電磁輻射基礎知識

電磁輻射基礎知識

田偉簡介

二、環(huán)境污染

關于環(huán)境污染，人們對物質流污染已經(jīng)熟悉，對于能量流污染尚不熟悉。因為能量流染不容易被人們直接感知。

一、環(huán)境保護與人類發(fā)展

環(huán)境與人類發(fā)展存在制約的關系

資源不是取之不盡、用之不竭的，環(huán)境資源是有限的。環(huán)境污染不僅影響了人類的生活質量，還直接威脅到人類自身健康。

人類面臨嚴重的環(huán)境保護任務

現(xiàn)在的環(huán)境污染問題已經(jīng)到處可見，環(huán)境保護任務十分繁重。環(huán)境問題分資源破壞和污染兩大類。電磁輻射問題歸入能量流污染問題。

可持續(xù)發(fā)展是良策

對嚴峻的環(huán)境問題，一九九二年在巴西里約熱內(nèi)盧召開了世界與發(fā)展大會，提出了把環(huán)境保護工作和經(jīng)濟發(fā)展密切結合的戰(zhàn)略——可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

可持續(xù)發(fā)展概念已經(jīng)成為我國環(huán)境保護的基本方針。如果說我國第一次環(huán)境保護大會的中心目標是環(huán)保法，第二次環(huán)保大會是把環(huán)境保護確定為國策，第三次環(huán)保大會總結出八項環(huán)保制度，第四次環(huán)保大會就定位在“可持續(xù)發(fā)展”上。

電磁輻射環(huán)境保護工作是

環(huán)境保護的重要內(nèi)容

電磁輻射是重要的環(huán)境污染要素環(huán)境污染要素可以分為物質流污染和能量流污染兩大類。電磁輻射是一種重要的能量流污染。電磁輻射按其來源途徑分為天然和人為兩種。天然輻射水平較之人工輻射的貢獻已可以忽略不計。

電磁輻射污染使環(huán)境質量變差、變壞，引起兩方面的危害:

a.對人員健康方面的危害（健康效應）

健康效應又可以分為驅體效應和種群效應。軀體效應又分熱效應和非熱效應。b.對電子設備造成干擾或進而引發(fā)嚴重后果（電磁干擾）

電磁輻射環(huán)境保護管理亟待加強

電磁輻射污染越來越嚴重信息社會,電磁波是傳遞信息的快捷方式。顯然，隨著信息化進程的提高，環(huán)境中的電磁輻射水平會越來越高。同時，電磁能在工業(yè)、科學和醫(yī)療與生活領域內(nèi)的應用中的雜散輻射也會導致局部環(huán)境的電磁污染，同樣這類應用也在不斷增加，這就表明電磁輻射污染趨勢還會不斷增加。

磁輻射污染防止對策電磁輻射污染不斷增加是必然趨勢，為了既支持電磁輻射事業(yè)的不斷發(fā)展，又保護好環(huán)境、保護好公眾健康，就亟需研究電磁輻射污染防治對策。使伴有電磁輻射事業(yè)的發(fā)展和環(huán)境保護工作協(xié)調起來，達到持續(xù)發(fā)展的目的。努力實現(xiàn)科學管理

完善立法;健全機構;建立以監(jiān)督為主的管理體系;要充分發(fā)揮專業(yè)人員的作用.

法規(guī)標準法條例規(guī)定標準導則電磁輻射環(huán)境保護管理法規(guī)和標準

電磁輻射污染源

電磁發(fā)射是指“從源向外發(fā)出電磁能的現(xiàn)象”。電磁發(fā)射分為輻射發(fā)射和傳導發(fā)射。輻射發(fā)射是“通過空間傳播的、有用的或不希望有的電磁能量?！倍鴤鲗Оl(fā)射是指“沿電源線或信號線傳輸?shù)碾姶虐l(fā)射?！倍椛淦涠x為：

a.能量以電磁波形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象。

b.能量以電磁波形式在空間傳播。

注：電磁輻射一詞的含義有時也可引伸，將電磁感應也包括在內(nèi)。

電磁環(huán)境的定義是“存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和?！倍凑諊臆娪脴藴?，其定義為：“設備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)在執(zhí)行規(guī)定的任務時，可能遇到的輻射或傳導電磁發(fā)射與傳導發(fā)射。但是如果不從電磁兼容工程而是從環(huán)境工程來看，電磁環(huán)境的主要影響因素是電磁輻射。由于電磁環(huán)境與電磁兼容經(jīng)常存在千絲萬縷的聯(lián)系。電磁兼容學科的一些術語經(jīng)常在電磁環(huán)境工程中被引用，所以有必要對一些與電磁環(huán)境的術語給以明確的定義。

引言相關術語電磁兼容：國家軍用標準《電磁干擾與電磁兼容性名詞術語

“設備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中一起執(zhí)行各自的共存狀態(tài)。即：該設備不會由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設備的電磁發(fā)射導致或遭受不允許的降級；它也不會使同一電磁環(huán)境中其他設備（系統(tǒng)、分系統(tǒng)）因受其電磁發(fā)射而導致或遭受不允許的降級?！?/p>

國家標準（電磁兼容術語）[等同采用IEC50（161）]

“設備或系統(tǒng)在其他電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構成不能承受得電磁騷擾得能力”電磁騷擾：任何可能引起裝置、設備或系統(tǒng)性能降低或對生命或無生命物質產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁干擾：由電磁騷擾引起的設備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。

電磁噪聲：明顯不傳送信息的時變電磁現(xiàn)象，它可能與有用信號疊加或組合。

抗擾性：裝置、設備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運行性能的能力。

發(fā)射限值：規(guī)定的電磁騷擾源最大發(fā)射電平。

抗擾性限值：規(guī)定的最小抗擾性電平。GHz300130103100MHz300130103100kHz300130103100Hz30103001m米波kmMmmm毫米波極高頻（EHF）：空間波。雷達，空間通信，視頻微波超高頻（SHF）：同EHF甚高頻（VHF）：同UHF高頻（HF）：電離層波。短波通信，廣播特高頻（UHF）：空間波。視距無線通信與廣播低頻（LF）：表面波，也用于天波。標準是見、頻率廣播，無線電導航甚低頻（VLF）：表面波，長距離的無波，可以作為波導型傳播。用途同LF廣播中頻（MF）：短距離地面反射波；長距離電離層波廣播與無線通信極低頻（ELF）：海底通信工頻：50/60Hz電磁波譜圖電磁輻射污染源種類與特點

對電磁環(huán)境造成污染的電磁騷擾源按其發(fā)射的電磁波的強弱不同，可分為二大類。一類是弱電磁騷擾源，其對電磁環(huán)境污染的后果主要是使得抗擾度較差的電器與電子設備或系統(tǒng)性能下降或損壞。但是這些弱電磁騷擾源的頻譜往往很寬，頻率范圍往往跨越幾個數(shù)量級。另一類是強電磁騷擾源，其對電磁環(huán)境污染的后果不僅僅是使得設備或系統(tǒng)降級，而且會對生物機體（包括人類）造成影響。相對來說，強電磁騷擾源輻射的頻譜往往較窄。如按電磁波生成的原因分，也可分為二大類，一類是自然電磁騷擾源，是指自然界中存在的。例如：我們周圍的靜電放電；大氣中的閃電；電離層的變動；太陽磁暴與太陽黑子；銀河系的射電星等。另一類是人為電磁波騷擾源。這包括了人類制造的幾乎所有電器與電子設備。當然，其中有些電磁發(fā)射弱到可以忽略的強度。

在人為電磁騷擾源中，按其對電磁能量的運用目的不同，可以分為三大類。一類是設備本身的正常工作并不需要利用，也不希望出現(xiàn)電磁能量。這包括了絕大多數(shù)電器與電子設備。例如：家用電器（微波爐除外），信息技術設備（ITE）等。第二類是設備的工作需要產(chǎn)生并利用其電磁能量，但并不希望發(fā)射出去。這主要包括工業(yè)、科學、醫(yī)療（ISM）射頻設備。第三類是指設備或裝置的正常工作，需要將電磁波輻射出去。對于本系統(tǒng)來說，電磁波的輻射是必要的，但對于其他系統(tǒng)或環(huán)境，則可能形成干擾，造成環(huán)境污染。例如：通信、廣播設備。顯然，在處理這三類電磁污染源時，方針應是不同的。對于第一類，應抑制其電磁能量的產(chǎn)生；對于第二類，應將其電磁能量控制在一定范圍；而對于第三類，則應處理好環(huán)境要求與工作要求之間的兼容問題。電磁輻射污染源種類與特點

電磁輻射污染源種類與特點

工業(yè)、科學、醫(yī)療射頻設備

簡稱工、科、醫(yī)療設備。其定義為“按工業(yè)、科學、醫(yī)療、家用或類似用途的要求而設計，用以產(chǎn)生并在局部使用無線電頻率能量的設備或裝置?！逼渲械摹凹矣谩敝饕肝⒉t。工科醫(yī)設備主要包括下列設備：工科醫(yī)設備主要包括下列設備：一、高頻感應加熱設備。依靠高頻感應在被加工物內(nèi)產(chǎn)生渦流加熱。所以其被加工物為導體或半導體。工作頻率數(shù)百kHz。如高頻淬火設備，高頻熔煉設備等。二、高頻介質加熱設備。依靠高頻電磁場在介質內(nèi)的損耗加熱。其被加工物應為絕緣體。工作頻率數(shù)MHz或數(shù)十MHz。如塑料熱合機，木材、紙張干燥設備等。三、微波加熱設備。依靠微波的輻射在介質內(nèi)的損耗加熱。被加工物應為絕緣體或導電不良的物品。工作頻率為數(shù)GHz。四、工業(yè)超聲設備。超聲探頭的工作頻率很低（數(shù)十kHz）。加工依靠機械振動。所以探頭系統(tǒng)不會出現(xiàn)電磁輻射?？赡艹霈F(xiàn)電磁輻射的是其震蕩源。因頻率很低，其傳導的影響遠大于輻射。五、其他高頻加工設備，如高頻電弧焊機等。六、射頻醫(yī)療設備。依靠不太強的電磁能量起到一定的治療作用。如高頻理療機、微波理療機等。其對電磁環(huán)境造成的污染主要原因是其頻譜純度不好。電磁輻射污染源種類與特點

電牽引系統(tǒng)

電牽引系統(tǒng)包括電化鐵道，城市輕軌、無軌電車及其他依靠電力牽引的客、貨運輸車輛。在固定騷擾源中，牽引變電所設備在我國并不造成嚴重的干擾。線路放電產(chǎn)生的原因可能是由于接觸網(wǎng)導線或供電線路對接地金屬構件之間的間距不夠。更多的可能性是：二萬多伏的交流高電壓在附近的導線或金屬構件上感應的電壓，在一些接觸不良點、空氣隙或絕緣薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生放電，伴隨著發(fā)生電磁噪聲。在流動騷擾源中，重要的是受電弓在接觸網(wǎng)的導線上滑動所產(chǎn)生的電磁噪聲。電磁輻射污染源種類與特點

高壓電力設備包括高壓送電線路及變電站。其電磁輻射主要有下列幾種因素。

一、電暈放電。這是由于在高壓線表面的電位梯度很大，以致在導線周圍對空氣進行的放電。放電的形式是數(shù)十kHz的脈沖電磁噪聲。一般講，當電位梯度小于15kV/cm時，其電暈放電幾乎不存在。電暈放電的頻譜延伸的并不廣。

三、工頻電場。

高壓送電線路（高電位）與大地（零電位）之間的位差，形成較強的工頻（50Hz）電場。同樣在高壓變電站附近也可能存在類似工頻磁場。在大型變壓器附近也存在工頻磁場。這些強場對人類機體的影響，各國都在注意研究之中。

二、絕緣子放電電磁輻射噪聲。主要是由于絕緣子污穢或絕緣子串中損壞個數(shù)過多使分配到每個絕緣子上的電位差過高等原因形成的。這種放電的頻譜可高達數(shù)百MHz。有時其強度也較電暈為強。但是對于正常運行的良好送電線路，這種放電不是主要成份。

電磁輻射污染源種類與特點

移動通信發(fā)射機當前移動通信正以驚人的速度發(fā)展。據(jù)初步統(tǒng)計，重慶市擁有移動通信收發(fā)信機兩萬余個。大量的移動通信發(fā)射機對電磁環(huán)境造成兩方面的污染：一方面是移動通信手持機的棒天線距使用者的頭部或面部很近約6－18cm不等，發(fā)射功率0.25－5W不等（尤其是不入網(wǎng)的對講機），機身多為塑料殼。這樣在頭、面部的場強可達數(shù)十至數(shù)百V/m。由于使用者越來越多，使用率越來越頻繁，使用時間越來越長。使人體在這樣場強下長時間暴露，因此可能導致各種電磁輻射引起的危害，尤其對于眼睛、視神經(jīng)系統(tǒng)和腦細胞等的危害更大。移動通信發(fā)射機（包括基地臺、固定臺和便攜臺）除工作頻率及所需的工作帶寬以外，還可能發(fā)射其他不需要的雜散信號。這些雜散信號構成了對電磁環(huán)境的另一類污染，雖然其場強不強，但頻譜可能很寬。除手持機外，移動通信的基地臺（基站）常常具有較大的發(fā)射功率。尤其以一、二個基地臺覆蓋整個城市者更為突出。但是，就我國當前情況看，基地臺大面積的已越來越少。而且這種情況一般在高樓頂端，或在樓上再建鐵塔，距居住、辦公的房間一般較遠。而其功率一般不超過百瓦，對周圍建筑物內(nèi)的場強不強。此外，對于在一個城市內(nèi)設立數(shù)百個基站的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)，雖然天線架設不高，但每個基站功率都低于二、三十瓦，只要保持適當?shù)木嚯x，是不會對樓內(nèi)居民造成電磁波污染的。

電磁輻射污染源種類與特點

聲音、電視、廣播發(fā)射臺廣播的目的，就是為了讓人們通過無線電波接收到信號。由于接收機（無論是聲音還是電視）的數(shù)量十分龐大。一個大城市中可能超過千萬臺。如果采取提高接收機靈敏度（像移動通信那樣）的方法保證信號接收，從總體上看是十分不經(jīng)濟的。此外，由于電磁環(huán)境中的電磁噪聲廣泛存在，而聲音廣播與電視廣播接收帶寬又都較寬（如調頻廣播帶寬200kHz，我國PAL——D彩色電視廣播6.5MHz），如接收機靈敏度過高，很容易使信噪比變壞，影響信號質量。所以在廣播中都是采用高發(fā)射功率、低接收靈敏度的方案。例如，對于彩色電視接收機，在75Ω阻抗輸入條件下，圖象通道噪波限制靈敏度：VHF頻段250μV，VHF頻段350μV；短波調幅廣播接收機為一、二百微伏；調頻廣播接收機為數(shù)十微伏（而移動通信接收機的靈敏度高達1μV左右）。由于以上原因，廣播發(fā)射機的功率都很大。電磁輻射污染源種類與特點

聲音、電視、廣播發(fā)射臺

中波廣播（535~1605kHz）的服務半徑一般不超過數(shù)百公里。采用底部饋電（底部對地絕緣）的直立鐵塔天線。根據(jù)服務范圍、發(fā)射功率數(shù)十至數(shù)百千瓦不等。該天線在水平面方向性為圓，在垂直面、最大輻射方向是沿地平面方向。因為中波依靠地波傳播。短波廣播（4~19MHz內(nèi)的部分頻段）的服務半徑大于1000km.依靠電離層對天波的反射完成電波傳播。多用菱形天線，該天線在水平面與垂直面均有較強的方向性。垂直面方向性的主瓣仰角取決于通信距離。距離越遠越小。發(fā)射功率數(shù)十、甚至百千瓦。

調頻聲音廣播的頻段是87.5~108MHz,我國電視廣播的頻率是49.75~72.25MHz,77.25---91.75MHz,168.25---222.75MHz,471.25---565.7MHz5以及607.25---957.75MHz,共分為五個頻段。由于在這些頻段里，電磁波主要以空間波的形式呈直線傳播，并且受高樓等建筑物的遮擋或反射。所以如要求服務范圍較大，并且不偏向城市的某一部分，則必須提高發(fā)射天線塔的高度，而且天線塔的位置也應選在城市的較中心地區(qū)。這些位置周圍往往人口稠密，加上發(fā)射功率較大，這使得調頻、電視發(fā)射塔成為城市居民與電磁環(huán)境工作者關心的焦點之一。各電視塔的發(fā)射總功率不等。據(jù)統(tǒng)計，在國內(nèi)各電視塔中功率：P>250kW5個；P>200kW14個；P>150kW21個；P>100kW35個?？梢娖浒l(fā)射功率之大。電磁污染的影響對人體健康的影響電磁場跨越的頻率范圍十分廣闊，從工頻(50Hz/60Hz)至微波段，跨越了109頻率范圍。不同頻率的電磁場在工業(yè)與通信方面的作用差別很大，因而對人體健康的影響后果差別也很大。對當前研究工作來說，不可能劃分得十分精細。而是一般粗略地劃分為工頻(50Hz/60Hz)、射頻或稱高頻(103~108Hz)與微波(>109Hz)三個頻段。工頻電磁場的影響：（一）工頻電磁場對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響神經(jīng)衰弱和記憶力減退以及精神抑郁癥，主要由電場引起（二）工頻電磁場與腫瘤發(fā)生－－高暴露人群腫瘤發(fā)生率高于低暴露人群（三）工頻電磁場對生殖的影響－－流產(chǎn)和先天性畸形比例增高對于一般公眾來說，每天24小時內(nèi)連續(xù)照射的電場強度不應超過5kV/m；當電場強度為5-105kV/m時，受照射時間應限制在每天數(shù)小時內(nèi)；如有必要，照射場強可以超過105kV/m，但容許的受照時間僅為每天數(shù)分鐘，并應以體內(nèi)的感應電流密度不超過2mA/m2為條件。對于一般居民來說，如每天受到連續(xù)磁場照射，其磁通量不應超過0.1mT；當磁通量為0.1mT~1.0mT時，照射時間應限制在每天數(shù)小時內(nèi)；內(nèi)磁通量超過1mT時，受照射時間不應超過每天數(shù)分鐘。電磁污染的影響對人體健康的影響

射頻電磁場的影響射頻微波電磁輻射的生物學效應建立在兩種機理上：熱效應與非熱效應。當電磁波照射到生物體表面時，經(jīng)反射、散射后，部分能量進入組織內(nèi)，并被不同的組織吸收。電磁波的穿透能力與各層組織的介電常數(shù)（ε）、電導率（σ）、厚度、頻率有關，而且組織的ε和σ也隨頻率而變。電磁波頻率越高，穿透越淺。（一）對神經(jīng)系統(tǒng)的影響--長期接觸較高強度的高頻電磁輻射后，可引起腦電圖的某些改變。（二）對心血管系統(tǒng)的影響--高頻熱合作業(yè)人員其血壓和心率臥立位反應過度的發(fā)生率比對照組明顯增加。（三）對內(nèi)分泌功能的影響--高頻電磁輻射對人體健康的影響，主要是由于神經(jīng)-體液調節(jié)的絮亂，即交感-腎上腺系統(tǒng)及下丘腦-垂體-腎上腺系統(tǒng)的機能絮亂所引起的。大部分人在脫離電磁輻射環(huán)境以后，癥狀會逐漸減輕或消失。電磁污染的影響對人體健康的影響

微波電磁場的影響：微波輻射對健康的影響可分為急性微波損傷和慢性微波輻射癥候群兩種。（一）急性微波輻射損傷當過量微波偶然輻射到人體后，可能造成若干組織和器官的急性損害。這種損害只會在輻射強度高、人體與輻射源距離很近的情況下才會發(fā)生。急性微波輻射損傷大致有頭痛、惡心、眩暈、激動、徹夜失眠或輻射局部燒灼感等。高強度微波輻射對眼晶體和睪丸的損害最為明顯。（二）、慢性微波輻射侯群較長時間接觸低強度微波輻射，可引發(fā)出慢性微波輻射癥候群的若干表現(xiàn)，一般為某些生理功能的紊亂，也可有一些生化指標的波動。1、

包括對神經(jīng)系統(tǒng)的影響、對眼晶體的影響、對心血管系統(tǒng)的影響、對血液的影響、對免疫系統(tǒng)的影響、對消化系統(tǒng)的影響、微波輻射與其它物理因素的聯(lián)合作用等。電磁污染的影響對設備或系統(tǒng)的干擾影響

電磁輻射進入設備或系統(tǒng)的通道基本有兩個：第一，直接輻射到設備或系統(tǒng)上，形成干擾。第二，由于感應耦合或靜電耦合，或者電磁耦合使電磁輻射在附近的導線上產(chǎn)生傳導性的電磁騷擾，并從這些導線經(jīng)由設備的電源線、信號線或控制加到設備上。實際上第二種通道所占的比例更大些。電磁輻射對設備與系統(tǒng)造成的影響綜合起來，可能有如下表現(xiàn)形式：一、電磁騷擾疊加在有用信號之上，形成干擾。例如：高壓電力系統(tǒng)與電牽引系統(tǒng)對通信線路的影響；內(nèi)燃機點火系統(tǒng)對無線電視接收的影響等等。二、使設備或系統(tǒng)誤動作。三、使數(shù)據(jù)丟失四、使元器件、部件或設備損壞，以致不能修復。為了對設備或系統(tǒng)的抗干擾能力進行表征，常提出“抗擾度判據(jù)”。根據(jù)其被影響的嚴重程度依次排列如下：(1)在規(guī)定的限值內(nèi)正常。(2)暫時的降級或功能損失，但能自行恢復。(3)暫時的降級或功能損失，需操作人員的介入或系統(tǒng)復位方能恢復。(4)降級或功能損失，原因是設備（或元件）損壞或軟件的數(shù)據(jù)丟失。電磁輻射測量基礎與儀器電磁輻射測量原理

電磁輻射是指以輻射形式傳播的電磁噪聲（電磁噪聲是電磁騷擾的一個重要組成部分）。既然以輻射形式傳播，就會像有用信號電磁場一樣應區(qū)分開遠場及近場。

遠場與近場的劃分，有多種定義。一般當測量距離大于3λ時，可以認為處于遠場區(qū)?；蛘哒f，遠場區(qū)是“在與傳播方向垂直的平面內(nèi)的電場的角度分布基本上與距天線的距離無關的場區(qū)?！比缫猿叽绱笥讦说拿嫣炀€進行測量，當天線遠離源時，以致在天線軸線上與在天線邊緣上的相位差小于π/8(22.50)時，即可認為是遠場區(qū)。由此可計算出，如天線尺寸為D，則遠場區(qū)距離應大于2D2/λ。

電磁輻射測量基本原理：空間的輻射電磁場經(jīng)天線接收，將電磁場轉換為交變電壓，并將此電壓輸入到電壓測量儀表進行電壓測量。天線或其他類型的傳感器的基本作用是將電磁場轉換為電壓。只要知道從場（E）到電壓（V1）的轉換系數(shù)，就可以從測到的電壓得知電磁場強度的數(shù)值。因而電磁輻射測量儀表是由天線及電壓表兩部分組成。電壓表分為窄帶（選頻式）及寬帶兩種類型。因而電磁輻射測量也分為窄帶即選頻式輻射測量儀與寬帶輻射測量儀。對應于這兩種類型，天線或傳感器也有寬帶與窄帶之分。一般來說，選頻式表具有較高的靈敏度，而寬帶式表靈敏度較低，但能承受較強的電磁輻射場強測量。

測量天線得主要參數(shù)

測量電磁輻射得主要部件是天線。對測量天線應有嚴格的參數(shù)要求，多達近20項。主要包括：1、有效高度（有效長度）－－h(huán)e2、天線系數(shù)－－AF3、輻射強度--U(θ，φ)4、天線增益--d*5、方向性--d*6、規(guī)－化輻射圖（方向性圖）7、輻射效率－－Kp8、天線抗阻－－ZA9、天線的電壓駐波比—ρ和反射系數(shù)τ10、天線噪聲溫度－－Ta11、外部噪聲系數(shù)或天線噪聲系數(shù)fa主要測量天線

作為測量電磁輻射的傳感器的天線與一般日常無線電業(yè)務用天線相比，有下列特速要求：1、參數(shù)的精確度2、參數(shù)的穩(wěn)定性3、寬帶4、有源天線的低噪聲系數(shù)主要應用有：半波天線、環(huán)天線、對數(shù)周期天線和其他類型天線。電磁輻射場測量工頻電場測量

球形偶極子場強表是國際大電網(wǎng)會議（CIGRE）第36.01工作組推薦的工頻場強測量儀表之一。它是一種懸浮體型場強表。由于球形偶極子場強表所用的公式是非常準確的，已被推薦為一種標準。室外測量一般應在晴天進行，相對濕度不宜超過80%，測量步驟如下：（1）在使用前應首先檢查場強表的機械零位和電氣零位，在高壓電場內(nèi)調整電器零位時，應將輸入端短路。使用前還應檢查機內(nèi)電池的電壓是否滿足使用要求。（2）測試點附近應無雜物，絕緣體底座必須水平放置，選擇適當量程。測量無關人員應遠離球形電極2m以外。（3）表頭指示值即為實際場強值。測量準確度的影響因素通常有：1.電場的不均勻性；2.測量電極的傾斜；3.環(huán)境濕度；4.測量人員的影響；5.絕緣支持物的影響

工頻磁場測量

工頻磁場的測量一般可采用電磁感應法或霍爾效應法。本節(jié)主要介紹電磁感應法。一、測量原理

根據(jù)法拉第電磁感應定律，把一探測線圈放入磁場中，當穿過線圈的磁通匝鏈數(shù)

變化時，線圈中產(chǎn)生感應電動勢

e=感應電動勢與待測磁場成正比，因此可以通過測量探測線圈的感應電動勢來測定待測磁場。工頻磁場測量儀器由探測線圈和一交流電壓表組成。工頻磁場通常在地面上1m高處進行測量，在其它高度上測量應說明測試點的高度。為了避免測量受到干擾，磁性材料或非磁性的導電物體離測試點的距離應大于該物體最大尺寸的3倍。測量時應使探測線圈平面與磁場垂直。可先在水平面內(nèi)繞垂直軸線轉動線圈，尋找電壓表指示最大時線圈的位置；然后在水平面內(nèi)繞自身的軸線轉動線圈，再尋找電壓表指示最大時線圈的位置，如圖4——5所示例。反復調整線圈的位置，使電壓表的指示最大，然后再讀取電壓表的指示值，由經(jīng)過校準的U—B曲線即可得到被測磁場值。

射頻輻射場測量

射頻電磁場的頻率范圍從3KHz~3000GHz，在上述頻率范圍內(nèi)電磁能量可以向周圍空間輻射。射頻電磁場可按輻射頻率分類，如表4——1所列，也可按輻射區(qū)域氛圍近區(qū)場和遠區(qū)場。本節(jié)分別介紹10KHz~1000MHz頻率范圍內(nèi)遠區(qū)場和近區(qū)場的測量。通常又將0.3~300GHz稱為微波段。1GHz以下遠區(qū)輻射場強的測量，可用遠區(qū)場強儀、也可用干擾場強儀。這里主要介紹近區(qū)場強的測量近區(qū)場測量的特點（1）近區(qū)場中，電場E和磁場H的大小沒有確定的比例關系，需要分別測量。對于電壓高而電流小的場源，主要測量電場；對于電壓低而電流大的場源，主要測量磁場。近區(qū)場中一般不測量輻射功率密度。（2）近區(qū)場強很大（電場強度一般可達到每米幾十到幾百伏，磁場強度可達到每米幾安）。場強隨距離的增大衰減得很快，即場強變化的梯度很大，是一種非常復雜的非均勻場。因此，近區(qū)場強儀的量程應當足夠大，而測量探頭應當足夠小，測量結果才能代表測試點的場強。一般用小偶極子天線測量近區(qū)電場，用小環(huán)天線測量近區(qū)磁場。

射頻輻射場測量

射頻輻射場測量步驟如下：1、近區(qū)場強儀的校準校準近區(qū)場強儀有兩類方法：一類是標準場法（包括標準電場法和標準磁場法），另一類是標準儀器法，是以一套經(jīng)過嚴格校準的儀器（包括探頭和指示器）為標準。

2、測試點的選擇

兩種方法選擇測試點：一種方法是以被測設備的主要泄漏部位為中心，沿幾條射線方向分別選距泄漏部位，另一種方法是以作業(yè)人員的主要操作位置為主要測試區(qū)，沿作業(yè)人員所在位置的垂直中心線布置測量。3、測量具體測量方法可按使用說明書中的要求，這里不再重述。需要注意的是：（1）初次測量一個輻射源的近區(qū)場，量程開關一般應先放在最高檔，然后逐檔試驗，確定合適的量程，以免損壞場強儀。（2）測量時，應轉動探頭（電場探頭或磁場探頭），讀取場強的最大值。（3）為減少人體對測量的影響，手應握在探頭手柄的下端，手臂盡量伸直。使用短偶極子天線時，測量人員的身體應避開天線的延長方向；使用環(huán)形天線時，測量人員的身體應避開環(huán)形天線的法線方向。測量時，探頭周圍1m以內(nèi)不應站人或放置不必要的金屬物體。微波輻射場測量

主要介紹微波漏能測試儀用于測量微波設備泄漏的輻射功率密度。

一、測量原理微波漏能測試儀由微波探頭和指示器兩部分組成，探頭接收微波輻射能量，由熱電偶（堆）轉換為直流電勢，輸入到一個高度靈敏度的直流放大器放大后，由指示器直接顯示輻射功率密度。二、測量方法微波輻射場的測量方法與射頻輻射的測量基本相同，可參照進行，但應注意以下幾點：1、微波輻射場測量通常是對某一設備或器件進行，因此在布點時，其測點位置要有選擇、有可能泄漏處、布點可多些。另根據(jù)使用的測量儀表靈敏度布設測點，微波漏能測試儀因靈敏度較低，只能在微波爐附近約25cm范圍內(nèi)測量，而微波場強儀可在4m范圍內(nèi)測量。2、根據(jù)輻射場的強弱，選擇合適的微波探頭。注意探頭允許使用的額定功率密率值，超過該額定值很易燒毀。因此當不知道被測微波輻射場強度時，應先選用大量程探頭測試，估計出輻射場強度后，換用合適探頭。3、對于某些設備因工作狀態(tài)變化致使輻射強度起伏時，測試時，應將探頭稍稍移動和轉動，讀取表頭指示最大值，并重復3－5次測量，取各次測量數(shù)據(jù)的平均值作為該測點的輻射功率密度值。

電磁環(huán)境測量

由于一般電磁環(huán)境是指在較大的范圍內(nèi)由各種電磁輻射源，通過各種傳播途徑造成的電磁輻射的背景值，因此具有如下的特點：

（1）屬于電磁輻射的遠區(qū)場；（2）輻射的頻譜非常寬。我國環(huán)境保護行業(yè)標準“電磁輻射監(jiān)測儀器和方法”（HJ/T10.2---1996）本標準是國家環(huán)境保護局關于輻射環(huán)境保護管理導則的組成部分，是為了對電磁輻射實行有效的環(huán)境管理，提高電磁輻射監(jiān)測的準確性和可靠性而指定的。該標準使用準峰值場強表征無線電噪聲電平。具體進行的一般環(huán)境電磁輻射測量方法參照改標準。

電磁環(huán)境測量

一般環(huán)境電磁輻射測量方法

根據(jù)環(huán)境保護行業(yè)標準：“電磁輻射監(jiān)測儀器和方法”中的規(guī)定電磁環(huán)境測量

電磁輻射污染源測量方法

環(huán)境條件應符合行業(yè)標準和儀器標準中規(guī)定的使用條件。測量記錄表應注明環(huán)境溫度、相對濕度。測量儀器可使用各向同性或有方向性電場探頭或磁場探頭的寬帶輻射測量儀。采用有方向性探頭時，應在測量點調整探頭方向以測出測量點最大輻射電平。測量儀器工作頻帶應滿足待測場要求，儀器應計量標準定期檢定。測量時間在輻射體正常工作時間內(nèi)進行測量，每個測點連續(xù)測五次，每次測量時間不應小于15秒，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)的最大值。若測量讀數(shù)起伏較大時，應適當延長測量時間。測量位置測量位置取作業(yè)人員操作位置，距地面0.5、1、1.7m三個部位。輻射體各輔助設施（如計算機房、供電室等）作業(yè)人員經(jīng)常操作的位置，測量部位距地面0.5、1、1.7m.輻射體附近的固定哨位、值班位置等。數(shù)據(jù)處理求出每個測量部位平均場強值得（若有幾次讀數(shù)）電磁輻射環(huán)境影響標準與評價方法

國家標準：“電磁輻射防護規(guī)定“已于1988年6月1日實施，它是由國家環(huán)境保護局組織制定的，該規(guī)定中防護限值的適用頻率范圍為100kHz~300MHz，規(guī)定中的防護限值是接受的防護水平上限值，并包括各種可能的電磁輻射污染的總量值。規(guī)定還說明了一切產(chǎn)生電磁輻射污染的單位或部門，均可以制定各自的管理限值（標準），各單位或部門的管理限值（標準）應嚴于本規(guī)定的限值。

該標準關于電磁輻射防護限值和對電磁輻射源的管理作了如下規(guī)定。

國家標準“電磁輻射防護規(guī)定”（GB8702---88）

電磁輻射環(huán)境影響標準與評價方法

電磁輻射防護限值基本限值職業(yè)照射：在每天8h工作期間內(nèi)，任意連續(xù)6min按全身平均的比吸收率（SAR）應小于0.1W/kg。

公眾照射：在一天24h內(nèi)，任意連續(xù)6min按全身平均的比吸收率（SAR）應小于0.02W/kg。電磁輻射環(huán)境影響標準與評價方法

電磁輻射防護限值

導出限值（1）職業(yè)照射：在每天8h工作期間內(nèi)，電磁輻射場的場量參數(shù)在任意連續(xù)6min內(nèi)的平均值應滿足表要求。

頻率范圍

MHZ電場強度V/m磁場強度A/m功率密度W/m20.1~3870.25（20）1）3~30150/1.40/（60/f）1）30~3000（28）2）（0.075）2）23000~15000（0.5/）2）（0.0015/）2）f/150015000~30000（61）2）（0.16）2）10電磁輻射環(huán)境影響標準與評價方法

電磁輻射防護限值導出限值公眾照射：在一天24h內(nèi)，環(huán)境電磁輻射場的場量參數(shù)在任意連續(xù)6min內(nèi)的平均值應滿足表要求。頻率范圍

MHZ電場強度V/m磁場強度A/m功率密度W/m20.1~3400.1（40）1）3~3067/f0.17/f（12/f）1）30~3000（12）2）（0.032）2）0.43000~15000（0.22f）2）（0.001f）2）f/750015000~30000（27）2）（0.073）2）2電磁輻射環(huán)境影響標準與評價方法

對電磁輻射源的管理下列電磁輻射體可以免于管理：（1）輸出功率等于和小于15W的移動式無線電通訊設備，如陸上、海上移動通訊設備以及步話機等

（2）向沒有屏蔽空間的輻射等效功率小于表3所列數(shù)值的輻射體。

可豁免的電磁輻射體的等效輻射功率頻率范圍，HHZ等效輻射功率，W0.1~3300〉3~300000100凡其功率超過所列豁免水平的一切電磁輻射體的所有者，必須向所在地區(qū)的環(huán)境保護部門申報、登記，并接受監(jiān)督。與電磁輻射有關的國家標準還有“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準”（GB9175---88）和“作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標準”（GB10436-----89）

電磁輻射環(huán)境影響標準與評價方法

國家環(huán)境保護局制定的環(huán)境保護行業(yè)標準：“輻射環(huán)境保護管理導則”中的“電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標準”作了明確的規(guī)定：總則1.1本導則是依據(jù)《建設項目環(huán)境保護管理辦法》[（86）國環(huán)字第003號]以及《電磁輻射環(huán)境保護管理辦法》制定的。1.2本導則適用于一切電磁輻射項目的環(huán)境影響評價。對于特殊的電磁輻射項目，環(huán)境影響報告書的編寫可以與本導則不同，但應加以說明。1.3電磁輻射環(huán)境影響評價分為初步評價和最終評價。初步評價應在獲得環(huán)保部門頒發(fā)的項目規(guī)劃建設許可證文件（證）后進行。最終評價一般應于項目（或分階段）建成竣工驗收前進行。屬需填報環(huán)境影響報告表的項目只需在運行前填報一次報告表。1.4電磁輻射環(huán)境影響報告書是一個獨立的、完整的、正式的法律性技術文件，需由持有電磁輻射環(huán)境影響評價專項證書的單位與有資格人員編寫。

電磁輻射環(huán)境影響標準與評價方法

電磁輻射環(huán)境影響報告書的編寫均按照導則的有關條文編寫。

結構如下：評價依據(jù)、評價對象說明、環(huán)境描述、電磁輻射背景值現(xiàn)狀調查、模擬類比測量、環(huán)境影響分析、防止措施描述、代價利益分析、結論。評價范圍：功率＞200kW的發(fā)射設備以發(fā)射天線為中心、半徑為1km范圍全面評價，如輻射場強最大處的地點超過1km,則應在選定方向評價到最大場強處和低于標準限值處。其他陸地發(fā)射設備評價范圍為以天線為中心、發(fā)射機功率P>100kW時，其半徑為1km，P《100kW時，半徑為0.5km。

對于有方向性天線，按天線輻射主瓣的半功率角內(nèi)評價到0.5km，如高層建筑的部分樓層進入天線輻射主瓣的半功率角以內(nèi)時應選擇不同高度對該樓層進行室內(nèi)或室外的場強進行測量。工、科、醫(yī)電磁輻射設備，如高頻熱合機、高頻卒火爐、理療機等評價范圍為以設備為中心的250cm。對高壓輸電線路和電氣化鐵道

評價范圍以有代表性為準，對具體線路作具體分析而定。對可移動式電磁輻射設備

一般按移動設備載體的移動范圍確定評價范圍。對于陸上可移動設備如可能進入人口稠密區(qū)的，應考慮對載體外公眾的影響。

電磁輻射環(huán)境影響標準與評價方法

電磁輻射環(huán)境影響報告書的編寫評價方法：說明或描述

對于評價依據(jù)，項目說明，環(huán)境描述，結論章節(jié)，可以采用說明或描述方式編制。監(jiān)測數(shù)據(jù)應按《電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》推薦的方法進行。

模式計算

對公