第四章电磁污染及其控制09-02-02

1、第一节第一节 概概 述述 第二节第二节 电磁辐射基础电磁辐射基础 第三节第三节 电磁辐射防护标准电磁辐射防护标准 第四节第四节 电磁辐射污染防治技术电磁辐射污染防治技术 第四章 第一节第一节 概概 述述 一、电磁环境和电磁辐射污染一、电磁环境和电磁辐射污染 二、电磁辐射污染源二、电磁辐射污染源 三、电磁辐射污染的危害三、电磁辐射污染的危害 一、电磁环境和电磁辐射污染一、电磁环境和电磁辐射污染 v电磁环境电磁环境v定义定义：某个存在电磁辐射的空间范围。：某个存在电磁辐射的空间范围。v特点特点：v电磁辐射是以电磁波的形式在空间环电磁辐射是以电磁波的形式在空间环 境中传播的，不能静止地存在于空间境中

2、传播的，不能静止地存在于空间 某处。某处。v人类工作和生活的环境充满电磁辐射。人类工作和生活的环境充满电磁辐射。v电磁辐射污染电磁辐射污染v是指人类使用产生电磁辐射的器具而泄露是指人类使用产生电磁辐射的器具而泄露 的电磁能量流传播到室内外空气中，其量的电磁能量流传播到室内外空气中，其量 超出环境本底值，且其性质、频率、强度超出环境本底值，且其性质、频率、强度 和持续时间等综合影响而引起周围人群的和持续时间等综合影响而引起周围人群的 不适感，并使健康和福利受到损害。不适感，并使健康和福利受到损害。二、电磁辐射污染源二、电磁辐射污染源电磁辐射污染源的种类电磁辐射污染源的种类电磁辐射体与电磁辐射的产

3、生电磁辐射体与电磁辐射的产生 电磁场源电磁场源 自然电磁场源（表自然电磁场源（表4-1） 人工电磁场源（表人工电磁场源（表4-24-2）表表4-1 自然电磁场源分类自然电磁场源分类 电磁辐射污染源的种类电磁辐射污染源的种类表表4-2 4-2 人工电磁场源分类人工电磁场源分类 自然电磁场源自然电磁场源自然电磁场源自然电磁场源人工电磁场源人工电磁场源人工电磁场源人工电磁场源电磁辐射体与电磁辐射的产生电磁辐射体与电磁辐射的产生 v电磁辐射体电磁辐射体v定义定义：能产生电磁辐射的物体。：能产生电磁辐射的物体。v电力系统工业设备电力系统工业设备v电气化铁道系统电气化铁道系统及设备及设备v广播电视和微波发

4、射系统及设备广播电视和微波发射系统及设备v电磁冶炼系统及电加热设备等电磁冶炼系统及电加热设备等 。v电磁辐射的产生电磁辐射的产生v电磁辐射是一种物理现象，是能量以电电磁辐射是一种物理现象，是能量以电 磁波形式由源发射到空间的现象。磁波形式由源发射到空间的现象。v输出功率输出功率100kW100kW，频率，频率200200300kHz300kHz的高的高 频冶炼机电磁辐射（表频冶炼机电磁辐射（表4-3 4-3 ）。）。 表表4-3 4-3 冶炼机作业区电磁辐射产生状况冶炼机作业区电磁辐射产生状况 三、电磁辐射污染的危害三、电磁辐射污染的危害 人体健康人体健康 生态环境生态环境 装置设备装置设备

5、对人体健康危对人体健康危害的影响因素害的影响因素 三、电磁辐射污染的危害三、电磁辐射污染的危害 周围环境周围环境 受体差异受体差异 辐射源辐射源 频率（波长）频率（波长） 电磁场强度电磁场强度 波形波形 照射时间照射时间 与辐射源距离与辐射源距离 累计频次累计频次 v 波长对生物效应的影响（表波长对生物效应的影响（表4-44-4） v受检人员症状百分比与场强关系统计（表受检人员症状百分比与场强关系统计（表4-54-5） 场强v电磁波作用于人体的机理电磁波作用于人体的机理 案例介绍案例介绍 v 在斯德哥尔摩市，生活在高压输电线区域内的市民，在斯德哥尔摩市，生活在高压输电线区域内的市民，因磁通密度

6、因磁通密度B B3mG3mG（毫高斯），癌症发病率为其他地（毫高斯），癌症发病率为其他地区的区的3.83.8倍！倍！v 19911991年英国劳达公司一架民航机不幸坠毁，电磁辐年英国劳达公司一架民航机不幸坠毁，电磁辐射酿成了这场大祸。射酿成了这场大祸。环境保护报环境保护报。v 19931993年，瑞典等北欧三国的研究调查公布，长期受年，瑞典等北欧三国的研究调查公布，长期受到到2mG2mG以上的电磁辐射影响，罹患白血病的机会是正常以上的电磁辐射影响，罹患白血病的机会是正常人的人的2 21 1倍，罹患脑肿瘤的机会是正常人的倍，罹患脑肿瘤的机会是正常人的1.51.5倍。倍。一、电场与磁场二、电磁场与

7、电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐射的量度单位第二节第二节 电磁辐射基础电磁辐射基础 （一）电场（一）电场（E E）l带电荷的物体周围存在着电场。带电荷的物体周围存在着电场。l静止电荷周围的电场称之为静电场。静止电荷周围的电场称之为静电场。l运动电荷周围的电场则为动电场。运动电荷周围的电场则为动电场。一、电场与磁场（二）磁场（二）磁场（H H）l定义定义：在电流通过的导体周围所产生的具有：在电流通过的导体周围所产生的具有磁力的场。磁力的场。l若通过导体的是直流电，则产生恒定的磁场；若通过导体的是直流电，则产生恒定的磁场；l若通过导体的是交流电，则产生变化的磁场。若通过导体的是交流电，则产生变化的

8、磁场。l磁场频率随着电场频率的变化而改变，两者呈正比磁场频率随着电场频率的变化而改变，两者呈正比例关系。例关系。一、电场与磁场二、电磁场与电磁辐射 电磁场电磁场 l交变磁场周围会产生电场，交变电场周交变磁场周围会产生电场，交变电场周围又会产生新的磁场，二者相互作用、相围又会产生新的磁场，二者相互作用、相互垂直，并与自身运动方向垂直。这种互垂直，并与自身运动方向垂直。这种交交替产生的具有电场与磁场作用的物质空间替产生的具有电场与磁场作用的物质空间称为电磁场。称为电磁场。 电磁辐射电磁辐射 l电磁场以一定速度在空间传播过程中不电磁场以一定速度在空间传播过程中不断向周围空间辐射能量，此能量称为断向周

9、围空间辐射能量，此能量称为电磁电磁辐射辐射，亦称，亦称电磁波电磁波。一、电场与磁场二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐射的量度单位第二节第二节 电磁辐射基础电磁辐射基础 二、电磁场与电磁辐射（一）电磁波的周期（一）电磁波的周期（T T）、频率（）、频率（f f）、）、 波长（波长（）和波速（）和波速（V V） （二）场区分类及其特点（二）场区分类及其特点 （三）电磁场的能量（三）电磁场的能量 （四）电磁波的传播特性（四）电磁波的传播特性 （一）电磁波的周期（一）电磁波的周期（T T）、频率（）、频率（f f）、）、 波长（波长（）和波速（）和波速（V V） 0vrrc (4-1)(4-

10、1)真空光速真空光速c0=2.993108m/s3108m/s相对介电常数相对介电常数 相对导磁系数相对导磁系数 【讨论讨论】在同一介质中，电磁波传播速度在同一介质中，电磁波传播速度是不变的，故波长与频率成反比是不变的，故波长与频率成反比cf(4-2)(4-2)场区分类场区分类（二）场区分类及其特点（二）场区分类及其特点 l定义定义：以场源为零点或：以场源为零点或中心，中心，1/61/6波长范围之内波长范围之内的区域。的区域。l作用方式作用方式：电磁感应：电磁感应l定义定义：相对于近区场，：相对于近区场，1/61/6波长范围之外的区域波长范围之外的区域 l作用方式作用方式：电磁辐射：电磁辐射1

11、.近区场（感应场）近区场（感应场） 2.2.远区场（辐射场）远区场（辐射场）场区特点场区特点1.近区场（感应场）近区场（感应场） l 电场强度电场强度E E与磁场强度与磁场强度H H间间无定量比例关无定量比例关系。系。l 近区场电磁场强度比远区场要大得多，近区场电磁场强度比远区场要大得多，且衰减速度快。且衰减速度快。l 近区场电磁感应现象与场源密切相关，近区场电磁感应现象与场源密切相关，近区场不能脱离场源而独立存在。近区场不能脱离场源而独立存在。 2.2.远区场（辐射场）远区场（辐射场）l 电场强度与磁场强度的定量关系电场强度与磁场强度的定量关系 l 电场电场E E与磁场与磁场H H互相垂直，

12、且都与传播方向垂互相垂直，且都与传播方向垂直。直。l 远区场电磁辐射强度随距离衰减比近区场缓远区场电磁辐射强度随距离衰减比近区场缓慢。慢。 HHHE377120/00（4-34-3） 221Ewe221Hwm（三）电磁场的能量（三）电磁场的能量 （4-54-5）（4-64-6）（4-74-7）22m12ewwwEH（四）电磁波的传播特性（四）电磁波的传播特性 1. 1.电场分量与磁场分量电场分量与磁场分量 2. 2.电磁波的传播方向电磁波的传播方向 3. 3.波的极化波的极化 4. 4.电磁波在不同介质中的衰减电磁波在不同介质中的衰减 5. 5.电磁波的反射和透射电磁波的反射和透射 6. 6.

13、电磁波的相速与群速电磁波的相速与群速 7. 7.电磁波谱电磁波谱 cosxmEEtkz 1. 1.电场分量与磁场分量电场分量与磁场分量 （4-84-8）其中其中o22kfv yxHE（4-94-9）其中其中/xyEH介质的本征阻抗介质的本征阻抗 2. 2.电磁波的传播方向电磁波的传播方向 3. 3.波的极化波的极化 4. 4.电磁波在不同介质中的衰减电磁波在不同介质中的衰减 v均匀介质（如空气）中，无能量损耗，电磁波的均匀介质（如空气）中，无能量损耗，电磁波的 波形不随距离改变。波形不随距离改变。v电场和磁场在时间上同相，在空间上互相垂直，电场和磁场在时间上同相，在空间上互相垂直， 均作正弦函

14、数的周期性变化，而且也都与传播方均作正弦函数的周期性变化，而且也都与传播方 向垂直（图向垂直（图4-14-1）。）。电磁波在无损介质中的衰减电磁波在无损介质中的衰减 4. 4.电磁波在不同介质中的衰减电磁波在不同介质中的衰减 v金属等传导介质中，自由电子在电磁场的作用下定金属等传导介质中，自由电子在电磁场的作用下定 向运动形成电流，引起电磁波能量的损耗、衰减。向运动形成电流，引起电磁波能量的损耗、衰减。v电磁波只在传导介质的表面层或界面上传播。电磁波只在传导介质的表面层或界面上传播。v波形为衰减正弦波波形为衰减正弦波（图（图4-24-2）。）。电磁波在有损介质中的衰减电磁波在有损介质中的衰减

15、4. 4.电磁波在不同介质中的衰减电磁波在不同介质中的衰减 v趋肤厚度趋肤厚度（穿透深度（穿透深度) )： 电磁波能够穿入金属的深度。电磁波能够穿入金属的深度。 电磁波在有损介质中的衰减电磁波在有损介质中的衰减 f11（4-114-11） 式中：式中：介质的电导率介质的电导率 介质的磁导率介质的磁导率v频率越低，进入良导体的厚度即穿透深度越大。频率越低，进入良导体的厚度即穿透深度越大。 5. 5.电磁波的反射和透射电磁波的反射和透射 图图4-3 电磁波的反射和透射电磁波的反射和透射 v反射系数反射系数v传输系数传输系数( (又称透射系数又称透射系数) ) 5. 5.电磁波的反射和透射电磁波的反

16、射和透射 1212R1222T（4-124-12） （4-134-13） 6. 6.电磁波的相速与群速电磁波的相速与群速 p电磁波相位变化的速度。电磁波相位变化的速度。相速相速 kvppv（4-144-14） p电磁波能量传播（信号电磁波能量传播（信号传播传播）的速度。）的速度。群速群速 dkdvggv（4-154-15） 电磁波的角频率，电磁波的角频率，rad/s 7. 7.电磁波谱电磁波谱 图图4-4 电磁波谱图电磁波谱图 一、电场与磁场二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐射的量度单位第二节第二节 电磁辐射基础电磁辐射基础 三、射频电磁场表表4-6 4-6 射频电磁场的频段射频电磁

17、场的频段三、射频电磁场表表4-6 4-6 射频电磁场的频段射频电磁场的频段应用于无线电广播应用于无线电广播 三、射频电磁场表表4-6 4-6 射频电磁场的频段射频电磁场的频段应用于无线电广播应用于无线电广播 电视电视 三、射频电磁场表表4-6 4-6 射频电磁场的频段射频电磁场的频段应用于无线电广播应用于无线电广播 电视电视 微波技术微波技术 （一）电场强度（一）电场强度E El表示电场中各个点电场的强弱和方向的物表示电场中各个点电场的强弱和方向的物理量。理量。l用单个电荷在电场中所受到的力的大小来用单个电荷在电场中所受到的力的大小来衡量。衡量。l单位单位: V/m: V/m（伏（伏/ /米）

18、、米）、mV/mmV/m（毫伏（毫伏/ /米）或米）或V/mV/m（微伏（微伏/ /米）米）。四、电磁辐射的量度单位（二）磁场强度（二）磁场强度H Hl磁场强度的大小在数值上等于该点单位磁极磁场强度的大小在数值上等于该点单位磁极所受力的大小。所受力的大小。l单位单位: A/m: A/m（安（安/ /米）、米）、mA/mmA/m（毫安（毫安/ /米）、米）、A/mA/m（微安（微安/ /米）。米）。四、电磁辐射的量度单位l射频电磁场频段不同，测量采用的单位不同射频电磁场频段不同，测量采用的单位不同四、电磁辐射的量度单位高频高频(100kHz(100kHz30MHz)30MHz)甚高频甚高频(30

19、(30300MHz)300MHz) V/mV/m、mV/mmV/m、V/mV/m或或dBdB（分贝）（分贝） 特高频微波领域特高频微波领域（300MHz)300MHz) 单位：功率密度单位：功率密度W/cmW/cm2 2、mW/cmmW/cm2 2或或W/cmW/cm2 2 （三）复合场强（三）复合场强l定义定义：两个或两个以上频率的电磁波复合在：两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强。一起的场强。l计算式计算式 （4-164-16）式中：式中：E E复合场强，复合场强，V/mV/m； E E1 1，E E2 2，E En n各频率对应的电磁场强。各频率对应的电磁场强。四、电磁辐射的量度单

20、位22221nEEEE一、电磁辐射评价标准电磁辐射评价标准 及相关计算方法及相关计算方法二、电磁辐射评价测量范围电磁辐射评价测量范围第三节第三节 电磁辐射防护标准电磁辐射防护标准 一、电磁辐射评价标准电磁辐射评价标准 及相关计算方法及相关计算方法我国电磁辐射标准我国电磁辐射标准 国际电磁辐射标准简介国际电磁辐射标准简介 分类分类作业场所作业场所 电磁辐射安全卫生标准电磁辐射安全卫生标准电磁辐射环境安全卫生标准电磁辐射环境安全卫生标准干扰控制标准干扰控制标准我国电磁辐射标准我国电磁辐射标准 我国电磁辐射标准我国电磁辐射标准 1.1.电磁辐射防护规定（电磁辐射防护规定（GB8702-88GB870

21、2-88） 2.2.环境电磁波卫生标准（环境电磁波卫生标准（GB9174-3-88GB9174-3-88） 3.3.作业场所微波辐射卫生标准（作业场所微波辐射卫生标准（GB10346-89GB10346-89） 4.4.作业场所超短波辐射卫生标准（作业场所超短波辐射卫生标准（GB1043-89GB1043-89） 5.5.作业场所工频电场卫生标准（作业场所工频电场卫生标准（GB16203-1996GB16203-1996） 6.6.工业企业设计卫生标准（工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002GBZ1-2002）7.7.国家军用标准国家军用标准 1.1.电磁辐射防护规定（电磁辐射防护规定（GB

22、8702-88GB8702-88） 1.1.电磁辐射防护规定（电磁辐射防护规定（GB8702-88GB8702-88） 表表4 4-7 职业照射导出限值职业照射导出限值 f f f f150/0.40（0.5（0.0015ffff系平面波等效值，供对照参考。系平面波等效值，供对照参考。供对照参考，不作为限值；供对照参考，不作为限值；表中表中f f是频率，是频率，MHzMHz；表中数据作了取整处理。；表中数据作了取整处理。1.1.电磁辐射防护规定（电磁辐射防护规定（GB8702-88GB8702-88） 表表4-8 4-8 公众照射导出限值公众照射导出限值 f f f f150/0.40（0.5

23、（0.0015ffff系平面波等效值，供对照参考。系平面波等效值，供对照参考。供对照参考，不作为限值；供对照参考，不作为限值；表中表中f f是频率，是频率，MHzMHz；表中数据作了取整处理。；表中数据作了取整处理。1.1.电磁辐射防护规定（电磁辐射防护规定（GB8702-88GB8702-88） （4-164-16） , ,1i jiji j lAB2.2.环境电磁波卫生标准（环境电磁波卫生标准（GB9174-3-88GB9174-3-88） 表表4-9 4-9 环境电磁波卫生标准（环境电磁波卫生标准（GB9174-3-88GB9174-3-88）3.3.作业场所微波辐射卫生标准（作业场所微

24、波辐射卫生标准（GB10346-89GB10346-89） 表表4-10 作业场所微波辐射卫生标准（作业场所微波辐射卫生标准（GB10346-89） 4.4.作业场所超短波辐射卫生标准（作业场所超短波辐射卫生标准（GB1043-89GB1043-89） 表表4-11 4-11 作业场所超短波（作业场所超短波（3030300MHz300MHz）辐射卫生标准）辐射卫生标准（GB10437-89GB10437-89） 5.5.作业场所工频电场卫生标准（作业场所工频电场卫生标准（GB16203-1996GB16203-1996） 6.6.工业企业设计卫生标准（工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002G

25、BZ1-2002）6.6.工业企业设计卫生标准（工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002GBZ1-2002）7.7.国家军用标准国家军用标准 表表4-14 4-14 超短波（超短波（3030300MHz300MHz）辐射作业区安全限值）辐射作业区安全限值（GJB1002-90GJB1002-90） 当在脉冲条件下工作电场强度大于当在脉冲条件下工作电场强度大于10V/m10V/m，在连续波条件下工作电场强度大于，在连续波条件下工作电场强度大于14V/m14V/m时，都必须采取有效防护措施。时，都必须采取有效防护措施。如实测数据以平均功率密度表示时，须如实测数据以平均功率密度表示时，须将数据按下式

26、换算成等效值：将数据按下式换算成等效值：377pd，式中：式中：E E为电场强度，单位为为电场强度，单位为V/mV/m；PdPd为功率密度，单位为为功率密度，单位为W/mW/m。7.7.国家军用标准国家军用标准 生活舱，系包括居住舱、会议室、餐厅等生活与休息舱室；生活舱，系包括居住舱、会议室、餐厅等生活与休息舱室；一般工作舱，指除强磁场设备舱以外的各种作业舱室。一般工作舱，指除强磁场设备舱以外的各种作业舱室。表表4-15 4-15 水面舰艇磁场对人体作用安全限值水面舰艇磁场对人体作用安全限值（GJB2779-96GJB2779-96） 1. 1.工频电场卫生标准工频电场卫生标准 2. 2.工频

27、磁场卫生标准工频磁场卫生标准 3. 3.射频电磁辐射标准射频电磁辐射标准 4. 4.无线通信标准无线通信标准 5. 5.磁场标准磁场标准国际电磁辐射标准简介国际电磁辐射标准简介 1. 1.工频电场卫生标准工频电场卫生标准 2. 2.工频磁场卫生标准工频磁场卫生标准t 2. 2.工频磁场卫生标准工频磁场卫生标准（4-194-19） v职业照射职业照射：受照射时间受照射时间t t与电场强度与电场强度E E的关系为的关系为 3. 3.射频电磁辐射标准射频电磁辐射标准表中表中f f为频率，为频率，MHzMHz。 3. 3.射频电磁辐射标准射频电磁辐射标准表中表中f f为频率，为频率，MHzMHz。 4

28、. 4.无线通信标准无线通信标准 5. 5.磁场标准磁场标准二、电磁辐射评价测量范围电磁辐射评价测量范围一、电磁辐射防护基本原则电磁辐射防护基本原则 二、电磁辐射防治的基本方法电磁辐射防治的基本方法 三、电磁辐射防治技术电磁辐射防治技术 四、电磁辐射控制应用实例电磁辐射控制应用实例 第四节第四节 电磁辐射污染防治技术电磁辐射污染防治技术 一、电磁辐射防护基本原则电磁辐射防护基本原则 n目标目标：抑制电磁辐射源抑制电磁辐射源n具体做法具体做法：n设备的合理设计；设备的合理设计；n加强电磁兼容性设计的审查与管理；加强电磁兼容性设计的审查与管理；n做好模拟预测和危害分析工作等。做好模拟预测和危害分析

29、工作等。主动防护主动防护与治理与治理 被动防护被动防护与治理与治理 n目标目标：防护被辐射方防护被辐射方n具体做法具体做法：n采用调频、编码等方法防治干扰；采用调频、编码等方法防治干扰；n对特定区域和特定人群进行屏蔽对特定区域和特定人群进行屏蔽 保护。保护。基本基本原则原则p在泄漏和辐射源层面采取防护措施在泄漏和辐射源层面采取防护措施 p特点特点：着眼于设备的：着眼于设备的电磁漏场和电磁漏能减少电磁漏场和电磁漏能减少，使，使泄漏到空间的电磁场强度和功率密度降低到最小程度泄漏到空间的电磁场强度和功率密度降低到最小程度。p在作业人员层面（包括工作环境）采取在作业人员层面（包括工作环境）采取 防护措

30、施防护措施p特点特点：着眼于增加电波在介质中的：着眼于增加电波在介质中的传播衰减传播衰减，使到，使到 达人体的场强和能量水平降低到卫生达人体的场强和能量水平降低到卫生标准标准以下以下。 屏蔽屏蔽 接地技术接地技术 滤波滤波 其他措施其他措施 二、电磁辐射防治的基本方法电磁辐射防治的基本方法 屏蔽屏蔽 1. 1.屏蔽的分类屏蔽的分类 2. 2.电磁场屏蔽机理电磁场屏蔽机理 3. 3.电磁屏蔽室的设计制作电磁屏蔽室的设计制作 1.1.屏蔽的分类屏蔽的分类v屏蔽：屏蔽： 采取一切可能的措施将电磁辐射采取一切可能的措施将电磁辐射的作用与影响限定在一个特定的区域的作用与影响限定在一个特定的区域内。内。1

31、.1.屏蔽的分类屏蔽的分类屏蔽分类屏蔽分类 （1 1）按照屏蔽的方法）按照屏蔽的方法 （2 2）按照屏蔽的内容）按照屏蔽的内容主动场屏蔽主动场屏蔽 被动场屏蔽被动场屏蔽 电磁屏蔽电磁屏蔽 静电屏蔽静电屏蔽 磁屏蔽磁屏蔽 屏蔽分类屏蔽分类 （1 1）按照屏蔽的方法）按照屏蔽的方法 （2 2）按照屏蔽的内容）按照屏蔽的内容主动场屏蔽主动场屏蔽 被动场屏蔽被动场屏蔽 电磁屏蔽电磁屏蔽 静电屏蔽静电屏蔽 磁屏蔽磁屏蔽 1.1.屏蔽的分类屏蔽的分类屏蔽分类屏蔽分类 （1 1）按照屏蔽的方法）按照屏蔽的方法 （2 2）按照屏蔽的内容）按照屏蔽的内容主动场屏蔽主动场屏蔽 被动场屏蔽被动场屏蔽 电磁屏蔽电磁屏

32、蔽 静电屏蔽静电屏蔽 磁屏蔽磁屏蔽 1.1.屏蔽的分类屏蔽的分类屏蔽分类屏蔽分类 （1 1）按照屏蔽的方法）按照屏蔽的方法 （2 2）按照屏蔽的内容）按照屏蔽的内容主动场屏蔽主动场屏蔽 被动场屏蔽被动场屏蔽 电磁屏蔽电磁屏蔽 静电屏蔽静电屏蔽 磁屏蔽磁屏蔽 1.1.屏蔽的分类屏蔽的分类屏蔽分类屏蔽分类 （1 1）按照屏蔽的方法）按照屏蔽的方法 （2 2）按照屏蔽的内容）按照屏蔽的内容主动场屏蔽主动场屏蔽 被动场屏蔽被动场屏蔽 电磁屏蔽电磁屏蔽 静电屏蔽静电屏蔽 磁屏蔽磁屏蔽 1.1.屏蔽的分类屏蔽的分类屏蔽分类屏蔽分类 （1 1）按照屏蔽的方法）按照屏蔽的方法 （2 2）按照屏蔽的内容）按照屏

33、蔽的内容主动场屏蔽主动场屏蔽 被动场屏蔽被动场屏蔽 电磁屏蔽电磁屏蔽 静电屏蔽静电屏蔽 磁屏蔽磁屏蔽 1.1.屏蔽的分类屏蔽的分类屏蔽分类屏蔽分类 （1 1）按照屏蔽的方法）按照屏蔽的方法 （2 2）按照屏蔽的内容）按照屏蔽的内容主动场屏蔽主动场屏蔽 被动场屏蔽被动场屏蔽 电磁屏蔽电磁屏蔽 静电屏蔽静电屏蔽 磁屏蔽磁屏蔽 1. 1.屏蔽的分类屏蔽的分类 v依靠屏蔽体的反射和吸收起作用，依靠屏蔽体的反射和吸收起作用，实现电磁场的屏蔽。实现电磁场的屏蔽。v在屏蔽体表面部分电磁波被在屏蔽体表面部分电磁波被反射反射回空回空 气介质中；气介质中；v部分穿透屏蔽体的电磁波因电损耗、部分穿透屏蔽体的电磁波因

34、电损耗、 磁损耗及介质损耗而被磁损耗及介质损耗而被吸收吸收； 2. 2.电磁场屏蔽机理电磁场屏蔽机理 3. 3.电磁屏蔽室的设计制作电磁屏蔽室的设计制作 电磁屏蔽室电磁屏蔽室结构类型结构类型板型屏蔽室板型屏蔽室 网型屏蔽室网型屏蔽室 v由由若干块金属薄板制成；若干块金属薄板制成；v毫米波段只能采用此类屏蔽室。毫米波段只能采用此类屏蔽室。 v由由若干块金属若干块金属网或板拉网等嵌网或板拉网等嵌v在金属骨架上装配或焊接制成。在金属骨架上装配或焊接制成。 电磁屏蔽室电磁屏蔽室二、人工光环境的评价二、人工光环境的评价影响电磁屏蔽室屏蔽效果的因素影响电磁屏蔽室屏蔽效果的因素 (1) (1) 孔洞及缝隙孔

35、洞及缝隙影响影响因素因素(2) (2) 屏蔽材料屏蔽材料(4) (4) 混合屏蔽混合屏蔽及天线效应及天线效应(3) (3) 空腔谐振空腔谐振(5) (5) 辐射源辐射源二、人工光环境的评二、人工光环境的评价价屏蔽室结构设计一般要求屏蔽室结构设计一般要求 v（1 1）屏蔽材料的选择）屏蔽材料的选择v必须选用导电性和透磁性高的材料；必须选用导电性和透磁性高的材料；v铜、铝、铁均具有较好的屏蔽效能；铜、铝、铁均具有较好的屏蔽效能；v超短波和微波频段，一般采用屏蔽材超短波和微波频段，一般采用屏蔽材料与吸收材料制成复合材料。料与吸收材料制成复合材料。二、人工光环境的评二、人工光环境的评价价屏蔽室结构设计

36、一般要求屏蔽室结构设计一般要求 v（2 2）屏蔽结构的设计）屏蔽结构的设计v尽量减少不必要的开孔、缝隙及尖端突出物；尽量减少不必要的开孔、缝隙及尖端突出物；v孔洞上接金属套管可减小孔洞的影响；孔洞上接金属套管可减小孔洞的影响；v套管与孔洞周围要有可靠的电气连接；套管与孔洞周围要有可靠的电气连接；v孔洞的尺寸要小于干扰电波的波长；孔洞的尺寸要小于干扰电波的波长；v每条焊缝都应做到电磁屏蔽。每条焊缝都应做到电磁屏蔽。二、人工光环境的评二、人工光环境的评价价屏蔽室结构设计一般要求屏蔽室结构设计一般要求 v（3 3）屏蔽厚度的选用）屏蔽厚度的选用v接地良好时，屏蔽效率随屏蔽厚度接地良好时，屏蔽效率随屏

37、蔽厚度的增加而增高。的增加而增高。v鉴于射频鉴于射频( (特别是高频波段特别是高频波段) )的特性，的特性，厚度无需无限制地增加。厚度无需无限制地增加。二、人工光环境的评二、人工光环境的评价价屏蔽室结构设计一般要求屏蔽室结构设计一般要求 v（4 4）屏蔽网孔大小）屏蔽网孔大小( (目数目数) )及间距的确定及间距的确定v对于中、短波，网孔目数小些即可保证屏对于中、短波，网孔目数小些即可保证屏蔽效果；蔽效果；v对于超短波、微波，屏网目数一定要大；对于超短波、微波，屏网目数一定要大；v适当增大屏蔽体与场源的间距，可提高适当增大屏蔽体与场源的间距，可提高屏蔽效果。屏蔽效果。p将场源屏蔽体或屏蔽体部件

38、内感应电流加以迅速引将场源屏蔽体或屏蔽体部件内感应电流加以迅速引流以形成等电势分布，避免屏蔽体产生二次辐射。流以形成等电势分布，避免屏蔽体产生二次辐射。p是实践中常用的一种方法。是实践中常用的一种方法。射频接地射频接地 p将设备屏蔽体和大地之间，或者与大地上可视为将设备屏蔽体和大地之间，或者与大地上可视为公共点的某些构件之间，采用低电阻导体连接起公共点的某些构件之间，采用低电阻导体连接起来，形成电气通路，使屏蔽系统与大地之间形成来，形成电气通路，使屏蔽系统与大地之间形成一个等电势分布。一个等电势分布。高频接地高频接地 接地技术接地技术 1.1.接地抑制电磁辐射的机理接地抑制电磁辐射的机理 2.

39、 2.接地系统的设计与实施接地系统的设计与实施 图图4-15 4-15 接地系统结构组成接地系统结构组成 射频设备射频设备接地线接地线接地极接地极 2. 2.接地系统的设计与实施接地系统的设计与实施 v（1 1）接地线）接地线v设备的接地：设备的接地：原则上要求每台设备应当有各原则上要求每台设备应当有各自的接地连接，不应采用汇流排线，以避免引起干自的接地连接，不应采用汇流排线，以避免引起干扰的耦合效应的发生。扰的耦合效应的发生。v屏蔽部件的接地：屏蔽部件的接地：屏蔽部件应使用宽金属带屏蔽部件应使用宽金属带作接地线，多点接地，与接地极良好连接。作接地线，多点接地，与接地极良好连接。v屏蔽电缆的接

40、地：屏蔽电缆的接地：电缆的屏蔽外皮要妥善电缆的屏蔽外皮要妥善接地。接地。 2. 2.接地系统的设计与实施接地系统的设计与实施 v（2 2）接地极）接地极接地极的结接地极的结构设计型式构设计型式 埋置接地铜板埋置接地铜板埋置接地格网铜板埋置接地格网铜板埋置嵌入接地棒埋置嵌入接地棒竖立埋竖立埋横立埋横立埋平埋平埋v埋置接地铜板埋置接地铜板将约将约2m2m2 2的铜板埋在土壤中，接地线良好的铜板埋在土壤中，接地线良好地连接在接地铜板上。地连接在接地铜板上。 v埋置接地铜板埋置接地铜板竖立埋（图竖立埋（图4-6） 图图4-6 竖立埋铜板竖立埋铜板 v埋置接地铜板埋置接地铜板横立埋（图横立埋（图4-7）

41、 图图4-7 横立埋铜板横立埋铜板 v埋置接地铜板埋置接地铜板平埋（图平埋（图4-8） 图图4-8 平埋铜板平埋铜板 v埋置接地格网铜板埋置接地格网铜板（图（图4-9） 在一块在一块2m2m2 2的铜板上立焊的铜板上立焊 # # 字形字形铜板，使其成为格网结构，而后埋入铜板，使其成为格网结构，而后埋入土壤中。土壤中。 v埋置接地格网铜板埋置接地格网铜板（图（图4-9） 图图4-9 接地格网铜板接地格网铜板 v埋置嵌入接地棒埋置嵌入接地棒（图（图4-10）一般将长度为一般将长度为2m2m、直径为、直径为5 510cm10cm的金属的金属铜棒或铁棒打进土壤中，或挖坑埋置，然铜棒或铁棒打进土壤中，或

42、挖坑埋置，然后将各接地棒上端连接在一起，并与屏蔽后将各接地棒上端连接在一起，并与屏蔽体相连接。体相连接。 v埋置嵌入接地棒埋置嵌入接地棒（图（图4-10） 图图4-10 接地棒埋置示意图接地棒埋置示意图 v多片（根）单一接地极之间的屏蔽问题多片（根）单一接地极之间的屏蔽问题 v板与板（或棒与棒）间存在着相互屏蔽板与板（或棒与棒）间存在着相互屏蔽效应，接地极附近的土壤得不到充分利用，效应，接地极附近的土壤得不到充分利用，泄流面积变小，流散电阻变大，泄流面积变小，流散电阻变大，v复合接地极中的各个单一接地体间距要复合接地极中的各个单一接地体间距要大，考虑到施工方便，一般以大，考虑到施工方便，一般以

43、3m3m5m5m间距间距为宜为宜。 2. 2.接地系统的设计与实施接地系统的设计与实施 v（3 3）单点接地与多点接地）单点接地与多点接地v通常采用通常采用单点接地单点接地，对射频设备本身进，对射频设备本身进 行行“接地接地”处理。处理。v采用采用多点接地多点接地，对射频场源本身实行屏蔽，对射频场源本身实行屏蔽v无论采取单点接地或多点接地，都须无论采取单点接地或多点接地，都须注意注意 接地体本身所具有的天线效应问题。接地体本身所具有的天线效应问题。 2. 2.接地系统的设计与实施接地系统的设计与实施 v 射频接地系统设计时的注意点射频接地系统设计时的注意点v接地线要尽可能短，以保证接地系统的接

44、地线要尽可能短，以保证接地系统的阻抗足够低；阻抗足够低；v要保证接地系统有良好的作用，接地应要保证接地系统有良好的作用，接地应避开避开1/41/4波长的奇数倍；波长的奇数倍；v无论何种接地方式都要求有足够厚度，无论何种接地方式都要求有足够厚度，以维持一定的机械强度和耐腐蚀性。以维持一定的机械强度和耐腐蚀性。 3. 3.接地效果接地效果 v中、短波段中、短波段：接地对电场屏蔽效果的：接地对电场屏蔽效果的影响很大；对磁场屏蔽效能则无明显影影响很大；对磁场屏蔽效能则无明显影响（表响（表4-214-21）。）。v短波段短波段：特别是：特别是202030MHz30MHz频段以上，频段以上，接地作用不太明

45、显（表接地作用不太明显（表4-224-22）。）。v微波段微波段：屏蔽接地作用更小。：屏蔽接地作用更小。 滤波滤波 1. 滤波的机理滤波的机理 v机理：机理：在电磁波的所有频谱中分离出在电磁波的所有频谱中分离出一定频率范围内的有用波段。一定频率范围内的有用波段。v作用：作用：保证有用信号通过的同时阻截保证有用信号通过的同时阻截无用信号通过，是抑制电磁干扰最有效手无用信号通过，是抑制电磁干扰最有效手段之一。段之一。 2. 滤波器滤波器 v滤波器是由电阻、电容和电感组成滤波器是由电阻、电容和电感组成的一种网络器件。的一种网络器件。v功能：功能：v具有分离频带作用的无源选择性网络，能够从输具有分离频

46、带作用的无源选择性网络，能够从输入端（或输出端）电流的所有频谱中分离出一定频入端（或输出端）电流的所有频谱中分离出一定频率范围内有用电流的能力；率范围内有用电流的能力；v可有效对付电磁干扰信号的传导和某些辐射干扰可有效对付电磁干扰信号的传导和某些辐射干扰v注意点：注意点：v电源网络的所有引入线在屏蔽室入口处必须装设电源网络的所有引入线在屏蔽室入口处必须装设滤波器。滤波器。v若导线分别引入屏蔽室，则要求对每根导线都必若导线分别引入屏蔽室，则要求对每根导线都必须进行单独滤波。须进行单独滤波。 2. 滤波器滤波器 3. 滤波器的设计要点滤波器的设计要点 v（1 1）截止频率的确定）截止频率的确定v选

47、定原则：选定原则：为保证得到尽可能大的衰减常为保证得到尽可能大的衰减常数，截止频率一定要取低些。数，截止频率一定要取低些。v（2 2）阻抗的确定）阻抗的确定v选定原则：选定原则：在保证最大衰减值的条件下，在保证最大衰减值的条件下，滤波器的对象阻抗要取最小数值。滤波器的对象阻抗要取最小数值。v（3 3）阻频带宽的确定）阻频带宽的确定v选定原则：选定原则：为了获得较宽的阻抗带，为了获得较宽的阻抗带， k k值值的选择必须大一些的选择必须大一些 。vk k为为型网络的旁路电容与总分布电容的比型网络的旁路电容与总分布电容的比值。值。 v（4 4）线圈）线圈Q Q值的确定值的确定v选定原则：选定原则：相

48、移系数相移系数和衰减常数和衰减常数与与Q Q的的关系是关系是 Q2（4-204-20） 其他措施其他措施 v采用电磁辐射阻波抑制器，在一定程度上抑制无采用电磁辐射阻波抑制器，在一定程度上抑制无用的电磁辐射；用的电磁辐射；v新产品和新设备的设计制造时，尽可能使用低辐新产品和新设备的设计制造时，尽可能使用低辐射产品；射产品；v从规划着手，对各种电磁辐射设备进行合理安排从规划着手，对各种电磁辐射设备进行合理安排和布局，并采用机械化或自动化作业，减少作业人员和布局，并采用机械化或自动化作业，减少作业人员直接进入强电磁辐射区的次数或工作时间。直接进入强电磁辐射区的次数或工作时间。三、电磁辐射防治技术电磁

49、辐射防治技术 高频设备的电磁辐射防护高频设备的电磁辐射防护 广播、电视发射台的电磁辐射防护广播、电视发射台的电磁辐射防护 微波设备的电磁辐射防护微波设备的电磁辐射防护 静电防治静电防治 高频设备的电磁辐射防护高频设备的电磁辐射防护 v 高频范围高频范围:0.1:0.1300MHz 300MHz v 防护技术防护技术: :v 电磁屏蔽电磁屏蔽v 接地技术接地技术v 滤波滤波v（1 1）降低辐射强度）降低辐射强度 在条件许可的情况下，采取措施，减在条件许可的情况下，采取措施，减少对人群密集居住方位的辐射，降低辐少对人群密集居住方位的辐射，降低辐射强度，如改变发射天线的结构和方向射强度，如改变发射天线的结构和方向角。角。 广播、电视发射台的电磁辐射防护广播、电视发射台的电磁辐射防护 v（2 2）加强绿化）加强绿化 中波发射天线周围场强约为中波发射天线周围场强约为15V/m15