电磁辐射的基本原理篇1
关键词：移动通信电磁辐射现状调查
中图分类号：tn929.53文献标志码：a文章编号：1674-098X（2014）05（a）-0067-02
1调查方法
1.1调查对象和时间
本次调查选择了乌鲁木齐市市区40个正常运行移动通信基站进行电磁辐射水平监测。以上基站分布在乌鲁木齐市天山区、沙依巴克区、高新（新市区）、水磨沟区、米东区和经济技术开发区（头屯河区）等主要城区。调查时间为2014年2月。
1.2典型基站的选取原则
典型基站的选取遵循以下两个原则：（1）基站所处环境的不同状况，如住宅区、商业区、学校、医院等；（2）基站不同的架设方式，如楼顶抱杆、楼顶支架、铁塔、美化塔等。
1.3监测仪器
本次监测使用的仪器为德国nardaSafetytestSolutions公司生产的nBm-550电磁分析仪，该仪器为综合场强仪，仪器在检定有效期内。仪器参数见（表1）。
1.4监测方法及布点
依据HJ/t10.2-1996《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法》[1]和《移动通信基站电磁辐射环境监测方法（试行）》[2]等相关标准规范的要求进行监测。监测点位分为地面测点（按不同距离）和敏感建筑物室内测点（按不同层高），以基站发射天线为中心，沿其主辐射方向，按照间隔10m布设监测点，依次监测至50m处，测量距地1.7m处的功率密度；当主辐射方向50m内有敏感建筑物时，在建筑物室内布点。
1.5数据处理
每个监测点连续测量5次，每次测量时间不小于15s，读取稳定状态的最大值。取5个测量数据的平均值作为该点的监测结果。
1.6评价标准
《电磁辐射防护规定》[3]（GB8702-88）中要求，电磁辐射公众照射导出限值应不超过40μw・cm-2，同时要满足《辐射环境保护管理导则-电磁辐射环境影响评价方法和标准》[4]（HJ/t10.3-1996）中规定的：单个项目电磁辐射管理限值应不超过8μw・cm-2要求，本次调查执行8μw・cm-2的评价标准。
2调查结果
监测结果统计见表2和表3。
3数据分析
从监测数据看，乌鲁木齐市市区移动通信基站地面电磁辐射水平最大值为0.005～3.474μw・cm-2；敏感建筑物室内电磁辐射水平为0.059～1.224μw・cm-2。所有监测点位的功率密度均低于《辐射环境保护管理导则-电磁辐射环境影响评价方法和标准》（HJ/t10.3-1996）中单个项目电磁辐射管理值8μw・cm-2的评价标准。
4结语
目前，乌鲁木齐市市区移动通信基站电磁辐射水平符合国家规定的限值标准，不会对周围环境产生电磁辐射污染，也不会对人们产生电磁辐射危害。
参考文献
[1]HJ/t10.2-1996，辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法[S].
[2]移动通信基站电磁辐射环境监测方法（试行），环发[2007]114号，国家环境保护总局[S].
电磁辐射的基本原理篇2
关键词：防电磁辐射服装；屏蔽；测试方法；辐射危害
1电磁辐射的概念及其放射源
电磁辐射是一种普遍的物理现象，它是由空间共同移动的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生的。换句话说：电磁辐射就是指“能量以电磁波的形式由放射源发射到空间的现象”。
电磁辐射源通常分成两大类:一是自然界电磁辐射源，来自某些自然现象，如雷电、台风、太阳的黑子活动与黑体放射等。而这种电磁辐射源常常会被我们忽视和淡化！我们所一直关注的电磁辐射源，其实只是电磁辐射源的其中一种，即：人工型电磁辐射源。人工型电磁辐射源、来自人工制造的若干系统或装置与设备，其中又分放电型电磁辐射源、射频电磁辐射源及工频电磁辐射源。
2电磁辐射对人体的危害
1998年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响但归纳起来，我们可以把电磁辐射对人体的危害分为：热效应，非热效应和积累效应三种。
3防电磁辐射服装织物及面料
防电磁辐射服装的面料对于电磁波的防护起着决定性的作用。因此在选用电磁辐射防护服装时，应了解防护服装所采用的面料，及其工作原理。由于电磁辐射的频率高低不同，所以我们必须按其高频和低频辐射的特点，用不同的织物及面料进行防护。对电磁辐射的防护需要材料有好的导电性或导磁性，所以不锈钢纤维、具有良好导电性能的银、镍、铜的电镀纤维或织物、填充炭黑、导电化合物和吸波添加剂的有机复合导电纤维便应运而生，而且市场上也出现了各种各样的电磁屏蔽织物和面料。
制成方法：利用金属材料，如采用金属丝网罩隔离装置和用金属粉处理过的服装；利用金属纤维和其他纤维混纺成纱，再织成布。
3.1防辐射织物、面料的一般分类及特点
目前国内、外采用的防电磁辐射织物有三种，工作原理都是通过基料表面所形成的良好导电性能，使其具有抗电磁波的功能。通过对电磁波的反射和吸收而形成屏蔽作用：
(1)合金纤维混纺：采用不锈钢纤维与其他化纤、棉等纤维混纺形成电磁屏蔽织物，具有耐洗涤、耐磨、柔软、手感好、透气、抗静电、防电磁辐射等功能。
特点：透气性好、服饰感强、耐洗涤、手感好。
适用范围:这种面料目前使用最广,其可以被制成各类防辐射服装,如医护类、孕妇防护类等。
(2)多离子织物：采用多种金属离子涂敷粘附在普通织物上，形成一定的电磁屏蔽功能的织物能保持原普通织物的性能、颜色和手感。
特点：柔软、透气、服饰感强、服饰使用范围宽。
适用范围:可以制成t恤、内衣、床单、蚊帐等。
(3)金属化织物：采用化学沉积方法在普通织物表面牢固地“镀”上一层高导电金属层，形成电磁屏蔽织物。
特点：镀膜薄、附着力强、柔软、透气性好、使用频率宽、屏蔽效能高。其中，金属化织物是目前国内外最新一代技术产品，比前两种织物更具有以下显著特点：工作频率宽、屏蔽效能高、使用领域广。
3.2屏蔽高频电磁辐射面料的类型
3.2.1混纺梭织屏蔽布
外表与普通面料一样，采用纳米金属屏蔽纤维与其他纤维混纺织成，屏蔽纤维直径只有头发的1/12，比蚕丝还细腻柔软。
此面料经过及测试中心检测屏蔽效果达到99.9%（30db以上），同时保留了普通面料的柔软性、均匀性、透气性、耐洗性、致密牢固、使用年限长等特点。
3.2.2纳米离子屏蔽布
采用高科手段，将金属纳米离子置入到织物的内部，从而达到电磁屏蔽的作用。屏蔽率达到99.9999%（70db以上），防辐射能力强，适合电子电器内部防辐射；电信发射机房、基站、电视广播雷达发射台等的电磁防护，可作为机器设备的覆盖物，或制成衣服的夹层，只可轻轻擦洗，不可揉搓。同时这种面料还可以起到远红外保健、抗静电、杀菌作用：能促进和改善人体浅表组织微循环，增强人体的新陈代谢，对机体具有良好的保健作用。
3.3检测防电磁辐射面料的一般方法
(1)测导电性
用万用表检测到有良好的导电性，普通面料则没有导电性。
(2)用火烧屏蔽布
混纺布会剩下一层屏蔽丝网；而纳米离子布则剩下一堆金属粉末。
(3)使用手持式电磁辐射测试仪
有辐射时红灯亮，用防辐射布挡住后，绿灯亮，表明辐射已被屏蔽。
(4)包裹测试发
将手机等包裹在防电磁辐射屏蔽布或服装中,看其信号是否减弱。
3.4db和屏蔽率的换算
db和屏蔽率的换算率是：3db50%；6db75%；9db87.5%；
12db93.75%；30db99.9%；70db99.9999%；
3.5防辐射服db值是否越高越好
答案是否定的。作为防辐射服装，首先要有服装的基本性能，比如可洗涤，透气性，穿着舒适性，同时要能满足家电的防辐射。除非在雷达，发射台等特殊高辐射场合，美国军用标准规定大于15db。一般家用电器，如防电脑，微波炉等的辐射，由15db即可。大于60db，99%的织物表面上可以包住手机的辐射，但大多是电镀金属的织物，洗涤几次就不行了。
4防电磁辐射服装发展现状及其展望
目前市场防辐射服装品种单一的情况，但我们可以将研发制作方向分为：金融、广电、it、电力、电信、民航、铁路、医疗、生活进行分类。在接下来的产品中，我们不仅要注意产品的防电磁射功能，同时还可以增加服装的防紫外线、防风、拒水、防污、防蛀、抑菌、防臭的功能。
我们必须注意到，目前市场上出现的防辐射服装仍存在一定的发展问题，如：品种太过单一、品种不全、屏蔽效果参差不齐且多为妇女防护用品如吊带、连衣裙等。二是针对防辐射服装世界上并未形成标准化的计算单位和检测方法。三是具有防辐射功能织物原理均为反射和吸收两种，而面料一般只有三种，要想达到令人更加满意的效果我们必须研发更新更好的材料，至于什么材料可以更好的使防电磁辐射功能在服装中进行应用，这仍有待进一步的研究。
据了解，中国工程院院士、西安工程大学博士生导师姚穆教授的一项研究将有望填补国内外空白。一直从事提高服装穿着的舒适性和健康素质方面研究的姚穆教授带着博士生们，动手制作检测设备，从无数种检验方式中得到逐渐清晰的规律，三年来，渐渐摸索出一套独特的检测方法。他们研究的防电磁辐射纺织品的检测与标准制定项目，如果通过国家认证，将为防电磁辐射服装的生产、检测提供科学的数据和标准。不久的将来，人们将穿上放心、舒适的防电磁辐射服。
参考文献
［1］刘国华,王文祖.电磁辐射防护织物的开发［j］.产业用纺织品,2003,21，(6).
［2］王进美,田伟.健康纺织品开发与应用［m］.北京:中国纺织出版社,2005.
电磁辐射的基本原理篇3
论文关键词：电磁辐射；生物效应；抗辐射镜片；防护
论文摘要：日益增多的电磁辐射成为危害人体健康的环境污染之一。具有抗辐射功能的镜片能有效阻止有害电磁波进入人眼，从而减少视觉疲劳、预防视力下降，减小视力丧失的可能性，大大降低电磁辐射对人眼的伤害。
电磁辐射作为环境污染和职业危害的一种新形式，受到政府和社会各界的普遍关注。联合国人类环境会议已将电磁辐射列为必须控制的公害之一。电磁辐射对生物体的致伤效应，目前已成为医学领域的重大研究课题。眼睛作为人体最重要的感觉器官之一，容易受到电磁辐射的损伤。抗辐射镜片能有效阻止有害电磁波进入人眼，从而降低电磁辐射对人眼的伤害。
1 电磁辐射
在空间区域内当存在变化的电场时，会在临近的区域引起随时间变化的磁场，变化的磁场会产生新的电场，交替变化的电磁场在空间中按照一定速度由远向近传播，形成了电磁波。低频的电磁振荡主要借由有形的导电体传递，磁电之间的相互变化比较缓慢，几乎没有能量辐射出去，而是全部返回原电路。当电磁振荡频率逐渐变高时，电磁振荡既可以束缚在有形的导电体内传递，也可以在自由空间内传递。在自由空间内传递的高频率电磁振荡，磁电互变速度加快，能量不再以电振荡的形式全部返回原振荡电路，电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，在不借助任何介质的情况下以波的形式向外传递能量，这就是电磁辐射[1]。电磁辐射是传递能量的一种方式，电磁辐射所衍生的能量，取决于频率的高低，频率愈高，能量愈大。
电磁辐射广泛存在于职业场所和生活环境中，生物体时时刻刻都会受到不同程度的电磁场辐照。自然环境中的电场和磁场分别为10－4v/m和10－13t，而50hz高压输电线下的电场和磁场约为1～10kv/m和1－10μt，极端情况下可达到11kv/m和100μt；普通居民家中的本底电场约为1－10v/m，但电热毯或加热水床可达几个kv/m[2]。电磁辐射的频谱很宽，频率范围从0至1025 hz，不同频率的电磁辐射其生物学效应不同。广义的电磁辐射是指所有能辐射出能量的电磁波，狭义的电磁辐射指频率小于300ghz的在生活环境中存在并且可能对生物体造成某种伤害的电磁波。抗辐射镜片所指的辐射是针对于在一定时间或者一定强度下会对人眼产生暂时性、永久性或者累积性伤害的电磁辐射。
2 电磁辐射的生物效应
电磁辐射使生物系统产生的与生命现象有关的响应称为电磁辐射的生物学效应。影响电磁辐射生物学效应的主要参数是频率和强度，不同频率和强度的电磁辐射产生生物学效应的方式不同，效应也不同[3]。电磁辐射效应按照效应出现时间可以分为近期效应和远期效应。从电磁辐射的热作用方式达到一定量值或者一定时间的生物学效应可以分为热效应和非热效应。热效应和非热效应作用于人体后，对人体伤害尚未进行自我修复之前，再次受到电磁辐射，其伤害程度就会发生累积，这种效应称为电磁辐射的累积效应[4]。
世界卫生组织在1998年的调查报告中指出，过量的电磁辐射可导致视力下降，严重者可导致视网膜脱落。长期遭受低强度电磁辐射的作用，可促使视觉疲劳，眼睛不舒适和眼感干燥等现象发生。眼睛是人体中对电磁辐射比较敏感的器官之一，容易受到电磁辐射的损伤。眼部无脂肪层覆盖，眼组织含有大量的水分，晶状体缺少血管散热，在受到电磁辐射热效应后，晶状体蛋白质凝固并产生酶代谢障碍，从而导致晶状体混浊，严重的会形成白内障[5]。同时强电磁辐射会使人眼的重要器官角膜受到伤害，从而造成视觉疲劳、视力下降或丧失。
3 抗辐射镜片的原理
电磁波通过不同介质时，会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等。为了有效的阻止有害电磁波进入人眼，必须在镜片中添加特定材料或者在镜片表面进行镀膜，从而能够将特定频段的电磁波通过折射、反射、吸收等方式屏蔽，同时要保证可见光能够正常透过镜片进入人眼之中。由于镜片折射率差异较大，选择添加抗辐射材料很难保证镜片稳定的光学特性，因此选择具有吸波特性的材料镀膜至镜片表面是实现镜片抗辐射功能的重要形式。
应用于镜片镀膜的材料必须在超薄厚度的前提下具有良好的吸波作用和透明导电的特性，对于可见光区具有非常优良的透过率。能够产生吸波作用的材料主要有羟基铁、导电高聚物、多晶铁纤维、金属氧化物超细粉末等[6]。多数吸波材料的共同缺点就是不透明，无法应用于镜片镀膜中。经过细化的金属氧化物吸收剂粒子的磁、电、光等物理性能发生了质的变化，同时具有吸波、透波等功能。
抗辐射镜片按其作用原理可以分为吸收型抗辐射镜片和干涉型抗辐射镜片。吸收型抗辐射镜片是利用材料吸收入射的电磁波，并将电磁能转变成热能。干涉型抗辐射镜片是利用电磁波在传播过程中到达各膜层分界面以及膜层和镜片基体分界面上会发生反射、吸收和透射三种光学作用以此改变电磁波传播方向或者使电磁波产生干涉作用而相互抵消。
抗辐射镜片可以选择采用特殊工艺将金属氧化物超细粉末镀膜至镜片表面的方法来阻挡有害电磁波。由于金属氧化物膜层对于可见光的透过率很高，同时能够对某些频段的有害电磁波有效阻挡，可以满足眼用镜片的需求。当电磁波到达镜片外表面膜层时，产生反射、吸收和折射的作用。外表面膜层只吸收很小一部分电磁波，而反射和折射是主要的。折射过的电磁波通过镜片基体后有少量的反射和吸收，大部分电磁波正常透射到达镜片内表面，内表面膜层反射的电磁波和从外表面透射到达镜片基体的电磁波在满足一定条件下产生干涉作用，相互抵消。镀膜方式也可以采用单面多层镀膜，利用多层膜之间产生干涉相消来阻挡电磁波的通过。
4 结论
在电磁辐射广泛存在的今天，采用镀有金属氧化物超细粉末膜层抗辐射镜片能缓解电磁辐射对人眼的近期效应、远期效应以及累计效应，能有效减少视觉疲劳、预防视力下降，减小视力丧失的可能性。在辐射可能存在的环境中应用抗辐射镜片是保障良好视觉状态的重要手段之一。
参考文献
[1] f.h. read著． 密予宏译． 电磁辐射．高等教育出版社，1988
[2] 黄德寅．电磁辐射对生物体的生物学效应．职业卫生与应急救援，2004．3
[3] 曹毅，童建．电磁辐射生物效应研究综述．环境与职业医学，2007．4
[4] 姚智兵，蒋昊等．电磁辐射的危害及防护．中国社会医学杂志，2007．9 ．
电磁辐射的基本原理篇4
那么，什么是辐射？
概括的讲，辐射就是能量以波或粒子的形式在空间中传递.典型的是电磁波和核高能粒子.
电磁波是电场和磁场相互激发的组合，携带着能量和信息在空间传播.电磁波按照频率由低到高组成整个电磁波谱.由长波、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、Y射线组成.核高能粒子就是核反应放出的氦核、电子等实物粒子.
其中X射线（原子内层电子跃迁）、γ射线（来自核反应）又被称作电离辐射.医学上用X射线机作辅助检查.由于γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤.但这两种极高频电磁射线和核反应产生的α粒子、β粒子实物粒子我们日常生活中根本接触不到.但由于人们对电磁波的定义和特性不了解，常把低频电磁辐射与电离辐射相混淆，甚至联想到核辐射，妖魔化电磁波，形成不必要的恐惧.
电磁波由波源发出后，一般以球状向各个方向传播，可能涉及吸收、折射、散射、绕射、多径干涉等一系列物理过程.电磁波传播能量以电磁形式由波源发射到空间的现象，称为电磁辐射.
二、准妈妈们怎么去防止辐射呢？
防护的第一原则：时间防护.
时间防护的原理是：在辐射场内的人员所受照射的累积剂量与时间成正比，因此，在照射强度不变的情况下，缩短照射时间可减少所接受的剂量.或者说人们在限定的时间内工作，就可能使他们所受到的射线剂量在最高允许剂量以下，从而达到防护目的.时间防护的要点是尽量减少人体与射线的接触时间（缩短人体受照射的时间）.
第二原则：距离防护.
距离防护是外部辐射防护的一种行之有效的方法，采用距离防护的射线基本原理是首先将辐射源是看作为点发射源的情况下，辐射场中某点的照射量、吸收剂量均与该点和源的距离的平方成反比.增加射线源与人体之间的距离便可减少照射量，或者说在一定距离以外工作，使人们所受到的射线剂量在最高允许剂量以下，就能保证人身安全.从而达到防护目的.距离防护的要点是尽量增大人体与射线源的距离.
第三原则是屏蔽防护
屏蔽防护的原理是：射线穿透物质时会反射、衰减损耗强度，当在辐射源与人体之间设置足够厚的屏蔽物（屏蔽材料）时，便可降低辐射水平.利用屏蔽体使得场源所产生的电磁能流不进入或少量进入被屏蔽区域，使人们在工作所受到的剂量降低到最高允许剂量以下，从而确保人身安全，达到防护目的.
当尽量满足时间和空间防护后，准妈妈们将眼光投向了屏蔽防护.而孕妇防射服成为当仁不让的选择.那么孕妇防射服又是怎么防止辐射的呢？
先从孕妇防射服屏蔽材料说起.现有的屏蔽材料原理大致可以分为三部分：（1）以反射为主；（2）以损耗为主；（3）反射和吸收损耗相结合.屏蔽效果的好坏可以用屏蔽效能Se来度量.
Se=a+R+B
a是电磁波在介质中传输的吸收损耗，R是电磁波在介质表面的反射损耗，B是电磁波在介质内部多次反射的损耗.其中吸收损耗a与屏蔽材料厚度成正比，磁导率、电导率越高的材料，其吸收损耗也越大.反射损耗R随着电导率的升高而增大，因此金、银、铜等良导体金属材料都具有良好的反射特性.多次反射损耗B在a>10dB时，一般可以忽略不计.
所以应该选择合适的屏蔽材料构成的衣物.屏蔽材料的发展就直接意味着屏蔽效能Se的提高.在20世纪60年代出现了金属丝和服装纤维的混编织物，它对辐射有屏蔽作用.但手感较差，重而厚，不适合作为服装.接着在此基础上出现了服装纤维和金属纤维混编，舒适度有较大改善，但两种纤维混编使工艺难度加大，而且屏蔽效果不理想，还有毛刺和尖端放电现象.到了70年代出现了服装纤维镀金属表层织物，其保护效果好，薄而轻，舒适度好.随着工艺技术的发展，镀银、镀铜、镀镍现在都进入日常生活中，现在的孕妇防射服主要就是镀银织物的衣服.近年来纳米材料的屏蔽织物积极发展，由于纳米材料具有特殊的微波吸收性能，同时还具有吸收频带宽、多功能、质量轻、厚度薄等特点，采用纳米材料是电磁屏蔽织物未来的发展方向.
那么现在孕妇防射服的屏蔽效能究竟怎么样呢？
据人们日常生活环境的电磁辐射源强度来分，服装的屏蔽效能值Se达到15dB时，就能够满足防护普通家用电器的电磁辐射的需要，（如电脑、微波炉等；）屏蔽效能值Se达到60dB，基本能够屏蔽手机信号辐射从而达到防护电磁波辐射的需要.而从日常使用的金属镀层材料的表现来看，对达到70～80dB平面波辐射，完全能够达到防护要求.但金属镀银技术面料经过折叠、水洗后，会在镀银表面形成微小断层，使面料不能构成最佳屏蔽.这时屏蔽效能下降最厉害，但仍然达到40dB.由此可见，服装织物的屏蔽效能是完全可以满足屏蔽要求.
似乎防射服的屏蔽效能很可靠，那么准妈妈们是不是就很放心了？
电磁辐射的基本原理篇5
关键词：电磁辐射移动通信基站环境评价监测
中图分类号：tn820文献标识码：a文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0128-02
monitoringofthelevelofelectromagneticRadiationofmobileCommunicationsStationsinXinjiangHami
GuoXiaoli
（XinjiangRadiationenvironmentSupervisionStation，UrumqiXinjiang，830000，China）
abstract：inordertoevaluatetheimpactofenvironmentbyelectromagneticradiationgeneratedfrommobilecommunicationbasestationinXinjiangHami，accordingtotherelevantspecificationsandrequirements，thispaperselectedthetypicalmobilebasestationinHamitomonitor.themonitoringdatawerecollectedandthemonitoringresultsshowthat：themaximumvalueoftheelectricmagneticradiationintensitymonitoringwas0.446μw/cm2，whichwasfarlowerthanthegoalofenvironmentalmanagementavalueof8μw/cm2.theywereinaccordancewiththerelevantrequirements.theoveralllevelofelectromagneticradiationlevelofmobilebasestationinXinjiangHamiislow.
Keywords：electromagneticradiation；mobilecommunicationbasestation；environmentalassessment；monitoring
哈密地区位于新疆东部，是新疆通向中国内地的要道，自古就是丝绸之路的咽喉，近些年来随着当地国民经济的快速发展，建设了一大批移动通信基站，而通信基站的大量建设势必会造成电磁辐射环境污染，影响人们的正常生活。为了研究新疆哈密地区移动通信基站的电磁辐射水平，评价其危害程度和环境影响程度，本文在以往研究成果[1-11]的基础上，对新疆哈密地区典型移动基站的电磁辐射水平进行监测，并对监测数据进行整理、分析、总结和归纳，最终确定其对环境的影响程度。
1移动通信基站工作原理
移动通信基站是连接通信网络与移动用户的纽带，负责将网络侧的信息以无线电磁波的形式与移动终端进行交互，移动通信基站天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波，或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。在无线通信系统中，天线是收发信机与外界传播介质之间的接口。定向GSm移动通信基站采用三扇区，每个扇区天线夹角多为120°，这样三个扇区能对四周进行360°全覆盖。将正北扇区标记为a扇区，顺时针方向，依次标记为B扇区和C扇区。每个扇区有1组天线，每组有1或数根天线，其中1根为收发共用，其余天线为单收。
2电磁辐射评价标准
此次监测的依据是《电磁辐射防护规定》（GB8702-88），其规定的公众照射限值如下。
（1）基本限值。
在1天24h内，任意连续6min按全身平均的比吸收率（SaR）应小于0.02w/kg。
（2）导出限值。
在1天24h内，环境电磁辐射场的参数在任意连续6min内的平均值应满足表1要求。
根据《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）规定：为使公众受到总照射剂量小于GB8702-88的规定值，对单个项目的影响必须限制在GB8702-88规定的功率密度限值的1/5，此次监测的移动基站发射频率在870-1840mHz频段，故单个基站的电磁辐射管理值是：40/5=8μw/cm2。
3移动通信基站电磁辐射环境监测
3.1监测方法
本次监测在以发射天线为中心半径50m的范围内，对人员可以到达的距离天线最近处可能受到影响的环境保护目标和以基站天线的主瓣方向为延长线不同距离的变化值进行监测。测量时测量仪器探头（天线）尖端距地面（或立足点）1.7m，与操作人员之间距离不少于0.5m。在室内测量，一般选取房间中央位置，点位与家用电器等设备之间距离不少于1m。若在窗口（阳台）位置监测，探头（天线）尖端在窗框（阳台）界面以内。在通信基站正常工作时间内进行测量。每个测点连续测5次，每次测量时间不小于15s，并读取稳定状态下的最大值，若监测读数起伏较大时，适当延长监测时间。
3.2监测参数的选取
根据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）要求，结合移动通信基站的发射频率，确定测量因子为电场强度（V/m），再转换为评价因子功率密度（μw/cm2）。
3.3监测仪器
此次监测采用的仪器主要包括：nBm-550电磁分析仪（为非选频式辐射测量仪）、emR-300电磁分析仪（为非选频式辐射测量仪）、SRm3000频谱分析仪（选频）。
3.4监测结果分析
此次监测共选择8个典型基站进行监测，监测结果汇总表。（见表2）和（见图1）
由表2和图1监测结果可知，建成运行基站周围环境的功率密度最大值为0.446μw/cm2，出现在哈密市政公司基站290°主瓣方向20m处，监测的8个基站123组数据其电磁辐射值在0.004～0.446μw/cm2之间，均符合《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）中公众照射导出限值40μw/cm2要求，同时满足《辐射环境保护管理导则-电磁辐射环境影响评价方法和标准》（HJ/t10.3-1996）中单个项目电磁辐射管理值8μw/cm2要求。总体上来说，新疆哈密地区移动通信基站电磁辐射值较低，对周围环境影响不大，符合国家标准。
4结论与建议
4.1结论
此次新疆哈密地区移动通信基站电磁辐射环境影响评价工作选择了8个具有代表性的典型基站进行电磁辐射监测，监测得到的123组数据电磁辐射值均小于0.446μw/cm2，监测结果表明其电磁辐射值较低，符合相关规范要求，移动基站引起的电磁辐射水平对环境的影响程度小。
4.2防护措施建议
（1）做好合理规划和合理布局，建设基站工程之前，应进行环境评价工作，尽量避开环境敏感点，以防为主。
（2）移动通信基站建设前应对拟建地点以及周围环境的电磁辐射水平进行监测，其公众照射导出限值的功率密度大于8μw/cm2的地区不得建设移动通信基站。
（3）合理选择基站发射功率、载频数、半功率角、下倾角、架设高度、方向角等参数，在满足信号覆盖的前提下，尽量降低基站发射功率。
（4）合理选择新建基站的施工方式，优化工程用地，合理布置施工区，减少铁塔建设及站房建设施工对土地的占有，降低对生态的破坏，工程临时占地在工程结束后积极实施植被恢复。
（5）在住宅楼上建设移动通信基站，建设前建设单位、建筑物产权单位或业主应充分征求所住居民的意见，发生纠纷时应及时向居民做宣传解释工作。
参考文献
[1]马超.浅谈基站辐射对周边环境及人身体健康的影响[J].中国新通信，2015（2）：19.
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电磁辐射的基本原理篇6
论文关键词:计算机 电磁辐射 信息安全 tempeSt
论文摘要:利用电磁学的方法分析了计算机电磁信息辐射的原理?引入偶极子分析计算了计算机电磁信息辐射场的频谱与场强;研究了计算机电磁信息辐射接收机的接收原理?进一步定量分析了辐射场强与接收机带宽、噪声系数、接收天线定向性和增益之间的数值关系;阐述了计算机电磁信息泄露的方式和途径?概括了基于实际的军队计算机应用中电磁信息安全与防护的主要手段。
随着信息技术的发展和微型计算机的普及应要处理、传输、存储的军事机密的安全构成了严重的用?计算机已成为目前最关键、应用最广泛的信息处威胁?给国家和军队造成重大损失。理、传输和存储的电子设备。军队指挥自动化、国防为了确保涉及军事机密的信息的处理、传输、存工程的通讯与指挥、现代化的武器装备以及智能化储更安全有效?就必须重视军用计算机的电磁信息的信息技术产品等无不与计算机有关。由于计算机安全与防护?研制、开发和使用防信息泄漏的计算的特殊构造方式?它在工作时?会向周围空间辐射电机。在计算机信息安全领域?电磁信息辐射的研究磁波?这些电磁辐射信号包含丰富的频谱资源?携带属于tempeSt(transientelectromagneticpluseem-大量有用信息?一旦被敌方接收并破译?就对计算机anationStandard)的研究范围。
1电磁信息泄露原理
1。1计算机辐射原理
麦克斯韦于1846年归纳出了麦克斯韦方程组。根据麦克斯韦方程组(方程组(1))可知?电路中只要有电流的变化就会有电磁波的产生?任何时变电磁场都会向四周空间辐射电磁信号?任何载有时变电磁信号的导体都可作为发射天线向周围空间辐射电磁信号。
由公式(2)、()3可以看出?偶极子所载信号幅度越大?频率越高;功率越大?辐射场强越强;信号波形越尖锐?其频谱越宽;高频分量越丰富?其辐射场强越强。
计算机系统的主要硬件有主机、显示器、键盘、鼠标、打印机和其他外设备?电源线、主机与外设备间的互连线缆(信号线、数据线和控制线)?连接主机、外设备与互连线缆的连接器。计算机电路组成复杂?各个部件以及各种时钟电路都存在电磁辐射?产生携带大量信息的辐射电磁波。这些电磁波就通过计算机的主机、外设备、线缆和连接器向周围空间辐射?产生的电磁信息泄漏伴随计算机对信息的接收、处理和发送的全过程。
从信息种类来分?计算机电磁辐射信息包括视频信息、键盘输人信息、磁盘读写信息等。从辐射部件来分?计算机的电磁辐射可以分为处理器的辐射、通信线路的辐射、转换设备的辐射、输出设备的辐射等。
从辐射方式来分?还可以分为一次泄漏和二次泄漏。对于处于复杂电磁环境中的计算机?周围的电磁波接收和发射装置有可能成为计算机二次泄漏辐射的载体。如果计算机辐射信号以某种形式藕合到计算机周围的发射电路中?它以两种形式二次发射出去:辐射信号藕合在放大器的前级?被放大器直接放大发射出去;辐射信号藕合在混频器前级?与发射机内的本振经混频器混频再经放大器发射出去。二次泄露辐射的强度可能超过一次泄漏的辐射强度?降低了计算机设备的防护等级?增加了信号泄露的危险。
1.2计算机辐射信息的接收
计算机工作时产生的极其丰富的谐波资源可达兆赫兹(GHz)以上?电磁辐射最强的频带范围一般在20~soHz之间?计算机的串口、并口、线缆和连接器?其信息泄露的带宽一般较低?约在01mH:?只要接收机的带宽大于01mHz?就能有效地接收计算机的辐射信息。计算机视频信息的电磁辐射较为严重?随着显示器的分辨率越来越高?辐射的频率范围也越来越宽?辐射强度也不断增加?被接收还原的可能性也不断增大。1958年?vna.eck在论文中提出?可以在1仪x〕m处接收还原视频信息?20世纪90年代英国人称可以在160m接收还原视频信号。其余部件的辐射?在满足接收机条件的情况下?
当确定了接收机的带宽B、接收机的噪声系数凡、接收机天线的定向性D(或者增益G)?便可以确定接收机能接收到的最低场强?只要大于最低接收场强的计算机电磁辐射信号均可以被接收机接收。
2安全与防护
为了降低计算机电磁辐射信息泄露的危险?确保涉及军事机密的信息的处理、传输、存储更安全有效?必须采取安全防护措施。目前的计算机防电磁信息泄露所采取的措施主要有3种?即信号干扰技术、电磁屏蔽技术和tempeSt技术。
2.1信号千扰技术
信号干扰技术是指利用相关原理?将能够产生噪声的干扰机放在计算机旁?把干扰机发射出来的噪声电磁波和计算机辐射出来的信息电磁波混在一起?通过不同技术途径实现与计算机辐射信息的相关联?并产生了大量与计算机相同频谱特性的伪随机干扰信号?使干扰信号与计算机设备的信息辐射混合在一起向外辐射?所以能破坏原辐射信号的形态?降低辐射信息被接收后还原的可能。它具有造价低廉、移动方便、体积小、质量轻等特点?是目前国际上应用最广泛的一种防泄漏措施。
信号干扰技术主要是针对计算机的视频辐射信息泄漏采取的一种防护措施?缺点是干扰机的干扰噪声(白噪声)和计算机的辐射信号(主要是视频信号)的特性是不同的?可以被接收者区分开?提取到其中的有用信息。而且?信号干扰技术多采用覆盖式干扰信号?容易造成电磁污染和防护对象单一。
2.2电磁屏蔽技术
电磁屏蔽技术是利用电磁屏蔽原理?将计算机关键部分用特殊材料包起来?抑制近场感应和远场辐射、中断电磁辐射沿空间的传播途径?是解决电磁信息泄漏的重要手段。
电磁屏蔽有双重作用:减小电磁辐射泄漏;防止外界电磁干扰。屏蔽方法有多种?根据不同需要可以采用整体屏蔽、部件屏蔽和元器件屏蔽。如:屏蔽电缆、屏蔽电路、屏蔽机柜、屏蔽室等。屏蔽效果与材料性能、辐射频率、屏蔽体结构和辐射源的距离等有关。屏蔽体都需与大地相连?为屏蔽体上的电荷提供一条低阻抗的电气泄放通路。电磁屏蔽的效果与屏蔽体接地的好坏密切相关?一般屏蔽体的接地电阻都要求。从使用的效果来看?屏蔽室更理想?好的屏蔽室可使信号衰减60一140dB?缺点是造价高。采用电磁屏蔽的方法防止电磁辐射泄漏时?并不是所有的设备和元器件都能完全封闭在屏蔽室?内。比如?电源线、信号线等均与外界有联系?辐射电磁波可以通过传导方式传到屏蔽室外造成信息泄漏。
2.3tempeSt技术
tempeSt技术即低辐射技术?是指在设计和生产计算机设备时?对可能产生电磁辐射的元器件、集成电路、连接线、显示器等采取防辐射措施?从而达到减少计算机信息泄漏的目的。前景较好的是红、黑设备分离技术。采用红黑分离技术制造红黑分离式计算机?是指在系统设计中引人红黑工程概念?将计算机设备上的信号分为红黑两种信号?红信号是指能被接收破译?并复现出有用信息的信号;黑信号是指即使被接收到?也不能复现出有用信息的信号。把红信号与黑信号完全隔离开来?然后对隔离后的红信号采取特殊处理措施?使其达到防电磁信息泄漏极限值的要求。在计算机设备中?相应地也定义了红设备、黑设备等概念。红设备是处理保密数据信息的设备?黑设备是处理非保密数据信息的设备。
红黑设备之间是不允许进行数据传输的。通常是在两者之间建立红黑隔离界面?仅仅实现黑到红设备之间的单向信息传输。
软件tempeSt技术191是国外近年发展起来的新的电磁防护技术?基本原理是通过给视频字符添加高频“噪声”并伴随发射伪字符?使敌方无法正确还原真实信息?而我方可正常显示。它替代了过去由硬件完成的抑制干扰功能?成本较低。采用tem-peSt技术的防护型tempeSt计算机?使用软件来控制计算机辐射信号的发射?同时加入了专用的攻击程序?当有人企图截获信息时系统能自动保护并进行自卫反击。
电磁辐射的基本原理篇7
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
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电磁辐射的基本原理篇8
关键词：高压电；电磁辐射；污染；防护
1引言
随着城镇化建设的快速发展，居民用电量不断增大，为了满足人们对用电量的不断需求，高压输电线设施也在不断增多。高压甚至超高压输电线路进入人口密集地区已经不可避免。高压输电线路为人们的生活提供大量电能，同时也给线路所经地区的周围环境带来电场与磁场。由于高压输电线路下存在着电力频率（俗称工频）电场强度，必定会对周围环境带来一定的危害，但是电场和磁场是不可分割的一种物理现象和能量。它虽然用肉眼看不到，但客观存在，并无时无刻的给在这一环境中生产、生活的人们产生一定的影响。随着人们生活水平的日益提高，人对自己的身体暴露在电磁场中是否会对健康及日常生活产生有害影响存在疑虑。为了更好的对高压输电线路电磁辐射污染有所认识，分析其产生的原因及危害是十分必要的，以便寻找更好的防护措施来保护人们的身心健康。
2高压输电电磁辐射污染产生的原因
静止电荷在其周围空间能产生电场，运动电荷（电流）在其周围空间同时产生磁场。在频率很低时，电场和磁场是相互独立的，彼此没有联系。当频率不断升高时，变化的电场与磁场之间可以相互转换并且存在电能和磁能的定量关系，可以脱离电荷或电流以波的形式向空间传播电磁能量，能量以波的形式向外传播辐射而形成电磁辐射。
2.1高压输电线路
高压输电线路荷载有高压电流，电流流径高压输电导线后就会在输电设备与地面之间产生静电感应，形成电磁场，电磁场辐射出来的电磁波对处于地面与导线之间包括人在内的任何物体都会产生危害，这种辐射污染随着导线距地面距离的远近而变化，导线距地越近，电磁辐射越强，导线距地越远，电磁辐射越小。
2.2输变电设备产生的电磁辐射量微小
输变电设备传输电能，就是靠电场和磁场相互作用进行电能的传输。我国的电频率是50HZ，工频电场也就是50HZ的电场；工频磁场是工频电场感应出来的磁场.电磁辐射是这些磁场电场建立起来以后，工频磁场不是完全在输变电设备中，有一部分会泄漏出来，我们称之为电磁辐射。虽然高压输变电产生电磁污染，但这种污染并非输变电设备产生的，而是带电导线与地面形成的静电磁场产生的。由于我国电力系统电源工作频率（工频）为50Hz，属于低频（eLF）0～300Hz，工频磁场构不成有害电磁能量发射，其周围的电场和磁场没有相互依存、相互转化的关系。产生的电磁能量太小，不会对人或用电设备造成危害，输变电设备产生的电磁辐射常常被忽略不计，因此，在高压电输变电电磁辐射污染的产生的原因中可以去除输变电设备的因素。
3高压电输变电电磁辐射污染的危害
高压输电电磁辐射污染对人和用电设备产生一定的危害，给人们的日常生活造成了一定的影响。电磁场对人体的影响经研究发现，在离高压线50m以外区域电磁场是很微弱，对人体的影响很小，一般情况下对人的影响可以忽略不计。
3.1高压输电线路电磁辐射对人体的危害主要表现在热效应和非热效应两个方面。热效应是指当人体受到电磁辐射后，体内水分子会随电磁场方向的转换快速运动而使人体升温，其原理类似于微波炉加热食物。非热效应是指吸收的辐射能量不足于引起体温升高，但的确会出现了生理变化和反应。因为人体的器官和组织都存在的微弱电磁场是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场就会遭到破坏，从而引起人体中神经系统的机能障碍，主要症状为神经衰弱综合症和植物神经功能紊乱，如心动过缓、血压下降等，热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未得到自我修复之前（通常所说的人体承受力---内抗力），若再次受到电磁波辐射，其伤害程度就会产生累积形成累积效应，长时间的积累会成为永久性病态，危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也可能会诱发想不到的病变，应引起警惕。另外，在电磁辐射污染下，人体某些部位的细胞基因也可能发生突变，这种突变可能导致精神问题、肿瘤问题的不断发生，使人们的健康生活受损。
3.2一般而言，电磁辐射对人体的危害程度，主要取决于电磁辐射的频率、强度和照射时间。电磁辐射能量越大，照射时间越长，对人体的影响也就越大。
4高压电输变电电磁辐射污染的防护措施
由于高压输变电对周围的环境产生电磁辐射污染，对高压输电线路走廊的磁场强度也应进行有效的限制，对人员来往频繁的地方采取一定措施来降低场强，尽量减少工频电磁场对周围环境的影响。
4.1调整输电设备与地面的距离
由于高压输电线路（高电位）与大地（零电位）之间的位差，形成较强的工频（50Hz）电场；电流通过时产生工频磁场。工频磁场向周围产生电磁波形成电磁辐射，输电设备电磁辐射污染的危害随着与地面距离的变大而减少，根据这一特点，在架设高压电输变电线路时，应该适当调高输电线路距地面的距离。
4.2采用合理的接入系统
影响输电线路周围工频电场强度的因素包括：线路运行电压、线路参数（包括导线直径、分裂导线数、分裂间距）、塔型结构、相序排列等。所以在接入系统涉及到导线的选择、接入方法、导线保护、绝缘措施时，只有科学合理的接入系统才能有效的屏蔽电磁辐射，减少电磁辐射污染对人体的损害。
4.3尽量运用三相电技术
三相电具有三相电压及三相电流矢量和为零的特性，利用这一特性能够有效的降低高压电输变电电磁辐射强度。在线路设计应尽量采用三相设备，减少分相设备的使用。
4.4加强日常维护
加强对高压输变电工程设备的日常维护、检修，当更新或维修设备后，应加强对电磁场强的监测，以保证电磁波辐射水平符合国家标准。
4.5建立有效的政策监督机制
虽然很多物体对电力频率场具有良好的屏蔽作用，可以降低环境中电磁场强度和电磁辐射的污染，不会对居民的健康带来明显的影响。但仍应避免长期在高压输电线附近居住。如果能够严格按照架空电力线路间距进行标准设计，工频电磁辐射对人体的影响将大大减小。
电磁辐射的基本原理篇9
汽车电子电磁兼容测试标准针对整车和零部件的干扰限值、抗干扰水平、测试方法和测试环境等都作了具体规定。目前，汽车电子电磁兼容测试领域中的标准主要有汽车电磁兼容国际标准（iSo、CiSpR等）、欧洲汽车电磁兼容标准、美国汽车工程学会（Sae）电磁兼容标准等。各大汽车公司也有自己的企业emC测试标准和规范，如我国与汽车相关的电磁兼容测试标准主要有等同采用CiSpR25:2008的GB/t18655-2010《用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法》、等同采用欧盟95/54/eC规定的机动车电子电器组件对电磁辐射的抗扰度以及测量方法的GB/t17619-1998《机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法》、等同采用iSo7637-2004的GB/t21437《道路车辆-由传导和耦合引起的电骚扰》系列标准以及等同采用iSo10605:2001规定的车辆内电子模块和系统的静电放电试验方法的GB/t19951-2005《道路车辆-静电放电产生的电骚扰试验方法》等4类。标准规定的测试内容主要包括传导发射（Ce，Conductionemission）、辐射发射（Re，Radiationemission）、传导抗扰（CS，ConductionSusceptibility）、辐射抗扰（RS，RadiationSusceptibility）和静电放电（eSD，electro-StaticDischarge）等5个方面。在这5个测试内容中，较难通过的是辐射发射标准测试，从文献[5]提供的数据可知，辐射发射测试的抽样合格率小于10%。影响汽车电磁兼容问题的主要因素是汽车线束。大量的理论和工程实际表明，90%不能通过辐射发射测试的系统均由于线束、电缆的电磁辐射所致[6~8]。标准GB/t18655—2010规定了测试汽车电子零部件辐射发射限值的标准测试方法[9，10]，即aLSe屏蔽室法，其测试频率范围为150～2500mHz，其中传导发射频段为150～108mHz，辐射发射频段为150～1000mHz，且传导发射和辐射发射的测量频段不连续，其测试原理如图1所示。测试在一个四壁和天花板都装有吸波材料的屏蔽室内进行，测试装置放在一块金属接地黄铜板上，线束前方1m处放置天线，测量频段不同则天线种类不同，从低频段到高频段分别为棒状天线、双锥天线、对数周期天线和喇叭天线。将汽车控制器所有的输入输出信号线、通信线、控制线捆扎成一段2m长的测试线束，其中测量辐射的线束长度为1.5m，多余的线束两头成直角弯折，一端连接控制器，另一端连接负载模拟箱，负载模拟箱内装有电感和电阻来模拟汽车上的用电设备，如果用电设备体积较小也可直接放在模拟箱内。
2数学模型基础
2.1多导体传输线模型如果控制器和各被控设备之间的连接距离较短或信号频率较低时，即信号的传输波长远大于设备的体积（“电小电路系统”），在信号传输过程中，传输线的长度可忽略不计，导线上任一点的电压都可视为同一时刻到达同一个值，因此可采用“集总电路参数”电路模型来处理这种问题。但当导线较长或信号频率较高的时，即电子设备的体积远大于信号传输波长（“电大电路系统”），则导线上的传输电压不是均匀一致的，即导线上任一点处的电压不仅是时间的函数而且是位置的函数，即使在同一时刻，不同位置上的电压值也是不同的。在电磁兼容测试中，频率扫描信号频率范围达2.5GHz，此时传输信号的波长λ＝3×108/2.5×109=0.012m，而标准aLSe屏蔽室法规定的测量线束长度为1.5m，约为100倍的信号波长长度，因此必须将连接线束当作是分布参数元件，即线束的电阻、电容、电感等参数必须按每单位长度来计算。由于汽车线束是由多根导线捆扎组成，每根都由车身作为电流返回地线，所以每根传输线的传输特性可用单位长度分布的电阻R、电导G、电感L、电容C等4个参数来描述[11]，如图3所示。利用多导体传输线模型可提取出线束上的电流随频率扫描的分布变化，得到线束在不同频率、不同位置处的电流分布。将此电流随频率的变化作为激励源导入基于电基本振子模型建立的辐射场分析模型，从而可分析线束的辐射发射，解决复杂的汽车线束电磁兼容仿真分析模型的建立问题。
2.2电基本振子模型在汽车控制器电磁兼容分析辐射骚扰源时，常用到一个最基本的辐射骚扰源（短线天线）模型[12]，即图3所示的长为l的电基本振子模型。电基本振子实质上是指一段载有高频电流的短直导线，导线的直径和波长相比可忽略，可以用电流元模型近似。所谓“短”是相对于其辐射的电磁波的波长而言，即l垲λ，也就是导线电流的长度与波长相比可忽略，所以短直导线上各点电流的振幅和相位可视为相同。任何载有时变电流的导体都能向外辐射电磁场，因此汽车线束辐射骚扰源都可被当作这种形式的电磁波发射天线。由式（1）~式（3）可知，电场强度的各项数值均随距场源的距离的增加而减小，但是各项的减小程度不同，在距场源较远的地方场强变得很小。
3基于CSt建立线束的辐射发射分析模型
3.1仿真模型建立CSt微波工作室是一款用于微波电磁场及天线、汽车线束仿真分析和设计的专业级软件包，可快速精确地进行电子设备的三维信号完整性分析（Si）、传导发射分析（Ce）、辐射发射分析（Re），尤其适用于复杂“电大电路系统”的汽车线束辐射和抗扰度分析。汽车控制器的线束按信号功能类型可分为信号线、功率驱动线和通信线三类，并采用车身地板作为公共地线。信号线一般用于控制器测量传感器信号，其一端连接传感器，另一端连接控制器测量电路；功率驱动线一般用于驱动汽车上的用电设备，其一端连接功率负载，另一端连接控制器的功率驱动电源。按这种分类方法，可将控制器线束抽象为7根线[11]，分别为1根供电电源线、1根信号变化缓慢的模拟信号采样线和1根pwm脉冲信号采样线，2根Can通信双绞线，1根持续载有大电流的功率驱动线和1根载有大电流的pwm脉宽型功率驱动线。7根线基本涵盖了汽车线束的所有类型。在线束的辐射发射仿真模型中，对辐射发射影响较大的是线束两端的对地阻抗，本文抽象出的7根线两端的对地阻抗见表1。基于CSt仿真软件，按照国家标准规定的aLSe屏蔽室测量方法，建立控制器线束的辐射发射分析模型，如图4所示。从图4可看出，该线束分析模型模拟了aLSe法规定的线束测试布置方案，线束被放在一块面积为3m×2m的接地金属板上，距金属板表面距离为50mm。汽车线束内部的捆扎情况复杂多样，图5为接近于实际情况的线束捆扎横截面图。线束两端连接的负载如图6所示，线束右侧一端连接控制器，左侧一端连接传感器或执行器等模拟负载。控制器的电源用一个交流电压源模拟，电压源的幅值为+24V，Can双绞线的信号源也用一个交流电压源模拟，信号源幅值为+1.5V。电源经过控制器的电源线将电能送入控制器，其中很大一部分能量经过内部的低内阻开关（0.5Ω，如moSFet管等）后驱动外部的感性负载，感性负载用一个5Ω的电阻和1mH的电感模拟。线束模型同时也考虑了线间的串扰影响。
3.2仿真结果由式（1）~式（3）可知，在线束周围测量到的电场强度不但与测量点距线束的距离r有关，还与线束上的电流i有关。类似连接传感器的一些信号线由于线束上的电流很小，所以产生的电场辐射强度也很小，线束周围产生的电场辐射能量主要由于一些载有大电流的功率驱动线造成[13]，并且汽车上的很多执行器都是由半导体功率开关器件来控制的，在半导体功率器件开关过程中，线束上会产生很大的浪涌电压和浪涌电流，这是造成控制器线束辐射发射超标的最主要原因。通过对建立的线束辐射发射分析模型做交流aC扫描分析，可获得线束上的电压和电流随频率的变化情况，如图7所示。基于传输线理论建立的辐射模型只适合于tem波的传播，tem波的传播会受线束横截面尺寸的限值，频率不能太高，本文建立的模型取600mHz最大频率[12]。从图7可看出，在24V的交流电源激励下，在频率较低处（0~50mHz）线束上的电流幅值很大，直流状态下电源电流幅值达6.5a、感性负载端的电流为3.2a，而在信号线和Can通信线上的电流值都较小；随着频率的增大，在功率驱动线端由于感性负载的存在，抑制了电流的大幅度波动，电流幅值变得非常小。然后将电流随频率的变化分布作为激励源对线束用“场”的方法做3D（三维）全波分析，可获得线束周围的电磁场分布情况，图8为在线束前方1m位置垂直平面内、500mHz时的电场分布结果。借助仿真模型可分析减小控制器线束辐射发射强度的设计规律，研究各参数变化对辐射强度的影响程度。如在线束模型中，将模拟感性负载中的1mH电感量增大为10mH，在控制器电源输入处加入100μF的滤波电容来抑制功率驱动线束上大的浪涌电压和浪涌电流。仿真结果显示，线束前方的电场辐射强度从4.86V/m减小为1.12V/m，如图9所示。抑制电磁辐射最好的方法是对辐射源进行金属屏蔽并将屏蔽层可靠接地[11]。在模型中，将电源线和功率驱动线用屏蔽线代替后，仿真结果如图10所示。由图10可看出，使用屏蔽线后，电场辐射强度从屏蔽前的1.1200V/m降低到屏蔽后的0.0064V/m，减小了3个数量级。CSt仿真软件中的miCRoStRipeS软件包是专门用“场”的分析方法分析线束的近场和远场辐射发射的另一工具软件，相比传输线模型的瞬态仿真分析，mS软件可做空间三维电磁场的传播分析。同样也是将传输线模型获得的电流随频率的变化（图7）作为激励源导入CStmS分析软件，研究线束的近场和远场辐射分布，用“场”的方法建立的线束空间辐射模型及其求解网格划分，如图11所示。该模型也较真实地模拟了aLSe屏蔽室法的测试环境，模型的四壁和天花板都装有吸波材料，地板是金属地板，可模拟自由空间电磁波的反射；模型可在GB/t18655—2010规定的线束前方1m天线位置处检测频率扫描下的电场辐射强度[9]，结果如图12所示。由图12可看出，如果在某一频率处线束上的电流变化幅值较大，则在该频率下测得的电场强度也会较大，如在图9的100mHz和400mHz频率时，线束上形成的共模电流幅值较大，在该频率处的辐射电场强度也较大。
4结束语
电磁辐射的基本原理篇10
影响家电辐射危害的因素
在探讨那些有关家电辐射的流言之前，咱们必须搞清楚家电辐射到底是怎么一回事。首先应该澄清一点，家电辐射是无法完全避免的，如果你的中学物理学得不太差，就应该知道，只要电器通电，就一定会有电场和磁场的存在，再加上我们使用电器的时候电压和电流常常变化，因此一定会向外辐射出电磁波。电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应以及前两者的累积效应。热效应很好理解，就是电磁波的加热效果，比如在阳光照射下会感觉到发热；非加热效应就是外界电磁场对人体的器官和组织自身的电磁场的影响和干扰，这种影响是人类无法直接感知的。那么我们要探讨的关键问题就是，这些家电的辐射到底有多大？会不会对我们的健康造成明显损害？把问题进一步细化，并结合基本的电磁学知识，可以发现实际上家电辐射对我们造成的损害大小并不完全等同于电磁场强度的大小，还跟辐射的波段、功率、影响范围，以及人体的吸收剂量等多种因素有关，至于这些因素的具体影响，请看下文分解。
流言1：
“电动剃须刀打开时，辐射值达到19.59μt，远超微波炉、电磁炉等电器。”
真相：电动剃须刀的额定频率一般为50Hz左右，额定功率一般也不超过5w，这么一个小玩意儿威力当然有限，属于典型的低频辐射。至于该流言所提到的19.59μt（微特斯拉）是指电动剃须刀工作时周围小范围内的电磁场强度，人体的吸收剂量也相当有限。再者且不说测量方法有没有问题，单是把“电磁场强度”等同于“辐射值”显然就属于偷换概念的行为，而这一类低频辐射的安全电磁场强度远大于19.59μt（对比：在赤道0°纬度上的地磁场强度就达到了31μt）。
结论：完全用数值和前提模糊的对比来忽悠，电动剃须刀的使用对人体没什么危害。
流言2：
“长时间近距离作用于头部的电吹风危害巨大，辐射值竟达18.49μt，连续三次使用家用电吹风的辐射累积量等于照一次X光的辐射量！”
真相：这条流言的误导性很强，然而仔细想想根本经不起推敲，只是话放得比较狠而已。没错，电吹风的确威力不小，功率可以达到1000w，然而它的额定频率一般也就50Hz，仍然只能产生低频的电磁场，18.49μt的强度也远低于低频辐射的安全电磁场强度。至于和X光的辐射相比，则纯属扯淡，因为X光的辐射属于电离辐射，完全不跟电吹风的低频电磁辐射在一个层级上。
结论：把电吹风说得再狠，它也只是电吹风而已，即便加上“长时间近距离作用于头部”等描述也只是壮壮声势而已。当然了，要是你因为没把头发吹干而睡得头痛，千万别以为是辐射所为。
流言3：
“电磁炉的电磁波容易泄漏，在工作的时候距离40cm以内都超出了安全辐射标准，10cm处为19.74μt，最大泄漏值达到了2000μw/cm2！”
真相：该流言中所谓的“超出安全辐射标准”其实是混淆了电磁场强度和电磁辐射功率密度这两种辐射度量值的安全标准。电磁炉的工作频率是20KHz~30KHz，虽然看起来比小家电的频率大了很多，但仍然属于低频辐射，所以它的电磁场强度并没有大到足以危害人体健康。电磁炉发出的电磁波除去对锅体的作用外还有部分辐射至锅外，也就是所谓“漏能”，但即使是2000μw/cm2的辐射功率密度，比起10mw/cm2的安全值还是要低不少，所以质量合格的电磁炉还是安全的。
结论：电磁炉也不会直接对身体造成多大损害，主要由于产品良莠不齐，产品本身质量的影响很大，总的来说使用的时候只需保持50cm以上的距离即可。
tips：
杜绝辐射？missionimpossible！