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文档简介

电磁辐射(EMF)健康影响和测量技术及办法综述一、电磁辐射(EMF)项目背景简介随着技术革命更新和不同波段新应用不断发现,许多频率电磁辐射(EMF)暴露水平明显增长,生活中每个人都处在0-300GHz频率复合电磁场(EMF)暴露中,电磁污染(EMF)已成为最广泛环境影响因素之一。电磁污染重要来源有:各种输变电系统;运送系统、长途通讯设施和便携式通讯工具如移动电话;医药、商业和工业设备;雷达;电台和电视台发射天线等。随着对电磁场(EMF)暴露会引起各种健康问题担忧增长,1996年世界卫生组织(WHO)设立了国际电磁辐射(EMF)项目以谋求解决问题办法。由于对电磁辐射所导致健康危害不同理解,不同国家所制定电磁辐射原则有很大差别。其中,俄罗斯、中华人民共和国、意大利、比利时等国家在制定原则时考虑了电磁辐射对人体神经效应方面影响,原则限值较严肃,美国、澳大利亚、德国等国在制定原则时采用了国际非电离协会(ICNIRP)推荐原则,没有考虑电磁辐射对人体神经效应方面影响,而只是考虑已有明确研究成果热效应,原则限值较宽松,将来依然有进一步提高原则限值也许。二、电磁辐射(EMF)环境影响由于电磁辐射对环境所导致影响重要有两方面,一是对人类健康影响,二是对各种电气设备影响,因而在考虑电磁辐射环境影响时将从两个方面入手。如图示:1.电磁辐射对人类健康影响在评价电磁辐射生物效应不良健康后果时,应当区别互相作用、生物效应和健康危害这几种概念:

o互相作用是由电感和电容耦合或力作用于带电颗粒引起,也许导致微小身体变化。

o生物效应是可被检测分子水平以上功能或构造变化,生理性变化也许或无法被衡量。活生物体在生命过程中对许多刺激产生反映,这种反映便是一种生物效应。

o在人体生理正常代偿范畴内以及尚未损害人身体与精神健康生物效应不能视为危害性效应。o互相作用所导致生物效应若超过了人体生理正常代偿范畴,则构成真正或潜在健康危害。

o生物效应若有损于个体行使正常功能或从刺激中恢复能力,应视为健康危害。

o通过证明(即,以科学态度进行研究、成果有明显性意义、直接因果关系)主观感觉,若对个体身体和精神健康导致损害,应视为健康危害。

1.1电磁辐射不良健康效应电磁辐射对人体健康影响重要有两方面:躯体热效应和神经效应。依照频率不同电磁辐射对体影响有所不同,普通而言低频电磁辐射对人体影响以神经效应为主,高频电磁辐射对体影响以热效应为主。如图一示:

图一、电磁辐射对人体健康影响示意图神经效应热效应低频>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>高频静态场健康效应

对静电场生物效应实验研究为数不多,没有证据表白其对人体健康产生不良影响。对大多数人而言,能感觉到体表带电对身体表面有直接作用,在暴露静电场强度不大于25kV/m时不会发生这种状况。

也没有直接证据表白暴露于高至2T静磁场会对人体导致任何急性不良影响。对已证明互相作用机制进行分析表白,长期暴露于200mT磁通量密度不会对健康产生任何不良影响。

频率低于100kHz时变场健康效应。

感应电流密度为10mA/m2或低于10mA/m2时,没有发现低频场能产生明确不良效应。

感应电流密度较高(10-100mA/m2)时,明显组织效应,如神经系统功能变化。

感应电流密度高于100达到数百mA/m2时,超过神经元和神经肌肉刺激阈值。

只有少数实验研究显示工频磁场有促癌作用。由于缺少实验研究支持,关于暴露ELF场癌症危险度流行病学数据尚局限性以提出暴露限值推荐值。

频率为100KHz-300GHz场健康效应

比吸取率(SAR)为4W/kg电磁辐射场中约30分钟,体温上升约1℃。

比吸取率(SAR)不不大于4W/kg,超过人体热调节能力,组织发热会达到有害限度。

以上数据为职业暴露限值定为0.4W/kg奠定了基本,这一限值可使在其他极端条件下(如高温、潮湿或体力劳动强度)工作人们得到充分安全保证。

高频EMFs导致在磁场中接触金属物件人受电击和灼伤,是间接不良效应。在此频率范畴内低电磁辐射强度对人体神经效应由于缺少足够实验支持和大量流行病学调查研究,因而在国际原则制定期没有考虑该因素,但对原则限值修改留出了修改余地。简朴事例:寻常生活例子是微波炉加热食物(但加热对象不是人体,不叫热效应),手机使用时间长了后来,头面部会发热。射频场才有热效应,工频场不能致热。遗传学效应(尚无定论)

关于微波能否导致遗传损伤问题,报道不尽相似。由于国内外对微波遗传学效应研究在暴露频率、功率密度和研究指标等方面较为局限,人群资料较少,因而对于长期微波暴露能否引起遗传损伤,尚有待于进一步研究证明。

1.2电磁干扰--对各种电气设备影响由于各种设备所辐射杂散信号在空间中传播,会对其她设备有用信号导致干扰,如:

广播混频,电视声、图干扰,电话杂音(由于非线性器件有检波能力)。

心脏起搏器停止,飞机导航失控,炸弹引炸,仪器失灵。电磁场使金属带电,电火花导致燃油起火。

工频磁场对阴极射线管电子束偏移,引起电视、电脑图像抖动。三、电磁辐射物理原理1、电磁场产生及性质

⑴产生

依照电磁学基本理论,带电粒子周边会有相应电场分布,随时间变化带电粒子产生变化电场。由于带电粒子周边电位不同两点之间存在电位差,因而在两点间形成了电压。

当大量带电粒子定向移动时形成了电流,电流周边产生磁场,随时间变化电流产生变化磁场。

电磁场是一种特殊物质形态,可以单独在空间中传播。变化电场能产生磁场,反之,变化磁场也能产生电场,对电磁场测量普通有:电场强度v/m,磁场强度A/m,功率密度W/m2。

对于工频磁场,惯用磁感应强度B表达磁场强弱,磁感应强度B与磁场强度关系为,B=μ0H,μ0为真空磁导率,μ0=4π×10-7,当磁场强度H以(A/m)为单位,磁感应强度B以μT(微特斯拉)为单位时,B=1.2566H。⑵性质矢量

电场与磁场是矢量,不但有量值大小,尚有方向,因此对于非各向同性测量天线,测量时必要调节天线方向,直到读数为最大值为止。从当前状况来看,普通状况下,综合场强仪都是各向同性天线(探头)。电磁场迭加

电磁场有可迭加性质,空间任一点电场(或磁场)为不同电荷(或电流)在该点产生电场(或磁场)矢量和。抱负导体内及所严密包围空间内电场强度为零,抱负导体上各个位置电位相等,抱负导体表面电场方向垂直抱负导体表面。(如果不垂直,则电场有沿导体表面分量,导体表面成了非等位面)。电磁波干涉、绕射、反射、透射

由惠更斯-菲涅耳原理,涉及电磁波在内一切波有干涉、绕射、镜面反射、漫反射(散射)、透射等特性。

当辐射源与测量点之间有障碍物时,电磁波可通过绕射方式达监测点,但强度能量有很大损失。

同一波源发出波通过不同途径传播到达测量点,这些波在测量点相位普通不同,由此产生相消干涉或相加干涉。同相相加,反相相消。干涉成果使得电磁波能量空间分布发生变化,因而出当前测量中也许距离辐射源相似点位但测量值却相差较大,但对电磁波总能量来说是不变。

当电磁波入射到两种介质(如空气与大地)分界面上时,会发生反射与透射,一某些能量进入新介质形成透射波,另一某些能量被反射回原先介质形成反射波。当反射波和源辐射波相遇时也会产生干涉叠加,形成场不均匀分布。因而在测量中要考虑到反射物也许带来影响。

对于良导体,电磁波能量基本上被所有反射回去,不能透射到导体深处。在介质分界面起伏不平限度远不大于波长时,形成镜面反射,入射角等于反射角。否则形成漫反射(散射)。

因而由平整导体所形成反射波导致干涉叠加容易在空间中形成驻波。测量时予以注意。

综合经上因素,测量点周边物体都可反射电磁波,与其她传播途径(涉及直射、地面反射等)电磁波产生相消干涉或相加干涉,影响测量成果。因而,对电磁测量规定:

①测量无关人员应尽量远离测量天线(探头),测量人员不能站在电磁波传播途径进行测量,以防止由测量人员身体反射电磁波带来影响。

②对职业暴露测量布点应尽量放在常规工作位置,在操作工人离开状况下进行。

③对于普通电磁辐射环境监测布点,测点应选在开阔地段,要尽量避开各种因素影响。频谱时域

将电磁场量(E、H或S)表达到随时间变化函数g(t),称为时域表达。

在时域表达中,平面直角坐标系横轴为时间t,纵轴为电磁场量大小g(t),表达电磁场量大小随时间变化,不同步刻t电磁场量大小g(t)不同。将电磁场量换成股票指数,就是股市涨跌图了。时域表达很直观,通过常识容易理解。频域

将电磁场量(E、H或S)表达到随时间变化函数g(t),表达到频率函数G(f),称为频域表达。函数G(f)称为电磁场量频谱。

在频域表达中,平面直角坐标系横轴为频率f,纵轴为电磁场量大小G(f),表达电磁场量大小随频率而变,不同频率f电磁场量大小G(f)不同,换一种更能显露其物理意义等效说法,不同频率分量f频谱强度G(f)不同。

(时域)正弦波为单一频率波,其频谱为一根竖线。如手机机站信号。基波和谐波

周期为T非正弦波可分解成(看作)一系列正弦波迭加,这些正弦波中频率最低称为基波,其频率f0=1/T,别的正弦波称为谐波,频率为nf0,n=2,3,4……,n称为谐波次数。周期性非正弦波频谱是离散。普通基波频谱强度最大,谐波次数越高,频谱强度越小。

为了简化设备,减少成本,工科医设备电磁振荡源频谱质量很差,除了振荡频率(周期)变化之外,振荡波形也有畸变,偏离正弦波形,导致谐波干扰。此类干扰源中常用典型设备是塑料热合机。其基波频率虽然远离广播电视接受频率,但是其谐波频率也许落入广播电视接受频率范畴,干扰电视图像与声音。

广播电视及移动通信等携带有信息调幅(AM)、调频(FM)及调相电磁波源频谱是离散,频谱范畴较窄。其测量可用峰值检波电视场强仪或频谱分析仪。

非周期性脉冲波频谱是持续,没有基波频率,频谱低端从零频率(直流)开始。脉冲波上升及下降沿越陡,脉冲越窄(持续时间越短),频谱就越宽。火花放电产生电磁脉冲就是这种脉冲波,其频谱很宽,可对不同频段信号接受导致干扰。其测量必要用准峰值检波测量接受机、干扰场强仪或频谱分析仪。

雷雨闪电时所有波段收音机、电视机都会有大杂音,街上摩托车报警器发出叫声,阐明闪电所发射电磁波频谱很宽。闪电是一种火花放电,所发射电磁波是脉冲波,由此可从经验理解到,脉冲波频谱很宽。极化

定义:在最大辐射方向上电场矢量端点运动轨迹。

电场矢量端点运动轨迹如为园,称园极化。如为椭圆,称椭圆极化。

电场矢量端点运动轨迹如为直线,称线极化,以地面为参照,又分为垂直极化和水平极化。普通而言,单根线状发射天线方向即为所发射电磁波极化方向,中波天线垂直于地面,因此辐射垂直极化波,重要传播途径为地波传播;短波天线平行于地面,因此辐射水平极化波,重要传播途径为天波传播(通过电离层反射)。四、电磁辐射测量基本知识电磁辐射测量办法普通与测量点位和辐射源距离关于,即,所进行测量是远场测量还是近场测量。由于远场和近场状况下,电磁场性质有所不同,因而,要对远场和近场测量有明确理解。1、电磁场远场和近场划分电磁辐射源产生交变电磁场可分为性质不同两个某些,其中一某些电磁场能量在辐射源周边空间及辐射源之间周期性地来回流动,不向外发射,称为感应场;另一某些电磁场能量脱离辐射体,以电磁波形式向外发射,称为辐射场。普通状况下,电磁辐射场依照感应场和辐射场不同而区别为近区场(感应场)和远区场(辐射场)。由于远场和近场划分相对复杂,要详细依照不同工作环境和测量目进行划分,普通而言,以场源为中心,在三个波长范畴内区域,普通称为近区场,也可称为感应场;在以场源为中心,半径为三个波长之外空间范畴称为远区场,也可称为辐射场。近区场普通具备如下特点:

近区场内,电场强度与磁场强度大小没有拟定比例关系。即:E377H。普通状况下,对于电压高电流小场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大场源(如某些感应加热设备模具),磁场要比电场大得多。

近区场电磁场强度比远区场大得多。从这个角度上说,电磁防护重点应当在近区场。

近区场电磁场强度随距离变化比较快,在此空间内不均匀度较大。

远区场重要特点如下:

在远区场中,所有电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播,这种场辐射强度衰减要比感应场慢得多。

在远区场,电场强度与磁场强度有如下关系:在国际单位制中,E=377H,电场与磁场运营方向互相垂直,并都垂直于电磁波传播方向。

远区场为弱场,其电磁场强度均较小

近区场与远区场划分意义:

普通,对于一种固定可以产生一定强度电磁辐射源来说,近区场辐射电磁场强度较大,因此,应当格外注意对电磁辐射近区场防护。对电磁辐射近区场防护,一方面是对作业人员及处在近区场环境内人员防护,另一方面是对位于近区场内各种电子、电气设备防护。而对于远区场,由于电磁场强较小,普通对人危害较小。

对咱们最经常接触从短波段30MHz到微波段3000MHz频段范畴,其波长范畴从10米到1米。2、远区场测量

在远区场(辐射场区),可引入功率密度矢量(波印廷矢量),电场矢量、磁场矢量、波印廷矢量三者方向互相垂直,波印廷矢量方向为电磁波传播方向。

在数值上,E=377H,S=EH=E2/377。其中电场强度E单位是(V/m),磁场强度H单位是(A/m),功率密度单位是(W/m2),所有是国际单位制(SI)。由公式可看出,在远场区,电场与磁场不是独立,可以只测电场强度,磁场强度及功率密度中一种项目,其她两个项目均可由此换算出来。

普通状况,关于远场和近场测量问题可以简化为:国标规定,当电磁辐射体工作频率低于300MHz时,应对工作场合电场强度和磁场强度分别测量。当电磁辐射体工作频率不不大于300MHz时,可以只测电场强度。300MHz频率相应波长为1米,λ/6为16cm,16cm之外辐射场占优势。如按3λ划分界限,距辐射源3米之外可以为是远场区。

普通电磁环境是指在较大范畴内由各种电磁辐射源,通过各种传播途径导致电磁辐射背景值,因而属于远区场,辐射频谱非常宽,电磁场强度均较小。

1GHz如下远区辐射场测量,可用远区场强仪,也可用干扰场强仪。3、近区场测量在近场区(感应场区),电场强度E与磁场强度H大小没有拟定比例关系,即:E377H,需要分别测量电场强度E与磁场强度H大小。对于电压高而电流小场源,在感应场区内重要是电场,重要测量电场,对于电压低而电流大场源(如感应线圈),在感应场区内重要是磁场,重要测量磁场。例如,对于没有接上电器墙上电源插座,电流基本为零,电压不为零,插座在其附近产生一定强度工频电场,但产生工频磁场基本为零。国标限值中30MHz如下以场强为准,由于该频段波长不不大于10米,测量点处感应场经常不能忽视,电场强度E与磁场强度H比例关系不拟定。

由前面场强与距离关系可知,近场区场强很大(依照不同设备,电场强度也许从几十到几百V/m,磁场强度可达到数A/m),但场强随距离增大衰减得不久,即场强变化梯度很大,是一种非常复杂非均匀场。因而,近区场强仪量程应当足够大,而测量探头应当足够小,测量成果才干代表测试点场强。近场区监测重要属于工作场合监测。

由于近区场强很大,较远处其他电磁辐射源贡献可忽视不计,因而,近区场强测量不采用选频式仪器。可用综合场强仪测量近区场强,如意大利PMM公司8053型仪器,具备较好测量精度和强大数据解决功能。当前综合场强仪与初期近区场强仪不同:前者为各向同性,测量时不必调节探头方向。前者较后者频率范畴更宽。例:详细辐射源近场(感应场区)与远场(辐射场区)(=c/f)频率(f)波长()界限(3)50/60Hz电力6000/5000km18000/15000km50kHz电焊6km18km27MHzCB广播,透热疗法11.1m33.3m100MHzFM广播3m9m433MHz工业应用0.7m2.1m900MHz移动电话,寻呼机0.33m1m2.45GHz微波,工业0.12m0.36m6GHz数字广播0.05m0.15m20GHz卫星传播0.015m0.045m附:场区详细划分

场强与距离关系

以r表达测量点到辐射源距离,则在该点感应场强度与r2至r3成反比,辐射场强度与r成反比(因而,辐射场强度与距离r乘积与r无关,称为场强距离乘积)。在接近辐射源地方,随着距离r减小,感应场强度急剧增长。

近场与远场划分

当测量距离r=λ/2π≈λ/6时,感应场强度与辐射场强度相称。在距离辐射源比较近(r<λ/6)地方,感应场强度不不大于辐射场强度,称为近场(区)或感应场区,较远地方(r>λ/6)则相反,辐射场占优势,称为远场(区)或辐射场区。近场区和远场区提法被广为使用,但在不同应用领域,其划分界限不统一。也称为近区场和远区场。

普通当r不不大于3λ时,可忽视感应场成分,以为处在远场(区)。当辐射源尺度与波长可比拟时,还可将辐射场区别为辐射近场区和辐射远场区。辐射远场区定义是,"辐射场强度角分布基本上与距天线距离无关场区",在辐射远场区,将天线上各点到测量点连线当作是平行,所引入误差不大于一定限度。如天线尺寸为D,则远场区距离应不不大于2D2/λ。当辐射源尺寸D数量级不大于波长λ时(2D2/λ<λ/6,D<λ/3.5),辐射近场区范畴不大于感应场区,辐射场区所有是辐射远场区。如果测量天线为微波段面天线,并且尺寸较大,所测辐射源与测量天线距离不不大于2D2/λ以为是辐射远场区。由以上公式可见,近场与远场划分界限与辐射源频率(波长)关于。4、电磁辐射频率范畴

⑴全范畴

广义上涉及X射线、γ射线、宇宙射线等电离电磁辐射,狭义上涉及0~3×1012Hz,从静电场、静磁场到亚毫米波,该频率范畴电磁辐射不能导致原子与分子电离,不论其强度有多大。⑵当前国内管理范畴

当前以为影响较大、受关注、研究较多并已经制定相应原则限值频段有:

工频50Hz,射频100kHz-300GHz。⑶各波段名称、频率范畴及波长波段名称频段名称频率范畴波长工频50/60Hz超长波甚低频(VLF)3~30KHz100~10Km长波低频(LF)30~300KHz10~1Km中波中频(MF)0.3~3MHz1~0.1Km短波高频(HF)3~30MHz100~10m超短波(米波)甚高频(VHF)30~300MHz10~1m分米波微波超高频(UHF)0.3~3GHz1~0.1m厘米波特高频(SHF)3~30GHz10~1cm毫米波极高频(EHF)30~300GHz10~1mm⑷常用电磁辐射源频率范畴电磁辐射污染源监测规定所用仪器测量频率范畴与污染源工作频率相适应,因而有必要理解常用电磁辐射源频率。GSM移动通信基站:900/1800MHz

中波广播:535-1605KHz

短波广播:4-19MHz内某些频段

调频(声音)广播:88-108MHz电视:50-92,168-223,471-566,607-958MHz五个频段

家用微波炉:2450MHz,工业微波炉:915,2450MHz

高压电力设备:工频50Hz,电磁噪声干扰中短波(测量范畴0.5-30MHz)高频感应加热设备(如熔炼炉、淬火炉等):工作频率几百kHz

高频介质加热设备:工作频率几MHz至几十MHz。如塑料热合机27.12,40.68MHz。

超短波电疗机:40.68MHz国际电信联盟(ITU)分派给工科医(ISM)设备自由辐射频率为13.56MHz,27.12MHz,40.68MHz,2.45GHz等。在这些频率范畴内电磁辐射强度不受限制。5、电磁能发射与传播途径⑴电磁发射

是指"从源向外发出电磁能现象"。电磁发射分为辐射发射和传导发射。⑵辐射发射

是"通过空间传播、有用或不但愿有电磁能量"。而辐射发射经常称之为电磁辐射,其定义为:"a.能量以电磁波形式由源发射到空间现象。b.能量以电磁波形式在空间传播。

注:电磁辐射一词含义有时也可引申,将电磁感应(即感应场)也涉及在内。"咱们在寻常工作中使用是其引申含义。⑶传导发射

是指"沿电源线或信号线传播电磁发射。"⑷电磁环境

电磁环境定义是"存在于给定场合所有电磁现象总和。"电磁环境涉及辐射发射与传导发射。但从环境工程来看,电磁环境重要影响因素是电磁辐射。事实上电磁辐射骚扰源经常也随着着传导发射。实际传播途径可以是辐射与传导组合(注意前面是发射途径),例如电磁波到达建筑物时,既可以(穿过墙壁或)通过门窗进入室内,也可以通过电线、钢筋传导进入室内,如在永安761台监测中,发现室内电线附近电场强度明显高于室内平均电场强度。测某基站时发现横梁下电场强度高于该点旁边1米位置电场强度。五、电磁辐射测量仪器电磁辐射测量按测量场合分为作业环境、特定公众暴露环境、普通公众暴露环境测量。按测量参数分为电场强度、磁场强度和电磁场功率通量密度等测量。对于不同测量应选用不同类型仪器,以期获取最佳测量成果。

测量仪器依照测量目分为非选频式宽带辐射测量仪和选频式辐射测量仪。无论是非选频式宽带辐射测量仪还是选频式辐射测量仪,基本构造都是由天线(传感器)及主机系统两某些构成

1非选频式宽带辐射测量仪(综合场强仪)

工作原理

1.1电场探头

偶极子和检波二极管构成探头

此类仪器由三个正交2~10cm长偶极子天线,端接肖特基检波二极管、RC滤波器构成。检波后直流电流经高阻传播线或光缆送入数据解决和显示电路。

普通此类仪器探头响应快,动态范畴大,但由于作为天线偶极子长度应远不大于被测频率半波长,以避免在被测频率下谐振。这一特性决定了此类仪器只能在低于几吉赫频率范畴使用,但是随着仪器技术不断发展,近年也有厂家能将频率范畴扩展到四十吉赫频率,甚至更高范畴。

热电偶型探头

采用三条互相垂直热电偶结点阵作电场测量探头,提供了和热电偶元件切线方向场强平方成正比直流输出,待测场强与极化无关,保证了探头有极宽频带,容易做到极高频率,但探头响应和动态范畴要相对差某些。

1.2磁场探头

由三个互相正交环天线和二极管、RC滤波元件、高阻线构成,从而保证其全向性和频率响应。

对电性能规定

使用非选频式宽带辐射测量仪实行环境监测时,为了保证环境监测质量,应对此类仪器电性能提出基本规定:

各向同性误差≤±1dB

系统频率响应不均匀度≤±3dB

敏捷度:0.5V/m

校准精度:±0.5dB

2选频式辐射测量仪(频谱仪或测试接受机)

此类仪器用于环境中低电平电场强度、电磁兼容、电磁干扰测量。除场强仪(或称干扰场强仪)外,可用接受天线和频谱仪或测试接受机构成测量系统经校准后,用于环境电磁辐射测量。

选频意思是只选取某些频率进行测量,只让很小频率范畴信号进来,滤除别的频率信号。选频式测量仪器敏捷度较非选频式高诸多。依照所测量信号频谱不同,选频式射频辐射测量仪器也按检波方式分为两大类,一类采用峰值检波,测量广播电视及通信等较窄辐射源;另一类采用准峰值检波,测量火花放电等频谱范畴很宽电磁脉冲源。电视场强仪,远区场强仪,峰值检波。干扰场强仪,测量接受机,准峰值检波。频谱分析仪,峰值检波及准峰值检波两者均有。工作原理

场强仪(干扰场强仪)

待测场场强值:

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

式中K是天线校正系数,它是频率函数,可由场强仪附表中查得。场强仪读数Vr必要加上相应K值和电缆损耗L才干得出场强值。但近期生产场强仪所附天线校正系数曲线所示K值已涉及测量天线电缆损耗L值。

当被测场是脉冲信号时,不同带宽Vr值不同。此时需要归一化于1MHz带宽场强值,即:

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

BW为选用带宽,单位MHz。测量宽带信号环境辐射峰值场强时,要选用尽量宽带宽。相应平均功率密度为:…(2.3)上式中q为脉冲信号占空比,K、L值查表可得,Vr为场强值读数,于是E和Pd可以以便地计算出来。

频谱仪测量系统

这种测量系统工作原理和场强仪一致,只是用频谱仪作接受机,此外频谱仪dBm读数须换算

dBμV。对50Ω系统,场强值为:

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

频谱仪类型不受限制,频谱仪天线系统必要校准。

用于环境电磁辐射测量仪器种类较多,凡是用于EMC(电磁兼容)、EMI(电磁干扰)目测试接受机都可用于环境电磁辐射监测。专用环境电磁辐射监测仪器,也可用上面简介办法构成测量装置实行环境监测。

天线种类

作为测量用天线,其参数重要是天线系数,应具备高精准度。

天线系数AF:对于电场测量AF=E/vi,对于磁场测量AF=H/vi,vi为电压表所测得电压。电压表读数乘以天线系数即为所测场强,以dB表达时为相加。

对于选频式测量仪表,测量频率是变化,对同一根天线,天线系数随频率而变。

①半波天线

半波天线为全长等于所测量电磁波波长一半对称振子天线,用于米波段电场测量。测量频带窄,事实上不惯用作测量天线。

②环天线

环天线为30MHz如下磁场测量天线,磁场测量必要用环天线,环面积内磁通量变化将在环线圈上产生感应电压。电压大小正比于环面积、环线圈匝数、待测磁场强度及频率。

③双锥天线

20-300MHz频段电场测量天线。为半波天线改进型。

④对数周期天线

⑤单极(鞭状、杆)天线

其她尚有喇叭天线和超宽带复合式天线

3工频测量仪器

工频场强测量频率低,普通不叫天线。工频电场

工频电场测量探头由两个导体半球构成偶极子,沿赤道平面互相绝缘。当前仪器探头有方向性和全向两种。意大利PMM公司工频电场探头外形为正方体,可测量工频电场全向三维分量,然后合成总工频电场值,测量时不必调节探头方向。

工频磁场

重要构造由三个互相正交环天线构成。六、电磁辐射污染源监测办法环境条件

应符合行业原则和仪器原则中规定使用条件。测量登记表应注明环境温度、相对湿度。

测量仪器

可使用各向同性响应或有方向性电场探头或磁场探头宽带辐射测量仪。采用有方向性探头时,应在测量点调节探头方向以测出测量点最大辐射电平。

测量仪器工作频带应满足待测场规定,仪器应经计量原则定期鉴定。

测量时间

在辐射体正常工作时间内进行测量,每个测点持续测5次,每次测量时间不应不大于15秒,并读取稳定状态最大值。若测量读数起伏较大时,应恰当延长测量时间。

测量位置

测量位置取作业人员操作位置,距地面0.5、1、1.7m三个部位。

辐射体各辅助设施(计算机房、供电室等)作业人员经常操作位置,测量部位距地面0.5、1、1.7m。

辐射体附近固定哨位、值班位置等。

数据解决

求出每个测量部位平均场强值(若有几次读数)。最佳是RMS平均值。

评价

依照各操作位置E值(H、Pd)按国标《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)或其他部委制定"安全限值"作出分析评价。七、普通环境电磁辐射测量办法测量条件

1气候条件

气候条件应符合行业原则和仪器原则中规定使用条件。测量登记表应注明环境温度、相对湿度。

2测量高度

取离地面1.7m~2m高度。也可依照不同目,选取测量高度。

3测量频率

取电场强度测量值>50dBμV/m频率作为测量频率。

4测量时间

基本测量时间为5:00~9:00,11:00~14:00,18:00~23:00都市环境电磁辐射高峰期。

若24小时昼夜测量,昼夜测量点不应少于10点。

测量间隔时间为1h,每次测量观测时间不应不大于15s,若指针摆动过大,应恰当延长观测时间。

布点办法

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