外壳或面板，对仪器的正常工作产生有害的干扰，而仪器所产生的电磁波，也非常容易辐射到周围空间，影响其它电子仪器的正常工作。为了使这种电子仪器能满足电磁兼容性要求，人们在实践中，研究出塑料金属化处理的工艺方法，如溅射镀锌、真空镀（aL）、电镀或化学镀铜、粘贴金属箔（Cu或aL）和涂覆导电涂料等。经过金属化处理之后，使完全绝缘的塑料表面或塑料本身（导电塑料）具有金属那样反射（如手机）。吸收、传导和衰减电磁波的特性，从而起到屏蔽电磁波干扰的作用。实际应用中，采用导电涂料作屏蔽涂层，性能优良而且价格适宜。在需要屏蔽的地方，做成一个封闭的导电壳体并接地，把内外两种不同的电磁波隔离开。实践表明，若屏蔽材料能达到（30～40）dB以上衰减量的屏蔽效果时，就是实用、可行的。
由于电子技术应用广泛，而且各种干扰设备的辐射很复杂，要完全消除电磁干扰是不可能的。但是，根据电磁兼容性原理，可以采取许多技术措施减小电磁干扰，使电磁干扰控制到一定范围内，从而保证系统或设备的兼容性，例如，通信系统最初设计时，就应该严格进行现场电波测试，有针对性地选择频率及极化方式，避开雷达、移动通信等杂波干扰；高压线选择路径时，应尽量绕开无线电台（站）或充分利用接收地段的地形、地物屏蔽；接收设备与工业干扰源设备适当配置，使接收设备与各种工业干扰源离开一定距离；在微波通信电路设计中，为了减少干扰，可采用天线高低站方式调整微波电路反射点，并利用山头阻挡反射波，使之不能对直射波形成干扰。另外，微波铁塔是独立的高大建筑物，应采用完善的接地、屏蔽等避雷措施。
电磁辐射选频仪篇9
【关键词】电磁波；辐射；检测
意大利的马可尼在1895年成功以自制火花放电发报机在实验室里传送无线脉波，并于1901年将无线脉波传越过大西洋，顺利的在英国和加拿大间进行通讯，从此便正式开启了无线通讯的时代。短短几十年，无线电波随即被大量的应用在广播及军事用途。
1电磁波
电磁场是一种物理场，由相互依存的电磁和磁场的总和构成。电磁和磁场两者互为因果形成电磁场，磁场随时间变化时产生电场，电场又随时间变化时产生磁场。电磁波是在高频电磁振荡的情况下，部分能量以辐射方式从空间传播出去形成的电波与磁波的总称，电磁波是电磁场的一种运动形态。在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量没有辐射出去，几乎全反回原电路。而在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，随着电场与磁场的周期变化，电能、磁能以电磁波的形式向空间传播出去，能量不可能全部反回原振荡电路。电磁波为横波。电磁波的行进方向及电场、磁场三者相互垂直。电磁波的传播有从空中传播的空中波，还有沿地面传播的地面波。波长越长的地面波，越容易绕过障碍物继续传播，其衰减也越少。空中波有中波或短波等，其传播是靠围绕地球的电离层（电离层在离地面50～400公里之间）与地面的反复反射。振幅其强度与距离的平方成反比，沿传播方向的垂直方向作周期变，波本身带动能量，速度等于光速（每秒3×1010厘米），任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。光波就是电磁波，无线电波和光波有同样的特性。当它通过不同介质时，也会发生折射、绕射、反射、吸收及散射等。
电磁波的能量和频率高低成正比。当高能量电磁波把能量传给其他物质时，有可能撞出该物质内原子、分子的电子，使物质内充满带电离子，这种效应称为游离化，而造成这种游离化现象的电磁波就称为游离辐射，它对生物体有明显的影响。电磁波游离辐射不具电荷，就像光一样传送，但是波长更短，能量更高，包含γ射线和Χ射线。这些具有游离能力的电磁波，其频率均高于1016赫兹以上，低于此一频率的电磁波就属于非游离辐射。非游离辐射的能量不足以造成生物组织的分子游离化，一般将电磁波对生物的影响分为热效应与生物效应，所谓热效应是指电磁波照射到生物体，使其温度升高，而引起体内生理或病理的变化。如果电磁波的强度过高，使得所产生的热量超过生物体所能散发的热量，就会对生物体造成危险。日常生活周边防战士几乎无所不在的电视、广播、通讯等电磁辐射，由于其能量远低于人体可承受的程度，一般不致对人体造成伤害。而凡不是以热效应方式造成生物体生理变化的都称为非热效应，或称生物效应，无线电波发射设施发射的电磁波就属于非游离辐射，不具热效应，常见的移动电话基地台的电磁波是属中高频，其频率大约介于800-1900mHz（1mHz=106Hz），变电所或输电线等的电磁波是属低频，其频率大约为60Hz，皆属于非游离辐射。
2用电磁场强度计检测
选择电磁场强度计时依测量环境与对象不同应考虑的条件：
2.1频率范围
依所欲测量的电磁波信号频率选择电磁场强度计的工作频率范围。如am广播535kHz～1605kHz频段、Fm广播88mHz～108mHz频段、移动通讯的900mHz、1800mHz频段、或部分工业如半导体制程中所使用的13.56mHz频段等。在侦测这些环境的电磁场强度时，需选用可涵盖其频率的感测头及场强显示计。若无特定已知的场强频率，则以使用较宽频带的场强度计为宜。
2.2场的种类
依所要测量场强种类选用电场或磁场的感测头配合场强显示计使用。尤其在对低频信号进行测量时，须分别以电场及磁场感测头分别对环境中的电场及磁场作测量，以能确认电磁场的整体强度。
2.3场强度大小
各感测头及场强显示计均有其可测量场强度大小的上限，因此使用时须依所欲测量场强的约略范围选用可涵盖此强度的感测头及场强显示计。电磁场强度计的操作并不困难，但若要得到较为准确的测量结果，仍应注意下列步骤：（1）测量前的规划作业：预估所欲测量电磁场的特性，包括可能辐射源的位置、频率、功率大小、辐射方向、辐射源与测量点的距离、以及测量现场环境对电磁场分布的影响；依预估的电磁场特性选定测量的位置点，并决定测量的方式是由人员直接于测量点进行测量或以信号传输线于较远距离进行操作。（2）选择适合待测电磁场频率及强度范围的场强度计及感测头：使用错误的感测头，将造成无法感测到信号或是造成仪表过载的情形。（3）调整校正因子：若测量对象为一个已知频率之单频电磁场信号，则可以输入感测头于该频率的校正因子，以能直接读取正确的场强值。（4）依测量需求选择适当的测量模式：即时显示模式、峰值显示模式、或时间平均值模式。（5）电磁场强度计应定期予以校正，以确保工作性能正常与准确。每次使用前，务必先检查其功能。如此方可避免操作人员误入高场强区域而不自知，导致伤害。
3电磁波检测方法
3.1架空高压线路、变电所、落地型变压器环境中电场与磁场检测方法
3.1.1测量方法
每一空间测量点的测量时间长度、取样点数、取样数据的处理与报告方式，视测量目的、仪表是否具自动定时取样与资料储存和处理功能而定。
（1）线路跨越空旷地区：
测量工作包含横向分布与纵向分布两项，测量工作原则上由横向分布测量开始，之后才进行纵向分布测量。所有取样点离地高度以1公尺为原则。横向分布可于跨距之间任一特定的纵向距离处沿线路的左右两侧测量，一侧回路最外侧导线的横向距离以不超过30公尺为原则。横向与纵向分布测量所需的取样间隔与测量点数，以测量结果能描述场强分布的细节变化为原则（通常为1-2公尺间隔）。进行测量的时间应加以记录，亦应对现下地物照像存档。测量电场时应避免靠近物体，一般建筑物的建材对电场具有遮蔽作用，因此电场的测量仅需于室外区域进行即可。为避免室内配线与家用电器的干扰，进行室内测量时应关闭家中总电源。测量时由高楼（或与室外跨越线路等高之楼层）往低楼进行，测量高度离地面1公尺。室内空间取样范围需事先与建物使用者协商拟定，原则上以个别建物使用者正常活动的范围为限。室外跨越电线距测量建物>=5公尺时，室内取最大长方形空间对角线交叉点及长方形顶点共5点为测量点。室外跨越电线距测量建物
（2）变电所周边电磁场测量
变电所周边电磁场环境测量应于变电所，人可正常活动的空间进行。所有的测量点以离地面及墙面皆为1公尺为原则。沿线取样间隔以能显示出场强变化细节为原则。测量点靠近线路进出变电所的区域时，取样间隔应较小（1公尺或更小），测量点离进出变电所的路线较远时，取样间隔可较大（不超过2公尺）。
也可视测量区域的实际地形地物状况加以调整。
所有的测量皆以60Hz磁通量密度的合成值为测量对象。测量结果整体测量不确定度在±10%之内时，测量结果不需修正即可被接受；整体未确定度超过±10%时，测量结果即需修正至所允许的不确定度范围内，或视之为无效结果。空间分布的测量结果可以绘图方式呈现。描述性统计量，例如最小值、最大值、平均值、或中位数，亦可增加测量结果的价值。
【参考文献】
电磁辐射选频仪篇10
关键词:信息安全；电磁辐射；tempeSt
electromagneticradiationofinformationdeviceandelimination
LianGXiao-yan，wanGJun-li，YanGJian，wanGRu-long
(BeijingtraceandCommunicationtechniqueResearchinstitute，Beijing100094，China)
abstract：withtherapiddevelopmentofcomputerinformationsafetytechnique，moreandmoreattentionhadbeenpaidtotheelectromagneticradiationofcomputer.Basedontheanalysisonthetrackofelectromagneticradiationofcomputerinformationsystem，typicalprotectionmethodisbrieflyintroduced.
Keywords：informationsafety；electromagneticradiation；tempeSt
当计算机网络的日益普及给我们工作带来极大便利的同时，不可避免地带来一些负面影响，其中最突出的是计算机网络的信息安全问题。信息泄密的途径很多，其中电磁辐射是计算机及其网络系统泄密的重要途径之一，对它的研究正越来越受到人们的重视。
1 tempeSt技术
计算机及其外部设备在工作时通过电磁波将有用信息泄漏出去的过程称为计算机电磁泄漏。和其它电子设备一样，计算机及其外部设备(包括主机、显示终端、硬盘驱动器、软盘驱动器、磁盘机、磁带机、打印机等)，在工作时都会产生不同程度的电磁泄漏，如主机中各种数字电路电流的电磁泄漏、键盘按键开关引起的电磁泄漏、显示器视频信号的电磁泄漏、打印机的低频电磁泄漏等等。这些辐射出去的电磁波，任何人都可以借助仪器设备在一定范围内收到它，尤其是利用高灵敏度的仪器可以准确、清晰地获取计算机正在处理的信息。信息辐射防护技术，就是针对计算机的信号辐射特性，运用一定的技术手段不让窃收方接受到计算机辐射的信号和复原出有关的真实信息。对电磁泄漏信号中所携带的敏感信息进行分析、测试、接收、还原以及防护的一系列技术构成了信息安全保密的一个专门研究领域，这种技术在国外称为tempeSt技术，即“瞬时电磁脉冲发射监测技术”(transientelectromagneticpulseemanationSurveillancetech－nology)。按照麦克斯韦电磁场理论：任何交变电磁场都会向四周空间辐射电磁信号，任何载有交变电磁信号的导体都可作为发射天线。计算机是采用高速脉冲数字电路工作的，因此，只要处于工作状态就会向机器外辐射含有信息的电磁波。
tempeSt技术的研究上世纪50年代始于美国。随后，俄罗斯、英国、法国和德国等国家都开始积极研究和发展tempeSt技术。1985年荷兰人w.vaneck在“Computer＆Security”上发表文章，首次详细披露了通过简单改装电视机实现侦收并还原计算机显示器屏幕信息的可行性技术细节，并声称最远距离可达1000m，引起很大轰动。根据上世纪90年代以后的资料，英国人也称可以在1600m外对计算机视频信息进行还原[1]。随着信息技术的快速发展和恐怖的逐步升级，各国对tempeSt技术的研究更加广泛和深入。而美国tempeSt市场规模更是有增无减。几十年来，美国多次修订和补充tempeSt技术标准和规定，tempeSt的内涵也在逐渐扩大，已经从原来的通信安全领域扩展到信息安全的范围。
我国从80年代中期开始关注tempeSt问题。90年代初，在国家相关单位牵头和组织下，经过多年的理论研究、实验测试以及产品开发，已经在信息设备的电磁泄漏发射机理、安全评估、技术产品测评、实验室和现场测试、红黑信号识别等方面取得一定成果。在tempeSt防护技术方面，已经具有屏蔽室、低泄漏发射产品、电磁干扰产品3大类不同等级的防护产品。但是我国的接收机设计水平和数字信号后处理能力还不高。
2 tempeSt技术中电磁泄漏的途径
计算机及其外部设备内的信息，通常通过两种途径泄漏出去：以电磁波的形式辐射出去的称为辐射泄漏，这主要是指计算机内部产生的电磁辐射。这种辐射是由计算机内部的各种传输线(包括印制板上的走线)、信号处理电路、逻辑电路、显示器、开关元件和电机及其驱动控制电路产生的；另一种是通过各种线路和金属管道传导出去的称为传导泄漏。计算机系统的电源线、机房内的电话线、上下水管道和暖气管道以及地线等，都可能成为传导媒界，产生传导泄漏。传导泄漏往往伴随着辐射泄漏。
3 tempeSt技术中电磁泄漏的防护
对于电磁泄漏，目前可以采用的措施主要有：使用低辐射设备、利用噪声干扰源、电磁屏蔽、滤波技术和光纤传输[2]。
(1)使用低辐射设备。低辐射设备即tempeSt设备。这是防辐射泄漏的根本措施。这些设备在设计和生产时就采取了防辐射措施，把设备的电磁泄漏抑制到最低限度。显示器是计算机安全的一个薄弱环节，对显示器的内容进行窃取，已是一项成熟的技术，因此选用低辐射显示器十分重要。单色显示器的辐射比彩色显示器低得多，使用等离子显示器或液晶显示器也能进一步降低辐射。
(2)利用噪声干扰源。电磁辐射干扰技术就是采用干扰器对计算机辐射进行电磁干扰，使窃收方难以提取视屏信息。利用噪声干扰源有两种方法：一是将一台能产生噪声的干扰器放在计算机设备旁边，干扰器产生的噪声与计算机设备产生的信息辐射一起向外辐射，使计算机设备产生的辐射不易被接受复现。干扰器产生的电磁辐射不应超过emi(电磁干扰)标准；二是将处理重要信息的计算机放在中间，四周放一些处理一般信息的设备，让这些设备产生的电磁泄漏一起向外辐射。
(3)电磁屏蔽。屏蔽技术是将计算机设备置于屏蔽室中，达到防止电磁辐射的目的。该技术是所有防辐射技术手段中最为可靠的一种。屏蔽技术的另一种方法是使用防信息泄漏玻璃。防信息泄漏玻璃装在电子设备显示窗上，可以解决显示窗信息泄漏问题。有统计测试表明，如果电磁波辐射量是100％，那么防信息泄漏玻璃可以将89％的信息通过地线导入地下，再将10％的信息反射掉，剩下的漏网信号不足1％，这就无法还原成清晰完整的信息，从而达到保密的目的。
(4)滤波技术。滤波技术是对屏蔽技术的一种补充。被屏蔽的设备和元器件并不能完全密封在屏蔽体内，仍有电源线、信号线和公共地线需要与外界连接。因此，电磁波还是可以通过传导或辐射从外部传到屏蔽体内，或从屏蔽体内传到外部。采用滤波技术，只允许某些频率的信号通过，而阻止其它频率范围的信号，从而起到滤波作用，有效地抑制传导干扰和传导泄漏。
(5)光纤传输。光纤传输是一种新型的通信方式。光纤为非导体，可直接穿过屏蔽体，不附加滤波器也不会引起信息泄漏。光纤内传输的是光信号，不仅能量损耗小，而且不存在电磁信息泄漏的问题。若干年内还不可能从光纤外部窃取并还原信号。同其它传输方式相比，光纤具有容量大、安全、可靠、传输信息量大及抗干扰能力强等优点。
4 结语
在信息时代的今天，任何国家的政治、军事、外交斗争都离不开信息，信息安全保密已成为国家安全战略的一个重要组成部分。信息安全保密是一项系统工程，电磁辐射泄漏也一样，任何单一的防护措施都不是万无一失的。要根据不同系统的特点采用与之相适应的最佳防护措施进行综合防护。
参考文献