電磁輻射EMF健康影響和測量技術(shù)及方法綜述樣本

電磁輻射（EMF）健康影響和測量技術(shù)及辦法綜述一、電磁輻射(EMF)項(xiàng)目背景簡介隨著技術(shù)革命更新和不同波段新應(yīng)用不斷發(fā)現(xiàn)，許多頻率電磁輻射（EMF）暴露水平明顯增長,生活中每個人都處在0-300GHz頻率復(fù)合電磁場（EMF）暴露中，電磁污染（EMF）已成為最廣泛環(huán)境影響因素之一。電磁污染重要來源有：各種輸變電系統(tǒng)；運(yùn)送系統(tǒng)、長途通訊設(shè)施和便攜式通訊工具如移動電話；醫(yī)藥、商業(yè)和工業(yè)設(shè)備；雷達(dá)；電臺和電視臺發(fā)射天線等。隨著對電磁場(EMF)暴露會引起各種健康問題擔(dān)憂增長，1996年世界衛(wèi)生組織（WHO）設(shè)立了國際電磁輻射（EMF）項(xiàng)目以謀求解決問題辦法。由于對電磁輻射所導(dǎo)致健康危害不同理解，不同國家所制定電磁輻射原則有很大差別。其中，俄羅斯、中華人民共和國、意大利、比利時等國家在制定原則時考慮了電磁輻射對人體神經(jīng)效應(yīng)方面影響，原則限值較嚴(yán)肅，美國、澳大利亞、德國等國在制定原則時采用了國際非電離協(xié)會（ICNIRP）推薦原則，沒有考慮電磁輻射對人體神經(jīng)效應(yīng)方面影響，而只是考慮已有明確研究成果熱效應(yīng)，原則限值較寬松，將來依然有進(jìn)一步提高原則限值也許。二、電磁輻射（EMF）環(huán)境影響由于電磁輻射對環(huán)境所導(dǎo)致影響重要有兩方面，一是對人類健康影響，二是對各種電氣設(shè)備影響，因而在考慮電磁輻射環(huán)境影響時將從兩個方面入手。如圖示：1．電磁輻射對人類健康影響在評價電磁輻射生物效應(yīng)不良健康后果時，應(yīng)當(dāng)區(qū)別互相作用、生物效應(yīng)和健康危害這幾種概念：

o互相作用是由電感和電容耦合或力作用于帶電顆粒引起，也許導(dǎo)致微小身體變化。

o生物效應(yīng)是可被檢測分子水平以上功能或構(gòu)造變化，生理性變化也許或無法被衡量?；钌矬w在生命過程中對許多刺激產(chǎn)生反映，這種反映便是一種生物效應(yīng)。

o在人體生理正常代償范疇內(nèi)以及尚未損害人身體與精神健康生物效應(yīng)不能視為危害性效應(yīng)。o互相作用所導(dǎo)致生物效應(yīng)若超過了人體生理正常代償范疇，則構(gòu)成真正或潛在健康危害。

o生物效應(yīng)若有損于個體行使正常功能或從刺激中恢復(fù)能力，應(yīng)視為健康危害。

o通過證明（即，以科學(xué)態(tài)度進(jìn)行研究、成果有明顯性意義、直接因果關(guān)系）主觀感覺，若對個體身體和精神健康導(dǎo)致?lián)p害，應(yīng)視為健康危害。

1．1電磁輻射不良健康效應(yīng)電磁輻射對人體健康影響重要有兩方面：軀體熱效應(yīng)和神經(jīng)效應(yīng)。依照頻率不同電磁輻射對體影響有所不同，普通而言低頻電磁輻射對人體影響以神經(jīng)效應(yīng)為主，高頻電磁輻射對體影響以熱效應(yīng)為主。如圖一示：

圖一、電磁輻射對人體健康影響示意圖神經(jīng)效應(yīng)熱效應(yīng)低頻>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>高頻靜態(tài)場健康效應(yīng)

對靜電場生物效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究為數(shù)不多，沒有證據(jù)表白其對人體健康產(chǎn)生不良影響。對大多數(shù)人而言，能感覺到體表帶電對身體表面有直接作用，在暴露靜電場強(qiáng)度不大于25kV/m時不會發(fā)生這種狀況。

也沒有直接證據(jù)表白暴露于高至2T靜磁場會對人體導(dǎo)致任何急性不良影響。對已證明互相作用機(jī)制進(jìn)行分析表白，長期暴露于200mT磁通量密度不會對健康產(chǎn)生任何不良影響。

頻率低于100kHz時變場健康效應(yīng)。

感應(yīng)電流密度為10mA/m2或低于10mA/m2時，沒有發(fā)現(xiàn)低頻場能產(chǎn)生明確不良效應(yīng)。

感應(yīng)電流密度較高（10-100mA/m2）時，明顯組織效應(yīng)，如神經(jīng)系統(tǒng)功能變化。

感應(yīng)電流密度高于100達(dá)到數(shù)百mA/m2時，超過神經(jīng)元和神經(jīng)肌肉刺激閾值。

只有少數(shù)實(shí)驗(yàn)研究顯示工頻磁場有促癌作用。由于缺少實(shí)驗(yàn)研究支持，關(guān)于暴露ELF場癌癥危險度流行病學(xué)數(shù)據(jù)尚局限性以提出暴露限值推薦值。

頻率為100KHz-300GHz場健康效應(yīng)

比吸取率（SAR）為4W/kg電磁輻射場中約30分鐘，體溫上升約1℃。

比吸取率（SAR）不不大于4W/kg，超過人體熱調(diào)節(jié)能力，組織發(fā)熱會達(dá)到有害限度。

以上數(shù)據(jù)為職業(yè)暴露限值定為0.4W/kg奠定了基本，這一限值可使在其他極端條件下（如高溫、潮濕或體力勞動強(qiáng)度）工作人們得到充分安全保證。

高頻EMFs導(dǎo)致在磁場中接觸金屬物件人受電擊和灼傷，是間接不良效應(yīng)。在此頻率范疇內(nèi)低電磁輻射強(qiáng)度對人體神經(jīng)效應(yīng)由于缺少足夠?qū)嶒?yàn)支持和大量流行病學(xué)調(diào)查研究，因而在國際原則制定期沒有考慮該因素，但對原則限值修改留出了修改余地。簡樸事例：尋常生活例子是微波爐加熱食物（但加熱對象不是人體，不叫熱效應(yīng)），手機(jī)使用時間長了后來，頭面部會發(fā)熱。射頻場才有熱效應(yīng)，工頻場不能致熱。遺傳學(xué)效應(yīng)（尚無定論）

關(guān)于微波能否導(dǎo)致遺傳損傷問題，報道不盡相似。由于國內(nèi)外對微波遺傳學(xué)效應(yīng)研究在暴露頻率、功率密度和研究指標(biāo)等方面較為局限，人群資料較少，因而對于長期微波暴露能否引起遺傳損傷，尚有待于進(jìn)一步研究證明。

1．2電磁干擾--對各種電氣設(shè)備影響由于各種設(shè)備所輻射雜散信號在空間中傳播，會對其她設(shè)備有用信號導(dǎo)致干擾，如：

廣播混頻，電視聲、圖干擾，電話雜音（由于非線性器件有檢波能力）。

心臟起搏器停止，飛機(jī)導(dǎo)航失控，炸彈引炸，儀器失靈。電磁場使金屬帶電，電火花導(dǎo)致燃油起火。

工頻磁場對陰極射線管電子束偏移，引起電視、電腦圖像抖動。三、電磁輻射物理原理1、電磁場產(chǎn)生及性質(zhì)

⑴產(chǎn)生

依照電磁學(xué)基本理論，帶電粒子周邊會有相應(yīng)電場分布，隨時間變化帶電粒子產(chǎn)生變化電場。由于帶電粒子周邊電位不同兩點(diǎn)之間存在電位差，因而在兩點(diǎn)間形成了電壓。

當(dāng)大量帶電粒子定向移動時形成了電流，電流周邊產(chǎn)生磁場，隨時間變化電流產(chǎn)生變化磁場。

電磁場是一種特殊物質(zhì)形態(tài)，可以單獨(dú)在空間中傳播。變化電場能產(chǎn)生磁場，反之，變化磁場也能產(chǎn)生電場，對電磁場測量普通有：電場強(qiáng)度v/m，磁場強(qiáng)度A/m，功率密度W/m2。

對于工頻磁場，慣用磁感應(yīng)強(qiáng)度B表達(dá)磁場強(qiáng)弱，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場強(qiáng)度關(guān)系為，B=μ0H，μ0為真空磁導(dǎo)率，μ0=4π×10-7，當(dāng)磁場強(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，B=1.2566H。⑵性質(zhì)矢量

電場與磁場是矢量，不但有量值大小，尚有方向，因此對于非各向同性測量天線，測量時必要調(diào)節(jié)天線方向，直到讀數(shù)為最大值為止。從當(dāng)前狀況來看，普通狀況下，綜合場強(qiáng)儀都是各向同性天線（探頭）。電磁場迭加

電磁場有可迭加性質(zhì)，空間任一點(diǎn)電場（或磁場）為不同電荷（或電流）在該點(diǎn)產(chǎn)生電場（或磁場）矢量和。抱負(fù)導(dǎo)體內(nèi)及所嚴(yán)密包圍空間內(nèi)電場強(qiáng)度為零，抱負(fù)導(dǎo)體上各個位置電位相等，抱負(fù)導(dǎo)體表面電場方向垂直抱負(fù)導(dǎo)體表面。（如果不垂直，則電場有沿導(dǎo)體表面分量，導(dǎo)體表面成了非等位面）。電磁波干涉、繞射、反射、透射

由惠更斯-菲涅耳原理，涉及電磁波在內(nèi)一切波有干涉、繞射、鏡面反射、漫反射（散射）、透射等特性。

當(dāng)輻射源與測量點(diǎn)之間有障礙物時，電磁波可通過繞射方式達(dá)監(jiān)測點(diǎn)，但強(qiáng)度能量有很大損失。

同一波源發(fā)出波通過不同途徑傳播到達(dá)測量點(diǎn)，這些波在測量點(diǎn)相位普通不同，由此產(chǎn)生相消干涉或相加干涉。同相相加，反相相消。干涉成果使得電磁波能量空間分布發(fā)生變化，因而出當(dāng)前測量中也許距離輻射源相似點(diǎn)位但測量值卻相差較大，但對電磁波總能量來說是不變。

當(dāng)電磁波入射到兩種介質(zhì)（如空氣與大地）分界面上時，會發(fā)生反射與透射，一某些能量進(jìn)入新介質(zhì)形成透射波，另一某些能量被反射回原先介質(zhì)形成反射波。當(dāng)反射波和源輻射波相遇時也會產(chǎn)生干涉疊加，形成場不均勻分布。因而在測量中要考慮到反射物也許帶來影響。

對于良導(dǎo)體，電磁波能量基本上被所有反射回去，不能透射到導(dǎo)體深處。在介質(zhì)分界面起伏不平限度遠(yuǎn)不大于波長時，形成鏡面反射，入射角等于反射角。否則形成漫反射（散射）。

因而由平整導(dǎo)體所形成反射波導(dǎo)致干涉疊加容易在空間中形成駐波。測量時予以注意。

綜合經(jīng)上因素，測量點(diǎn)周邊物體都可反射電磁波，與其她傳播途徑（涉及直射、地面反射等）電磁波產(chǎn)生相消干涉或相加干涉，影響測量成果。因而，對電磁測量規(guī)定：

①測量無關(guān)人員應(yīng)盡量遠(yuǎn)離測量天線（探頭），測量人員不能站在電磁波傳播途徑進(jìn)行測量，以防止由測量人員身體反射電磁波帶來影響。

②對職業(yè)暴露測量布點(diǎn)應(yīng)盡量放在常規(guī)工作位置，在操作工人離開狀況下進(jìn)行。

③對于普通電磁輻射環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)，測點(diǎn)應(yīng)選在開闊地段，要盡量避開各種因素影響。頻譜時域

將電磁場量（E、H或S）表達(dá)到隨時間變化函數(shù)g(t)，稱為時域表達(dá)。

在時域表達(dá)中，平面直角坐標(biāo)系橫軸為時間t，縱軸為電磁場量大小g(t)，表達(dá)電磁場量大小隨時間變化，不同步刻t電磁場量大小g(t)不同。將電磁場量換成股票指數(shù)，就是股市漲跌圖了。時域表達(dá)很直觀，通過常識容易理解。頻域

將電磁場量（E、H或S）表達(dá)到隨時間變化函數(shù)g(t)，表達(dá)到頻率函數(shù)G(f)，稱為頻域表達(dá)。函數(shù)G(f)稱為電磁場量頻譜。

在頻域表達(dá)中，平面直角坐標(biāo)系橫軸為頻率f，縱軸為電磁場量大小G(f)，表達(dá)電磁場量大小隨頻率而變，不同頻率f電磁場量大小G(f)不同，換一種更能顯露其物理意義等效說法，不同頻率分量f頻譜強(qiáng)度G(f)不同。

（時域）正弦波為單一頻率波，其頻譜為一根豎線。如手機(jī)機(jī)站信號。基波和諧波

周期為T非正弦波可分解成（看作）一系列正弦波迭加，這些正弦波中頻率最低稱為基波，其頻率f0=1/T，別的正弦波稱為諧波，頻率為nf0，n=2,3,4……，n稱為諧波次數(shù)。周期性非正弦波頻譜是離散。普通基波頻譜強(qiáng)度最大，諧波次數(shù)越高，頻譜強(qiáng)度越小。

為了簡化設(shè)備，減少成本，工科醫(yī)設(shè)備電磁振蕩源頻譜質(zhì)量很差，除了振蕩頻率（周期）變化之外，振蕩波形也有畸變，偏離正弦波形，導(dǎo)致諧波干擾。此類干擾源中常用典型設(shè)備是塑料熱合機(jī)。其基波頻率雖然遠(yuǎn)離廣播電視接受頻率，但是其諧波頻率也許落入廣播電視接受頻率范疇，干擾電視圖像與聲音。

廣播電視及移動通信等攜帶有信息調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)及調(diào)相電磁波源頻譜是離散，頻譜范疇較窄。其測量可用峰值檢波電視場強(qiáng)儀或頻譜分析儀。

非周期性脈沖波頻譜是持續(xù)，沒有基波頻率，頻譜低端從零頻率（直流）開始。脈沖波上升及下降沿越陡，脈沖越窄（持續(xù)時間越短），頻譜就越寬?；鸹ǚ烹姰a(chǎn)生電磁脈沖就是這種脈沖波，其頻譜很寬，可對不同頻段信號接受導(dǎo)致干擾。其測量必要用準(zhǔn)峰值檢波測量接受機(jī)、干擾場強(qiáng)儀或頻譜分析儀。

雷雨閃電時所有波段收音機(jī)、電視機(jī)都會有大雜音，街上摩托車報警器發(fā)出叫聲，闡明閃電所發(fā)射電磁波頻譜很寬。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)驗(yàn)理解到，脈沖波頻譜很寬。極化

定義：在最大輻射方向上電場矢量端點(diǎn)運(yùn)動軌跡。

電場矢量端點(diǎn)運(yùn)動軌跡如為園，稱園極化。如為橢圓，稱橢圓極化。

電場矢量端點(diǎn)運(yùn)動軌跡如為直線，稱線極化，以地面為參照，又分為垂直極化和水平極化。普通而言，單根線狀發(fā)射天線方向即為所發(fā)射電磁波極化方向，中波天線垂直于地面，因此輻射垂直極化波，重要傳播途徑為地波傳播；短波天線平行于地面，因此輻射水平極化波，重要傳播途徑為天波傳播（通過電離層反射）。四、電磁輻射測量基本知識電磁輻射測量辦法普通與測量點(diǎn)位和輻射源距離關(guān)于，即，所進(jìn)行測量是遠(yuǎn)場測量還是近場測量。由于遠(yuǎn)場和近場狀況下，電磁場性質(zhì)有所不同，因而，要對遠(yuǎn)場和近場測量有明確理解。1、電磁場遠(yuǎn)場和近場劃分電磁輻射源產(chǎn)生交變電磁場可分為性質(zhì)不同兩個某些，其中一某些電磁場能量在輻射源周邊空間及輻射源之間周期性地來回流動，不向外發(fā)射，稱為感應(yīng)場；另一某些電磁場能量脫離輻射體，以電磁波形式向外發(fā)射，稱為輻射場。普通狀況下，電磁輻射場依照感應(yīng)場和輻射場不同而區(qū)別為近區(qū)場（感應(yīng)場）和遠(yuǎn)區(qū)場（輻射場）。由于遠(yuǎn)場和近場劃分相對復(fù)雜，要詳細(xì)依照不同工作環(huán)境和測量目進(jìn)行劃分，普通而言，以場源為中心，在三個波長范疇內(nèi)區(qū)域，普通稱為近區(qū)場，也可稱為感應(yīng)場；在以場源為中心，半徑為三個波長之外空間范疇稱為遠(yuǎn)區(qū)場，也可稱為輻射場。近區(qū)場普通具備如下特點(diǎn)：

近區(qū)場內(nèi)，電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度大小沒有擬定比例關(guān)系。即：E377H。普通狀況下，對于電壓高電流小場源(如發(fā)射天線、饋線等)，電場要比磁場強(qiáng)得多，對于電壓低電流大場源(如某些感應(yīng)加熱設(shè)備模具)，磁場要比電場大得多。

近區(qū)場電磁場強(qiáng)度比遠(yuǎn)區(qū)場大得多。從這個角度上說，電磁防護(hù)重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在近區(qū)場。

近區(qū)場電磁場強(qiáng)度隨距離變化比較快，在此空間內(nèi)不均勻度較大。

遠(yuǎn)區(qū)場重要特點(diǎn)如下：

在遠(yuǎn)區(qū)場中，所有電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播，這種場輻射強(qiáng)度衰減要比感應(yīng)場慢得多。

在遠(yuǎn)區(qū)場，電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度有如下關(guān)系：在國際單位制中，E=377H，電場與磁場運(yùn)營方向互相垂直，并都垂直于電磁波傳播方向。

遠(yuǎn)區(qū)場為弱場，其電磁場強(qiáng)度均較小

近區(qū)場與遠(yuǎn)區(qū)場劃分意義：

普通，對于一種固定可以產(chǎn)生一定強(qiáng)度電磁輻射源來說，近區(qū)場輻射電磁場強(qiáng)度較大，因此，應(yīng)當(dāng)格外注意對電磁輻射近區(qū)場防護(hù)。對電磁輻射近區(qū)場防護(hù)，一方面是對作業(yè)人員及處在近區(qū)場環(huán)境內(nèi)人員防護(hù)，另一方面是對位于近區(qū)場內(nèi)各種電子、電氣設(shè)備防護(hù)。而對于遠(yuǎn)區(qū)場，由于電磁場強(qiáng)較小，普通對人危害較小。

對咱們最經(jīng)常接觸從短波段30MHz到微波段3000MHz頻段范疇，其波長范疇從10米到1米。2、遠(yuǎn)區(qū)場測量

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

在數(shù)值上，E=377H，S=EH=E2/377。其中電場強(qiáng)度E單位是(V/m)，磁場強(qiáng)度H單位是(A/m)，功率密度單位是（W/m2）,所有是國際單位制(SI)。由公式可看出，在遠(yuǎn)場區(qū)，電場與磁場不是獨(dú)立，可以只測電場強(qiáng)度，磁場強(qiáng)度及功率密度中一種項(xiàng)目，其她兩個項(xiàng)目均可由此換算出來。

普通狀況，關(guān)于遠(yuǎn)場和近場測量問題可以簡化為：國標(biāo)規(guī)定，當(dāng)電磁輻射體工作頻率低于300MHz時，應(yīng)對工作場合電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度分別測量。當(dāng)電磁輻射體工作頻率不不大于300MHz時，可以只測電場強(qiáng)度。300MHz頻率相應(yīng)波長為1米，λ/6為16cm，16cm之外輻射場占優(yōu)勢。如按3λ劃分界限，距輻射源3米之外可以為是遠(yuǎn)場區(qū)。

普通電磁環(huán)境是指在較大范疇內(nèi)由各種電磁輻射源，通過各種傳播途徑導(dǎo)致電磁輻射背景值，因而屬于遠(yuǎn)區(qū)場，輻射頻譜非常寬，電磁場強(qiáng)度均較小。

1GHz如下遠(yuǎn)區(qū)輻射場測量，可用遠(yuǎn)區(qū)場強(qiáng)儀，也可用干擾場強(qiáng)儀。3、近區(qū)場測量在近場區(qū)（感應(yīng)場區(qū)），電場強(qiáng)度E與磁場強(qiáng)度H大小沒有擬定比例關(guān)系，即：E377H，需要分別測量電場強(qiáng)度E與磁場強(qiáng)度H大小。對于電壓高而電流小場源，在感應(yīng)場區(qū)內(nèi)重要是電場，重要測量電場，對于電壓低而電流大場源(如感應(yīng)線圈)，在感應(yīng)場區(qū)內(nèi)重要是磁場，重要測量磁場。例如，對于沒有接上電器墻上電源插座，電流基本為零，電壓不為零，插座在其附近產(chǎn)生一定強(qiáng)度工頻電場，但產(chǎn)生工頻磁場基本為零。國標(biāo)限值中30MHz如下以場強(qiáng)為準(zhǔn)，由于該頻段波長不不大于10米，測量點(diǎn)處感應(yīng)場經(jīng)常不能忽視，電場強(qiáng)度E與磁場強(qiáng)度H比例關(guān)系不擬定。

由前面場強(qiáng)與距離關(guān)系可知，近場區(qū)場強(qiáng)很大（依照不同設(shè)備，電場強(qiáng)度也許從幾十到幾百V/m，磁場強(qiáng)度可達(dá)到數(shù)A/m），但場強(qiáng)隨距離增大衰減得不久，即場強(qiáng)變化梯度很大，是一種非常復(fù)雜非均勻場。因而，近區(qū)場強(qiáng)儀量程應(yīng)當(dāng)足夠大，而測量探頭應(yīng)當(dāng)足夠小，測量成果才干代表測試點(diǎn)場強(qiáng)。近場區(qū)監(jiān)測重要屬于工作場合監(jiān)測。

由于近區(qū)場強(qiáng)很大，較遠(yuǎn)處其他電磁輻射源貢獻(xiàn)可忽視不計(jì)，因而，近區(qū)場強(qiáng)測量不采用選頻式儀器?？捎镁C合場強(qiáng)儀測量近區(qū)場強(qiáng)，如意大利PMM公司8053型儀器，具備較好測量精度和強(qiáng)大數(shù)據(jù)解決功能。當(dāng)前綜合場強(qiáng)儀與初期近區(qū)場強(qiáng)儀不同：前者為各向同性，測量時不必調(diào)節(jié)探頭方向。前者較后者頻率范疇更寬。例：詳細(xì)輻射源近場（感應(yīng)場區(qū)）與遠(yuǎn)場（輻射場區(qū)）（=c/f）頻率(f)波長()界限（3）50/60Hz電力6000/5000km18000/15000km50kHz電焊6km18km27MHzCB廣播，透熱療法11.1m33.3m100MHzFM廣播3m9m433MHz工業(yè)應(yīng)用0.7m2.1m900MHz移動電話，尋呼機(jī)0.33m1m2.45GHz微波，工業(yè)0.12m0.36m6GHz數(shù)字廣播0.05m0.15m20GHz衛(wèi)星傳播0.015m0.045m附：場區(qū)詳細(xì)劃分

場強(qiáng)與距離關(guān)系

以r表達(dá)測量點(diǎn)到輻射源距離，則在該點(diǎn)感應(yīng)場強(qiáng)度與r2至r3成反比，輻射場強(qiáng)度與r成反比（因而，輻射場強(qiáng)度與距離r乘積與r無關(guān)，稱為場強(qiáng)距離乘積）。在接近輻射源地方，隨著距離r減小，感應(yīng)場強(qiáng)度急劇增長。

近場與遠(yuǎn)場劃分

當(dāng)測量距離r＝λ/2π≈λ/6時，感應(yīng)場強(qiáng)度與輻射場強(qiáng)度相稱。在距離輻射源比較近（r<λ/6）地方，感應(yīng)場強(qiáng)度不不大于輻射場強(qiáng)度，稱為近場（區(qū)）或感應(yīng)場區(qū)，較遠(yuǎn)地方（r>λ/6）則相反，輻射場占優(yōu)勢，稱為遠(yuǎn)場（區(qū)）或輻射場區(qū)。近場區(qū)和遠(yuǎn)場區(qū)提法被廣為使用，但在不同應(yīng)用領(lǐng)域，其劃分界限不統(tǒng)一。也稱為近區(qū)場和遠(yuǎn)區(qū)場。

普通當(dāng)r不不大于3λ時，可忽視感應(yīng)場成分，以為處在遠(yuǎn)場（區(qū)）。當(dāng)輻射源尺度與波長可比擬時，還可將輻射場區(qū)別為輻射近場區(qū)和輻射遠(yuǎn)場區(qū)。輻射遠(yuǎn)場區(qū)定義是，"輻射場強(qiáng)度角分布基本上與距天線距離無關(guān)場區(qū)"，在輻射遠(yuǎn)場區(qū)，將天線上各點(diǎn)到測量點(diǎn)連線當(dāng)作是平行，所引入誤差不大于一定限度。如天線尺寸為D，則遠(yuǎn)場區(qū)距離應(yīng)不不大于2D2/λ。當(dāng)輻射源尺寸D數(shù)量級不大于波長λ時（2D2/λ<λ/6，D<λ/3.5），輻射近場區(qū)范疇不大于感應(yīng)場區(qū)，輻射場區(qū)所有是輻射遠(yuǎn)場區(qū)。如果測量天線為微波段面天線，并且尺寸較大，所測輻射源與測量天線距離不不大于2D2/λ以為是輻射遠(yuǎn)場區(qū)。由以上公式可見，近場與遠(yuǎn)場劃分界限與輻射源頻率（波長）關(guān)于。4、電磁輻射頻率范疇

⑴全范疇

廣義上涉及Ｘ射線、γ射線、宇宙射線等電離電磁輻射，狹義上涉及0～3×1012Hz，從靜電場、靜磁場到亞毫米波，該頻率范疇電磁輻射不能導(dǎo)致原子與分子電離，不論其強(qiáng)度有多大。⑵當(dāng)前國內(nèi)管理范疇

當(dāng)前以為影響較大、受關(guān)注、研究較多并已經(jīng)制定相應(yīng)原則限值頻段有：

工頻50Hz，射頻100kHz-300GHz。⑶各波段名稱、頻率范疇及波長波段名稱頻段名稱頻率范疇波長工頻50/60Hz超長波甚低頻(VLF)3～30KHz100～10Km長波低頻(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常用電磁輻射源頻率范疇電磁輻射污染源監(jiān)測規(guī)定所用儀器測量頻率范疇與污染源工作頻率相適應(yīng)，因而有必要理解常用電磁輻射源頻率。GSM移動通信基站：900/1800MHz

中波廣播：535-1605KHz

短波廣播：4-19MHz內(nèi)某些頻段

調(diào)頻（聲音）廣播：88-108MHz電視：50-92，168-223，471-566，607-958MHz五個頻段

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（測量范疇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國際電信聯(lián)盟(ITU)分派給工科醫(yī)（ISM）設(shè)備自由輻射頻率為13.56MHz，27.12MHz，40.68MHz，2.45GHz等。在這些頻率范疇內(nèi)電磁輻射強(qiáng)度不受限制。5、電磁能發(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"通過空間傳播、有用或不但愿有電磁能量"。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)射到空間現(xiàn)象。b.能量以電磁波形式在空間傳播。

注：電磁輻射一詞含義有時也可引申，將電磁感應(yīng)（即感應(yīng)場）也涉及在內(nèi)。"咱們在尋常工作中使用是其引申含義。⑶傳導(dǎo)發(fā)射

是指"沿電源線或信號線傳播電磁發(fā)射。"⑷電磁環(huán)境

電磁環(huán)境定義是"存在于給定場合所有電磁現(xiàn)象總和。"電磁環(huán)境涉及輻射發(fā)射與傳導(dǎo)發(fā)射。但從環(huán)境工程來看，電磁環(huán)境重要影響因素是電磁輻射。事實(shí)上電磁輻射騷擾源經(jīng)常也隨著著傳導(dǎo)發(fā)射。實(shí)際傳播途徑可以是輻射與傳導(dǎo)組合（注意前面是發(fā)射途徑），例如電磁波到達(dá)建筑物時，既可以（穿過墻壁或）通過門窗進(jìn)入室內(nèi)，也可以通過電線、鋼筋傳導(dǎo)進(jìn)入室內(nèi)，如在永安761臺監(jiān)測中，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)電線附近電場強(qiáng)度明顯高于室內(nèi)平均電場強(qiáng)度。測某基站時發(fā)現(xiàn)橫梁下電場強(qiáng)度高于該點(diǎn)旁邊1米位置電場強(qiáng)度。五、電磁輻射測量儀器電磁輻射測量按測量場合分為作業(yè)環(huán)境、特定公眾暴露環(huán)境、普通公眾暴露環(huán)境測量。按測量參數(shù)分為電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和電磁場功率通量密度等測量。對于不同測量應(yīng)選用不同類型儀器，以期獲取最佳測量成果。

測量儀器依照測量目分為非選頻式寬帶輻射測量儀和選頻式輻射測量儀。無論是非選頻式寬帶輻射測量儀還是選頻式輻射測量儀，基本構(gòu)造都是由天線(傳感器)及主機(jī)系統(tǒng)兩某些構(gòu)成

1非選頻式寬帶輻射測量儀（綜合場強(qiáng)儀）

工作原理

1．1電場探頭

偶極子和檢波二極管構(gòu)成探頭

此類儀器由三個正交2~10cm長偶極子天線，端接肖特基檢波二極管、RC濾波器構(gòu)成。檢波后直流電流經(jīng)高阻傳播線或光纜送入數(shù)據(jù)解決和顯示電路。

普通此類儀器探頭響應(yīng)快，動態(tài)范疇大，但由于作為天線偶極子長度應(yīng)遠(yuǎn)不大于被測頻率半波長，以避免在被測頻率下諧振。這一特性決定了此類儀器只能在低于幾吉赫頻率范疇使用，但是隨著儀器技術(shù)不斷發(fā)展，近年也有廠家能將頻率范疇擴(kuò)展到四十吉赫頻率，甚至更高范疇。

熱電偶型探頭

采用三條互相垂直熱電偶結(jié)點(diǎn)陣作電場測量探頭，提供了和熱電偶元件切線方向場強(qiáng)平方成正比直流輸出，待測場強(qiáng)與極化無關(guān)，保證了探頭有極寬頻帶，容易做到極高頻率，但探頭響應(yīng)和動態(tài)范疇要相對差某些。

1．2磁場探頭

由三個互相正交環(huán)天線和二極管、RC濾波元件、高阻線構(gòu)成，從而保證其全向性和頻率響應(yīng)。

對電性能規(guī)定

使用非選頻式寬帶輻射測量儀實(shí)行環(huán)境監(jiān)測時，為了保證環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量，應(yīng)對此類儀器電性能提出基本規(guī)定：

各向同性誤差≤±1dB

系統(tǒng)頻率響應(yīng)不均勻度≤±3dB

敏捷度：0.5V/m

校準(zhǔn)精度：±0.5dB

2選頻式輻射測量儀（頻譜儀或測試接受機(jī)）

此類儀器用于環(huán)境中低電平電場強(qiáng)度、電磁兼容、電磁干擾測量。除場強(qiáng)儀（或稱干擾場強(qiáng)儀）外，可用接受天線和頻譜儀或測試接受機(jī)構(gòu)成測量系統(tǒng)經(jīng)校準(zhǔn)后，用于環(huán)境電磁輻射測量。

選頻意思是只選取某些頻率進(jìn)行測量，只讓很小頻率范疇信號進(jìn)來，濾除別的頻率信號。選頻式測量儀器敏捷度較非選頻式高諸多。依照所測量信號頻譜不同，選頻式射頻輻射測量儀器也按檢波方式分為兩大類，一類采用峰值檢波，測量廣播電視及通信等較窄輻射源；另一類采用準(zhǔn)峰值檢波，測量火花放電等頻譜范疇很寬電磁脈沖源。電視場強(qiáng)儀，遠(yuǎn)區(qū)場強(qiáng)儀，峰值檢波。干擾場強(qiáng)儀，測量接受機(jī)，準(zhǔn)峰值檢波。頻譜分析儀，峰值檢波及準(zhǔn)峰值檢波兩者均有。工作原理

場強(qiáng)儀（干擾場強(qiáng)儀）

待測場場強(qiáng)值：

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

式中K是天線校正系數(shù)，它是頻率函數(shù)，可由場強(qiáng)儀附表中查得。場強(qiáng)儀讀數(shù)Vr必要加上相應(yīng)K值和電纜損耗L才干得出場強(qiáng)值。但近期生產(chǎn)場強(qiáng)儀所附天線校正系數(shù)曲線所示K值已涉及測量天線電纜損耗L值。

當(dāng)被測場是脈沖信號時，不同帶寬Vr值不同。此時需要?dú)w一化于1MHz帶寬場強(qiáng)值，即：

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

BW為選用帶寬，單位MHz。測量寬帶信號環(huán)境輻射峰值場強(qiáng)時，要選用盡量寬帶寬。相應(yīng)平均功率密度為：…（2.3）上式中q為脈沖信號占空比，K、L值查表可得，Vr為場強(qiáng)值讀數(shù)，于是E和Pd可以以便地計(jì)算出來。

頻譜儀測量系統(tǒng)

這種測量系統(tǒng)工作原理和場強(qiáng)儀一致，只是用頻譜儀作接受機(jī)，此外頻譜儀dBm讀數(shù)須換算

dBμV。對50Ω系統(tǒng)，場強(qiáng)值為：

E（dBμV/m）=K(dB)+A（ABm）+107（dBμV）+L（dB）………（2.4）

頻譜儀類型不受限制，頻譜儀天線系統(tǒng)必要校準(zhǔn)。

用于環(huán)境電磁輻射測量儀器種類較多，凡是用于EMC（電磁兼容）、EMI（電磁干擾）目測試接受機(jī)都可用于環(huán)境電磁輻射監(jiān)測。專用環(huán)境電磁輻射監(jiān)測儀器，也可用上面簡介辦法構(gòu)成測量裝置實(shí)行環(huán)境監(jiān)測。

天線種類

作為測量用天線，其參數(shù)重要是天線系數(shù)，應(yīng)具備高精準(zhǔn)度。

天線系數(shù)AF：對于電場測量AF=E/vi，對于磁場測量AF=H/vi，vi為電壓表所測得電壓。電壓表讀數(shù)乘以天線系數(shù)即為所測場強(qiáng)，以dB表達(dá)時為相加。

對于選頻式測量儀表，測量頻率是變化，對同一根天線，天線系數(shù)隨頻率而變。

①半波天線

半波天線為全長等于所測量電磁波波長一半對稱振子天線，用于米波段電場測量。測量頻帶窄，事實(shí)上不慣用作測量天線。

②環(huán)天線

環(huán)天線為30MHz如下磁場測量天線，磁場測量必要用環(huán)天線，環(huán)面積內(nèi)磁通量變化將在環(huán)線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。電壓大小正比于環(huán)面積、環(huán)線圈匝數(shù)、待測磁場強(qiáng)度及頻率。

③雙錐天線

20-300MHz頻段電場測量天線。為半波天線改進(jìn)型。

④對數(shù)周期天線

⑤單極（鞭狀、桿）天線

其她尚有喇叭天線和超寬帶復(fù)合式天線

3工頻測量儀器

工頻場強(qiáng)測量頻率低，普通不叫天線。工頻電場

工頻電場測量探頭由兩個導(dǎo)體半球構(gòu)成偶極子，沿赤道平面互相絕緣。當(dāng)前儀器探頭有方向性和全向兩種。意大利PMM公司工頻電場探頭外形為正方體，可測量工頻電場全向三維分量，然后合成總工頻電場值，測量時不必調(diào)節(jié)探頭方向。

工頻磁場

重要構(gòu)造由三個互相正交環(huán)天線構(gòu)成。六、電磁輻射污染源監(jiān)測辦法環(huán)境條件

應(yīng)符合行業(yè)原則和儀器原則中規(guī)定使用條件。測量登記表應(yīng)注明環(huán)境溫度、相對濕度。

測量儀器

可使用各向同性響應(yīng)或有方向性電場探頭或磁場探頭寬帶輻射測量儀。采用有方向性探頭時，應(yīng)在測量點(diǎn)調(diào)節(jié)探頭方向以測出測量點(diǎn)最大輻射電平。

測量儀器工作頻帶應(yīng)滿足待測場規(guī)定，儀器應(yīng)經(jīng)計(jì)量原則定期鑒定。

測量時間

在輻射體正常工作時間內(nèi)進(jìn)行測量，每個測點(diǎn)持續(xù)測5次，每次測量時間不應(yīng)不大于15秒，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)最大值。若測量讀數(shù)起伏較大時，應(yīng)恰當(dāng)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(shè)施（計(jì)算機(jī)房、供電室等）作業(yè)人員經(jīng)常操作位置，測量部位距地面0.5、1、1.7m。

輻射體附近固定哨位、值班位置等。

數(shù)據(jù)解決

求出每個測量部位平均場強(qiáng)值（若有幾次讀數(shù)）。最佳是RMS平均值。

評價

依照各操作位置E值（H、Pd）按國標(biāo)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）或其他部委制定"安全限值"作出分析評價。七、普通環(huán)境電磁輻射測量辦法測量條件

1氣候條件

氣候條件應(yīng)符合行業(yè)原則和儀器原則中規(guī)定使用條件。測量登記表應(yīng)注明環(huán)境溫度、相對濕度。

2測量高度

取離地面1.7m～2m高度。也可依照不同目，選取測量高度。

3測量頻率

取電場強(qiáng)度測量值＞50dBμV/m頻率作為測量頻率。

4測量時間

基本測量時間為5：00～9：00，11：00～14：00，18：00～23：00都市環(huán)境電磁輻射高峰期。

若24小時晝夜測量，晝夜測量點(diǎn)不應(yīng)少于10點(diǎn)。

測量間隔時間為1h，每次測量觀測時間不應(yīng)不大于15s，若指針擺動過大，應(yīng)恰當(dāng)延長觀測時間。

布點(diǎn)辦法