電磁場(chǎng)近遠(yuǎn)區(qū)區(qū)分方法和電磁輻射頻率范圍

...wd......wd......wd...三、電磁輻射物理原理1、電磁場(chǎng)的產(chǎn)生及性質(zhì)⑴產(chǎn)生

根據(jù)電磁學(xué)基本理論，帶電粒子周圍會(huì)有相應(yīng)的電場(chǎng)分布，隨時(shí)間變化的帶電粒子產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。由于帶電粒子周圍電位不同的兩點(diǎn)之間存在電位差，因此在兩點(diǎn)間形成了電壓。

當(dāng)大量的帶電粒子定向移動(dòng)時(shí)形成了電流，電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，隨時(shí)間變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。

電磁場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)形態(tài)，可以單獨(dú)在空間中傳播。變化的電場(chǎng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)，反之，變化的磁場(chǎng)也能產(chǎn)生電場(chǎng)，對(duì)電磁場(chǎng)的測(cè)量通常有：電場(chǎng)強(qiáng)度v/m，磁場(chǎng)強(qiáng)度A/m，功率密度W/m2。

對(duì)于工頻磁場(chǎng)，常用磁感應(yīng)強(qiáng)度B表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為，B=μ0H，μ0為真空磁導(dǎo)率，μ0=4π×10-7，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H以(A/m)為單位，磁感應(yīng)強(qiáng)度B以μT〔微特斯拉〕為單位時(shí)，B=1.2566H。⑵性質(zhì)矢量

電場(chǎng)與磁場(chǎng)是矢量，不但有量值大小，還有方向，所以對(duì)于非各向同性的測(cè)量天線，測(cè)量時(shí)必須調(diào)整天線方向，直到讀數(shù)為最大值為止。從目前情況來(lái)看，一般情況下，綜合場(chǎng)強(qiáng)儀都是各向同性天線〔探頭〕。電磁場(chǎng)的迭加

電磁場(chǎng)有可迭加的性質(zhì)，空間任一點(diǎn)的電場(chǎng)〔或磁場(chǎng)〕為不同電荷〔或電流〕在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)〔或磁場(chǎng)〕的矢量和。理想導(dǎo)體內(nèi)及所嚴(yán)密包圍的空間內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，理想導(dǎo)體上各個(gè)位置的電位相等，理想導(dǎo)體外表的電場(chǎng)方向垂直理想導(dǎo)體外表。〔如果不垂直，則電場(chǎng)有沿導(dǎo)體外表的分量，導(dǎo)體外表成了非等位面〕。電磁波的干預(yù)、繞射、反射、透射

由惠更斯-菲涅耳原理，包括電磁波在內(nèi)的一切波有干預(yù)、繞射、鏡面反射、漫反射〔散射〕、透射等特性。

當(dāng)輻射源與測(cè)量點(diǎn)之間有障礙物時(shí)，電磁波可通過(guò)繞射方式達(dá)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，但強(qiáng)度能量有很大的損失。

同一波源發(fā)出的波通過(guò)不同路徑傳播到達(dá)測(cè)量點(diǎn)，這些波在測(cè)量點(diǎn)的相位一般不同，由此產(chǎn)生相消干預(yù)或相加干預(yù)。同相相加，反相相消。干預(yù)的結(jié)果使得電磁波能量的空間分布發(fā)生變化，因此出現(xiàn)在測(cè)量中可能距離輻射源一樣的點(diǎn)位但測(cè)量值卻相差較大，但對(duì)電磁波的總能量來(lái)說(shuō)是不變的。

當(dāng)電磁波入射到兩種介質(zhì)〔如空氣與大地〕的分界面上時(shí)，會(huì)發(fā)生反射與透射，一局部能量進(jìn)入新的介質(zhì)形成透射波，另一局部能量被反射回原先的介質(zhì)形成反射波。當(dāng)反射波和源輻射波相遇時(shí)也會(huì)產(chǎn)生干預(yù)疊加，形成場(chǎng)的不均勻分布。因此在測(cè)量中要考慮到反射物可能帶來(lái)的影響。

對(duì)于良導(dǎo)體，電磁波能量基本上被全部反射回去，不能透射到導(dǎo)體深處。在介質(zhì)的分界面起伏不平的程度遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)，形成鏡面反射，入射角等于反射角。否則形成漫反射〔散射〕。

因此由平整的導(dǎo)體所形成的反射波導(dǎo)致的干預(yù)疊加容易在空間中形成駐波。測(cè)量時(shí)給予注意。

綜合經(jīng)上因素，測(cè)量點(diǎn)周圍的物體都可反射電磁波，與其他傳播路徑〔包括直射、地面反射等〕的電磁波產(chǎn)生相消干預(yù)或相加干預(yù)，影響測(cè)量結(jié)果。因此，對(duì)電磁測(cè)量的要求：

①測(cè)量無(wú)關(guān)人員應(yīng)盡量遠(yuǎn)離測(cè)量天線〔探頭〕，測(cè)量人員不能站在電磁波的傳播路徑進(jìn)展測(cè)量，以防止由測(cè)量人員身體反射電磁波帶來(lái)影響。

②對(duì)職業(yè)暴露測(cè)量布點(diǎn)應(yīng)盡量放在常規(guī)工作位置，在操作工人離開的情況下進(jìn)展。

③對(duì)于一般的電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在開闊地段，要盡可能避開各種因素的影響。頻譜時(shí)域

將電磁場(chǎng)量〔E、H或S〕表示成隨時(shí)間變化的函數(shù)g(t)，稱為時(shí)域表示。

在時(shí)域表示中，平面直角坐標(biāo)系的橫軸為時(shí)間t，縱軸為電磁場(chǎng)量大小g(t)，表示電磁場(chǎng)量大小隨時(shí)間變化，不同時(shí)刻t的電磁場(chǎng)量大小g(t)不同。將電磁場(chǎng)量換成股票指數(shù)，就是股市漲跌圖了。時(shí)域表示很直觀，通過(guò)常識(shí)容易理解。頻域

將電磁場(chǎng)量〔E、H或S〕表示成隨時(shí)間變化的函數(shù)g(t)，表示成頻率的函數(shù)G(f)，稱為頻域表示。函數(shù)G(f)稱為電磁場(chǎng)量的頻譜。

在頻域表示中，平面直角坐標(biāo)系的橫軸為頻率f，縱軸為電磁場(chǎng)量大小G(f)，表示電磁場(chǎng)量大小隨頻率而變，不同頻率f的電磁場(chǎng)量大小G(f)不同，換一個(gè)更能顯露其物理意義的等效說(shuō)法，不同頻率分量f的頻譜強(qiáng)度G(f)不同。

〔時(shí)域〕正弦波為單一頻率的波，其頻譜為一根豎線。如手機(jī)機(jī)站信號(hào)。基波和諧波

周期為T的非正弦波可分解成〔看作〕一系列正弦波的迭加，這些正弦波中頻率最低的稱為基波，其頻率f0=1/T，其余正弦波稱為諧波，頻率為nf0，n=2,3,4……，n稱為諧波次數(shù)。周期性的非正弦波頻譜是離散的。一般基波頻譜強(qiáng)度最大，諧波次數(shù)越高，頻譜強(qiáng)度越小。

為了簡(jiǎn)化設(shè)備，降低成本，工科醫(yī)設(shè)備的電磁振蕩源的頻譜質(zhì)量很差，除了振蕩頻率〔周期〕的變化之外，振蕩波形也有畸變，偏離正弦波形，造成諧波干擾。這類干擾源中常見(jiàn)的典型設(shè)備是塑料熱合機(jī)。其基波頻率雖然遠(yuǎn)離播送電視的接收頻率，但是其諧波頻率可能落入播送電視的接收頻率范圍，干擾電視的圖像與聲音。

播送電視及移動(dòng)通信等攜帶有信息的調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)及調(diào)相電磁波源的頻譜是離散的，頻譜范圍較窄。其測(cè)量可用峰值檢波的電視場(chǎng)強(qiáng)儀或頻譜分析儀。

非周期性的脈沖波的頻譜是連續(xù)的，沒(méi)有基波頻率，頻譜低端從零頻率〔直流〕開場(chǎng)。脈沖波的上升及下降沿越陡，脈沖越窄〔持續(xù)時(shí)間越短〕，頻譜就越寬?；鸹ǚ烹姰a(chǎn)生的電磁脈沖就是這種脈沖波，其頻譜很寬，可對(duì)不同頻段的信號(hào)接收造成干擾。其測(cè)量必須用準(zhǔn)峰值檢波的測(cè)量接收機(jī)、干擾場(chǎng)強(qiáng)儀或頻譜分析儀。

雷雨閃電時(shí)所有波段的收音機(jī)、電視機(jī)都會(huì)有大的雜音，街上的摩托車報(bào)警器發(fā)出叫聲，說(shuō)明閃電所發(fā)射電磁波的頻譜很寬。閃電是一種火花放電，所發(fā)射電磁波是脈沖波，由此可從經(jīng)歷了解到，脈沖波的頻譜很寬。極化

定義：在最大輻射方向上電場(chǎng)矢量端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。

電場(chǎng)矢量端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡如為園，稱園極化。如為橢圓，稱橢圓極化。

電場(chǎng)矢量端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡如為直線，稱線極化，以地面為參考，又分為垂直極化和水平極化。一般而言，單根線狀發(fā)射天線的方向即為所發(fā)射電磁波的極化方向，中波天線垂直于地面，所以輻射垂直極化波，主要傳播途徑為地波傳播；短波天線平行于地面，所以輻射水平極化波，主要傳播途徑為天波傳播〔通過(guò)電離層反射〕。四、電磁輻射的測(cè)量根基知識(shí)電磁輻射的測(cè)量方法通常與測(cè)量點(diǎn)位和輻射源的距離有關(guān)，即，所進(jìn)展的測(cè)量是遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量還是近場(chǎng)測(cè)量。由于遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)的情況下，電磁場(chǎng)的性質(zhì)有所不同，因此，要對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)測(cè)量有明確的了解。1、電磁場(chǎng)的遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)劃分電磁輻射源產(chǎn)生的交變電磁場(chǎng)可分為性質(zhì)不同的兩個(gè)局部，其中一局部電磁場(chǎng)能量在輻射源周圍空間及輻射源之間周期性地來(lái)回流動(dòng)，不向外發(fā)射，稱為感應(yīng)場(chǎng)；另一局部電磁場(chǎng)能量脫離輻射體，以電磁波的形式向外發(fā)射，稱為輻射場(chǎng)。一般情況下，電磁輻射場(chǎng)根據(jù)感應(yīng)場(chǎng)和輻射場(chǎng)的不同而區(qū)分為遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)〔輻射場(chǎng)〕和近區(qū)場(chǎng)〔感應(yīng)場(chǎng)〕。由于遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)的劃分相對(duì)復(fù)雜，要具體根據(jù)不同的工作環(huán)境和測(cè)量目的進(jìn)展劃分，一般而言，以場(chǎng)源為中心，在三個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的區(qū)域，通常稱為近區(qū)場(chǎng)，也可稱為感應(yīng)場(chǎng)；在以場(chǎng)源為中心，半徑為三個(gè)波長(zhǎng)之外的空間范圍稱為遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)，也可稱為輻射場(chǎng)。近區(qū)場(chǎng)通常具有如下特點(diǎn)：

近區(qū)場(chǎng)內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小沒(méi)有確定的比例關(guān)系。即：E377H。一般情況下，對(duì)于電壓高電流小的場(chǎng)源(如發(fā)射天線、饋線等)，電場(chǎng)要比磁場(chǎng)強(qiáng)得多，對(duì)于電壓低電流大的場(chǎng)源(如某些感應(yīng)加熱設(shè)備的模具)，磁場(chǎng)要比電場(chǎng)大得多。

近區(qū)場(chǎng)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度比遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)大得多。從這個(gè)角度上說(shuō)，電磁防護(hù)的重點(diǎn)應(yīng)該在近區(qū)場(chǎng)。

近區(qū)場(chǎng)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度隨距離的變化比較快，在此空間內(nèi)的不均勻度較大。

遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的主要特點(diǎn)如下：

在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)中，所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播，這種場(chǎng)輻射強(qiáng)度的衰減要比感應(yīng)場(chǎng)慢得多。

在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度有如下關(guān)系：在國(guó)際單位制中，E=377H，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的運(yùn)行方向互相垂直，并都垂直于電磁波的傳播方向。

遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)為弱場(chǎng)，其電磁場(chǎng)強(qiáng)度均較小

近區(qū)場(chǎng)與遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)劃分的意義：

通常，對(duì)于一個(gè)固定的可以產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁輻射源來(lái)說(shuō)，近區(qū)場(chǎng)輻射的電磁場(chǎng)強(qiáng)度較大，所以，應(yīng)該格外注意對(duì)電磁輻射近區(qū)場(chǎng)的防護(hù)。對(duì)電磁輻射近區(qū)場(chǎng)的防護(hù)，首先是對(duì)作業(yè)人員及處在近區(qū)場(chǎng)環(huán)境內(nèi)的人員的防護(hù)，其次是對(duì)位于近區(qū)場(chǎng)內(nèi)的各種電子、電氣設(shè)備的防護(hù)。而對(duì)于遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)，由于電磁場(chǎng)強(qiáng)較小，通常對(duì)人的危害較小。

對(duì)我們最經(jīng)常接觸的從短波段30MHz到微波段的3000MHz的頻段范圍，其波長(zhǎng)范圍從10米到1米。2、遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的測(cè)量

在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)〔輻射場(chǎng)區(qū)〕，可引入功率密度矢量〔波印廷矢量〕，電場(chǎng)矢量、磁場(chǎng)矢量、波印廷矢量三者方向互相垂直，波印廷矢量的方向?yàn)殡姶挪▊鞑シ较颉?/p>

在數(shù)值上，E=377H，S=EH=E2/377。其中電場(chǎng)強(qiáng)度E的單位是(V/m)，磁場(chǎng)強(qiáng)度H的單位是(A/m)，功率密度的單位是〔W/m2〕,全部是國(guó)際單位制(SI)。由公式可看出，在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)不是獨(dú)立的，可以只測(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)強(qiáng)度及功率密度中的一個(gè)工程，其他兩個(gè)工程均可由此換算出來(lái)。

一般情況，關(guān)于遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)的測(cè)量問(wèn)題可以簡(jiǎn)化為：國(guó)標(biāo)規(guī)定，當(dāng)電磁輻射體的工作頻率低于300MHz時(shí)，應(yīng)對(duì)工作場(chǎng)所的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度分別測(cè)量。當(dāng)電磁輻射體的工作頻率大于300MHz時(shí)，可以只測(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度。300MHz頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為1米，λ/6為16cm，16cm之外輻射場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)。如按3λ的劃分界限，距輻射源3米之外可認(rèn)為是遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。

一般電磁環(huán)境是指在較大范圍內(nèi)由各種電磁輻射源，通過(guò)各種傳播途徑造成的電磁輻射背景值，因而屬于遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)，輻射的頻譜非常寬，電磁場(chǎng)強(qiáng)度均較小。

1GHz以下遠(yuǎn)區(qū)輻射場(chǎng)的測(cè)量，可用遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)儀，也可用干擾場(chǎng)強(qiáng)儀。3、近區(qū)場(chǎng)的測(cè)量在近場(chǎng)區(qū)〔感應(yīng)場(chǎng)區(qū)〕，電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁場(chǎng)強(qiáng)度H的大小沒(méi)有確定的比例關(guān)系，即：E377H，需要分別測(cè)量電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁場(chǎng)強(qiáng)度H的大小。對(duì)于電壓高而電流小的場(chǎng)源，在感應(yīng)場(chǎng)區(qū)內(nèi)主要是電場(chǎng)，主要測(cè)量電場(chǎng)，對(duì)于電壓低而電流大的場(chǎng)源(如感應(yīng)線圈)，在感應(yīng)場(chǎng)區(qū)內(nèi)主要是磁場(chǎng)，主要測(cè)量磁場(chǎng)。例如，對(duì)于沒(méi)有接上電器的墻上電源插座，電流基本為零，電壓不為零，插座在其附近產(chǎn)生一定強(qiáng)度的工頻電場(chǎng)，但產(chǎn)生的工頻磁場(chǎng)基本為零。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值中30MHz以下以場(chǎng)強(qiáng)為準(zhǔn)，因?yàn)樵擃l段的波長(zhǎng)大于10米，測(cè)量點(diǎn)處的感應(yīng)場(chǎng)常常不能忽略，電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁場(chǎng)強(qiáng)度H的比例關(guān)系不確定。

由前面的場(chǎng)強(qiáng)與距離的關(guān)系可知，近場(chǎng)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)很大〔根據(jù)不同的設(shè)備，電場(chǎng)強(qiáng)度可能從幾十到幾百V/m，磁場(chǎng)強(qiáng)度可到達(dá)數(shù)A/m〕，但場(chǎng)強(qiáng)隨距離的增大衰減得很快，即場(chǎng)強(qiáng)變化梯度很大，是一種非常復(fù)雜的非均勻場(chǎng)。因此，近區(qū)場(chǎng)強(qiáng)儀的量程應(yīng)當(dāng)足夠大，而測(cè)量探頭應(yīng)當(dāng)足夠小，測(cè)量結(jié)果才能代表測(cè)試點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。近場(chǎng)區(qū)監(jiān)測(cè)主要屬于工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)。

由于近區(qū)場(chǎng)強(qiáng)很大，較遠(yuǎn)處的其它電磁輻射源的奉獻(xiàn)可忽略不計(jì)，因此，近區(qū)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量不采用選頻式儀器?？捎镁C合場(chǎng)強(qiáng)儀測(cè)量近區(qū)場(chǎng)強(qiáng)，如意大利PMM公司的8053型儀器，具有較好的測(cè)量精度和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。目前的綜合場(chǎng)強(qiáng)儀與早期的近區(qū)場(chǎng)強(qiáng)儀的不同：前者為各向同性，測(cè)量時(shí)不必調(diào)整探頭方向。前者較后者頻率范圍更寬。例：具體輻射源的近場(chǎng)〔感應(yīng)場(chǎng)區(qū)〕與遠(yuǎn)場(chǎng)〔輻射場(chǎng)區(qū)〕〔=c/f〕附：場(chǎng)區(qū)的具體劃分

場(chǎng)強(qiáng)與距離的關(guān)系

以r表示測(cè)量點(diǎn)到輻射源的距離，則在該點(diǎn)的感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)度與r2至r3成反比，輻射場(chǎng)強(qiáng)度與r成反比〔因此，輻射場(chǎng)強(qiáng)度與距離r的乘積與r無(wú)關(guān)，稱為場(chǎng)強(qiáng)距離乘積〕。在靠近輻射源的地方，隨著距離r的減小，感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)度急劇增加。

近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)的劃分

當(dāng)測(cè)量距離r＝λ/2π≈λ/6時(shí)，感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)度與輻射場(chǎng)強(qiáng)度相當(dāng)。在距離輻射源比較近〔r<λ/6〕的地方，感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)度大于輻射場(chǎng)強(qiáng)度，稱為近場(chǎng)〔區(qū)〕或感應(yīng)場(chǎng)區(qū)，較遠(yuǎn)的地方〔r>λ/6〕則相反，輻射場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，稱為遠(yuǎn)場(chǎng)〔區(qū)〕或輻射場(chǎng)區(qū)。近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的提法被廣為使用，但在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，其劃分界限不統(tǒng)一。也稱為近區(qū)場(chǎng)和遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)。

一般當(dāng)r大于3λ時(shí)，可忽略感應(yīng)場(chǎng)的成份，認(rèn)為處于遠(yuǎn)場(chǎng)〔區(qū)〕。當(dāng)輻射源尺度與波長(zhǎng)可比較時(shí)，還可將輻射場(chǎng)區(qū)分為輻射近場(chǎng)區(qū)和輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的定義是，"輻射場(chǎng)強(qiáng)度角分布基本上與距天線的距離無(wú)關(guān)的場(chǎng)區(qū)"，在輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，將天線上各點(diǎn)到測(cè)量點(diǎn)的連線當(dāng)作是平行的，所引入的誤差小于一定的限度。如天線尺寸為D，則遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)距離應(yīng)大于2D2/λ。當(dāng)輻射源尺寸D的數(shù)量級(jí)小于波長(zhǎng)λ時(shí)〔2D2/λ<λ/6，D<λ/3.5〕，輻射近場(chǎng)區(qū)范圍小于感應(yīng)場(chǎng)區(qū)，輻射場(chǎng)區(qū)全部是輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。如果測(cè)量天線為微波段的面天線，而且尺寸較大，所測(cè)輻射源與測(cè)量天線的距離大于2D2/λ認(rèn)為是輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。由以上公式可見(jiàn)，近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)的劃分界限與輻射源頻率〔波長(zhǎng)〕有關(guān)。4、電磁輻射頻率范圍

⑴全范圍

廣義上包括Ｘ射線、γ射線、宇宙射線等電離電磁輻射，狹義上包括0～3×1012Hz，從靜電場(chǎng)、靜磁場(chǎng)到亞毫米波，該頻率范圍的電磁輻射不能造成原子與分子的電離，不管其強(qiáng)度有多大。⑵目前我國(guó)管理范圍

目前認(rèn)為影響較大、受關(guān)注、研究較多并已經(jīng)制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)限值的頻段有：

工頻50Hz，射頻100kHz-300GHz。⑶各波段名稱、頻率范圍及波長(zhǎng)波段名稱頻段名稱頻率范圍波長(zhǎng)

工頻50/60Hz

超長(zhǎng)波甚低頻(VLF)3～30KHz100～10Km

長(zhǎng)波低頻(LF)30～300KHz10～1Km

中波中頻(MF)0.3～3MHz1～0.1Km

短波高頻(HF)3～30MHz100～10m

超短波(米波)甚高頻(VHF)30～300MHz10～1m

分米波微波超高頻(UHF)0.3～3GHz1～0.1m

厘米波特高頻(SHF)3～30GHz10～1cm

毫米波極高頻(EHF)30～300GHz10～1mm⑷常見(jiàn)電磁輻射源的頻率范圍電磁輻射污染源監(jiān)測(cè)要求所用儀器的測(cè)量頻率范圍與污染源的工作頻率相適應(yīng)，因此有必要了解常見(jiàn)電磁輻射源的頻率。GSM移動(dòng)通信基站：900/1800MHz

中波播送：535-1605KHz

短波播送：4-19MHz內(nèi)的局部頻段

調(diào)頻〔聲音〕播送：88-108MHz電視：50-92，168-223，471-566，607-958MHz五個(gè)頻段

家用微波爐：2450MHz，工業(yè)微波爐：915，2450MHz

高壓電力設(shè)備：工頻50Hz，電磁噪聲干擾中短波〔測(cè)量范圍0.5-30MHz〕高頻感應(yīng)加熱設(shè)備〔如熔煉爐、淬火爐等〕：工作頻率幾百kHz

高頻介質(zhì)加熱設(shè)備：工作頻率幾MHz至幾十MHz。如塑料熱合機(jī)27.12，40.68MHz。

超短波電療機(jī)：40.68MHz國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)分配給工科醫(yī)〔ISM〕設(shè)備的自由輻射頻率為13.56MHz，27.12MHz，40.68MHz，2.45GHz等。在這些頻率范圍內(nèi)的電磁輻射強(qiáng)度不受限制。5、電磁能的發(fā)射與傳播途徑⑴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(dǎo)發(fā)射。⑵輻射發(fā)射

是"通過(guò)空間傳播的、有用的或不希望有的電磁能量"。而輻射發(fā)射經(jīng)常稱之為電磁輻射，其定義為："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(shí)也可引申，將電磁感應(yīng)〔即感應(yīng)場(chǎng)〕也包括在內(nèi)。"我們?cè)谌粘９ぷ髦惺褂玫氖瞧湟旰x。⑶傳導(dǎo)發(fā)射

是指"沿電源線或信號(hào)線傳輸?shù)碾姶虐l(fā)射。"⑷電磁環(huán)境

電磁環(huán)境的定義是"存在于給定場(chǎng)所的所有電磁現(xiàn)象的總和。"電磁環(huán)境包括輻射發(fā)射與傳導(dǎo)發(fā)射。但從環(huán)境工程來(lái)看，電磁環(huán)境的主要影響因素是電磁輻射。實(shí)際上電磁輻射騷擾源常常也伴隨著傳導(dǎo)發(fā)射。實(shí)際傳播途徑可以是輻射與傳導(dǎo)的組合〔注意前面是發(fā)射途徑〕，比方電磁波到達(dá)建筑物時(shí)，既可以〔穿過(guò)墻壁或〕通過(guò)門窗進(jìn)入室內(nèi)，也可以通過(guò)電線、鋼筋傳導(dǎo)進(jìn)入室內(nèi)，如在永安761臺(tái)監(jiān)測(cè)中，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)電線附近的電場(chǎng)強(qiáng)度明顯高于室內(nèi)的平均電場(chǎng)強(qiáng)度。測(cè)某基站時(shí)發(fā)現(xiàn)橫梁下電場(chǎng)強(qiáng)度高于該點(diǎn)旁邊1米位置的電場(chǎng)強(qiáng)度。五、電磁輻射測(cè)量?jī)x器電磁輻射的測(cè)量按測(cè)量場(chǎng)所分為作業(yè)環(huán)境、特定公眾暴露環(huán)境、一般公眾暴露環(huán)境測(cè)量。按測(cè)量參數(shù)分為電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度和電磁場(chǎng)功率通量密度等的測(cè)量。對(duì)于不同的測(cè)量應(yīng)選用不同類型的儀器，以期獲取最正確的測(cè)量結(jié)果。

測(cè)量?jī)x器根據(jù)測(cè)量目的分為非選頻式寬帶輻射測(cè)量?jī)x和選頻式輻射測(cè)量?jī)x。無(wú)論是非選頻式寬帶輻射測(cè)量?jī)x還是選頻式輻射測(cè)量?jī)x，基本構(gòu)造都是由天線(傳感器)及主機(jī)系統(tǒng)兩局部組成的

1非選頻式寬帶輻射測(cè)量?jī)x〔綜合場(chǎng)強(qiáng)儀〕

工作原理

1．1電場(chǎng)探頭偶極子和檢波二極管組成探頭

這類儀器由三個(gè)正交的2~10cm長(zhǎng)的偶極子天線，端接肖特基檢波二極管、RC濾波器組成。檢波后的直流電流經(jīng)高阻傳輸線或光纜送入數(shù)據(jù)處理和顯示電路。

通常這類儀器探頭響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)范圍大，但由于作為天線的偶極子的長(zhǎng)度應(yīng)遠(yuǎn)小于被測(cè)頻率的半波長(zhǎng)，以防止在被測(cè)頻率下諧振。這一特性決定了這類儀器只能在低于幾吉赫頻率范圍使用，不過(guò)隨著儀器技術(shù)的不斷開展，近年也有廠家能將頻率范圍擴(kuò)展到四十吉赫頻率，甚至更高范圍。

熱電偶型探頭

采取三條相互垂直的熱電偶結(jié)點(diǎn)陣作電場(chǎng)測(cè)量探頭，提供了和熱電偶元件切線方向場(chǎng)強(qiáng)平方成正比的直流輸出，待測(cè)場(chǎng)強(qiáng)與極化無(wú)關(guān)，保證了探頭有極寬的頻帶，容易做到極高的頻率，但探頭響應(yīng)和動(dòng)態(tài)范圍要相對(duì)差一些。

1．2磁場(chǎng)探頭

由三個(gè)相互正交環(huán)天線和二極管、RC濾波元件、高阻線組成，從而保證其全向性和頻率響應(yīng)。

對(duì)電性能的要求

使用非選頻式寬帶輻射測(cè)量?jī)x實(shí)施環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，為了確保環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量，應(yīng)對(duì)這類儀器電性能提出基本要求：

各向同性誤差≤±1dB

系統(tǒng)頻率響應(yīng)不均勻度≤±3dB

靈敏度：0.5V/m

校準(zhǔn)精度：±0.5dB

2選頻式輻射測(cè)量?jī)x〔頻譜儀或測(cè)試接收機(jī)〕

這類儀器用于環(huán)境中低電平電場(chǎng)強(qiáng)度、電磁兼容、電磁干擾測(cè)量。除場(chǎng)強(qiáng)儀〔或稱干擾場(chǎng)強(qiáng)儀〕外，可用接收天線和頻譜儀或測(cè)試接收機(jī)組成的測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)校準(zhǔn)后，用于環(huán)境電磁輻射測(cè)量。

選頻的意思是只選擇某些頻率進(jìn)展測(cè)量，只讓很小的頻率范圍的信號(hào)進(jìn)來(lái)，濾除其余頻率的信號(hào)。選頻式測(cè)量?jī)x器的靈敏度較非選頻式的高很多。根據(jù)所測(cè)量信號(hào)頻譜的不同，選頻式射頻輻射測(cè)量?jī)x器也按檢波方式分為兩大類，一類采用峰值檢波，測(cè)量播送電視及通信等較窄的輻射源；另一類采用準(zhǔn)峰值檢波，測(cè)量火花放電等頻譜范圍很寬的電磁脈沖源。電視場(chǎng)強(qiáng)儀，遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)儀，峰值檢波。干擾場(chǎng)強(qiáng)儀，測(cè)量接收機(jī)，準(zhǔn)峰值檢波。頻譜分析儀，峰值檢涉及準(zhǔn)峰值檢波二者均有。工作原理

場(chǎng)強(qiáng)儀〔干擾場(chǎng)強(qiáng)儀〕

待測(cè)場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)值：

E〔dBμV/m〕=K(dB)+Vr〔dBμV〕+L〔dB〕………………〔2.1〕

式中K是天線校正系數(shù)，它是頻率的函數(shù)，可由場(chǎng)強(qiáng)儀的附表中查得。場(chǎng)強(qiáng)儀的讀數(shù)Vr必須加上對(duì)應(yīng)K值和電纜損耗L才能得出場(chǎng)強(qiáng)值。但近期生產(chǎn)的場(chǎng)強(qiáng)儀所附天線校正系數(shù)曲線所示K值已包括測(cè)量天線的電纜損耗L值。

當(dāng)被測(cè)場(chǎng)是脈沖信號(hào)時(shí)，不同帶寬Vr值不同。此時(shí)需要?dú)w一化于1MHz帶寬的場(chǎng)強(qiáng)值，即：

E〔dBμV/m〕=K(dB)+Vr〔dBμV〕+20lg+L〔dB〕…………〔2.2〕

BW為選用帶寬，單位MHz。