《物理性污染控制-第四章-電磁輻射污染及其防治.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理性污染控制-第四章-電磁輻射污染及其防治.ppt（121頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

人類對(duì)電磁輻射的利用始于1831年英國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象 時(shí)至今日 電磁輻射已經(jīng)深入到人類生產(chǎn) 生活的各個(gè)方面 但電磁輻射的大規(guī)模應(yīng)用 也帶來了嚴(yán)重的電磁污染 第四章電磁輻射污染及其防治 第一節(jié)概述 一 電磁環(huán)境和電磁輻射污染 電磁環(huán)境是指存在電磁輻射的空間范圍 電磁輻射污染 指產(chǎn)生電磁輻射的器具泄露的電磁能量傳播到室內(nèi)外空間 其量超出環(huán)境本底值 其強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間等綜合影響引起周圍人群的不適感 或超過儀器設(shè)備所容許的限度 二 電磁輻射的來源 1 天然源 地球本身是一個(gè)大磁場(chǎng) 表面的熱輻射和雷電都可產(chǎn)生電磁輻射 此外 太陽(yáng)及其它星球自外層空間也源源不斷地產(chǎn)生電磁輻射 但天然產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)人體沒有多大的損害 對(duì)人體構(gòu)成威脅 對(duì)環(huán)境造成污染的是人工電磁輻射 雷達(dá)系統(tǒng) 電視和廣播發(fā)射系統(tǒng) 射頻感應(yīng)及介質(zhì)加熱設(shè)備 射頻及微波醫(yī)療設(shè)備 各種電加工設(shè)備 通信發(fā)射臺(tái)站 衛(wèi)星地球通信站 大型電力發(fā)電站 輸變電設(shè)備 高壓及超高壓輸電線 地鐵列車及電氣火車以及大多數(shù)家用電器等 是產(chǎn)生不同形式 不同頻率 不同強(qiáng)度的電磁輻源 2 人為源 三 電磁輻射污染的危害 1 電磁輻射對(duì)人體的危害多種頻率電磁波特別是高頻波和較強(qiáng)的電磁場(chǎng)作用人體的直接后果是在不知不覺中導(dǎo)致人的精力和體力減退 容易產(chǎn)生白內(nèi)障 白血病 腦腫瘤 心血管疾病 大腦機(jī)能障礙以及婦女流產(chǎn)和不孕等 甚至導(dǎo)致人類免疫機(jī)能的低下 引起癌癥等病變 2 電磁輻射對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害影響飛行 航海安全 交通指揮燈的失控 自動(dòng)化操作的失靈 假警報(bào) 電視機(jī)被干擾 3 電磁輻射對(duì)安全的危害電磁輻射會(huì)引燃引爆 特別是高場(chǎng)強(qiáng)作用下引起火花而導(dǎo)致可燃性油類 氣體和武器彈藥的燃燒與爆炸事故 第二節(jié)電磁輻射基礎(chǔ) 一 場(chǎng)的分類場(chǎng)是表征空間區(qū)域中各點(diǎn)物理量的時(shí)空分布函數(shù) 標(biāo)量場(chǎng) 空間各點(diǎn)僅有大小的物理量如溫度 密度 氣壓和電位場(chǎng)矢量場(chǎng) 空間各點(diǎn)既有大小又有方向的物理量如速度 加速度 重力 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 靜態(tài)場(chǎng) 僅由空間位置確定 不隨時(shí)間變化的場(chǎng)如靜電場(chǎng)和靜磁場(chǎng)時(shí)變場(chǎng) 動(dòng)態(tài)場(chǎng) 同時(shí)隨空間位置和時(shí)間變化的場(chǎng)如時(shí)變電磁場(chǎng) 靜電荷 相對(duì)觀察者靜止 量值不隨時(shí)間變化的電荷靜電場(chǎng) 靜電荷在其周圍空間產(chǎn)生的電場(chǎng)電荷受到作用力揭示了電場(chǎng)的存在 反映了電場(chǎng)的物質(zhì)性 二 電場(chǎng) 1 靜電場(chǎng) 庫(kù)侖定律 真空電容率 作用力方向 在兩點(diǎn)電荷的連線或其延長(zhǎng)線上 由施力電荷指向受力電荷 電場(chǎng)強(qiáng)度定義 設(shè)在電場(chǎng)中某點(diǎn)處有一個(gè)試驗(yàn)電荷qt受力為F qt放在不同的位置 所受的電場(chǎng)力的大小和方向各不相同 即qt所受電場(chǎng)力F F r 是電場(chǎng)區(qū)域中的坐標(biāo)函數(shù) r點(diǎn)函數(shù) 其極限 單位是V m 靜電場(chǎng)最基本的特征是對(duì)靜止電荷有作用力 表明靜電場(chǎng)具有能量 這種電場(chǎng)能量處于靜態(tài)條件 以位能形式存在著 我們稱之為 靜電能量 在靜電場(chǎng)中導(dǎo)體中沒有電場(chǎng) 沒有電荷的運(yùn)動(dòng) 當(dāng)導(dǎo)體中有電場(chǎng)存在時(shí) 導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下就會(huì)作定向運(yùn)動(dòng) 形成電流 2 恒定電場(chǎng) 如導(dǎo)體中電場(chǎng)保持不變 運(yùn)動(dòng)著的自由電荷在導(dǎo)體中的分布將達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡 不隨時(shí)間而改變 這種運(yùn)動(dòng)電荷形成的電流稱為恒定電流 維持導(dǎo)體中具有恒定電流的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng) 電場(chǎng)所具有的能量可用電場(chǎng)中各點(diǎn)的能量密度表示 介電常數(shù) F m 恒定電場(chǎng)在導(dǎo)電媒質(zhì)中引起了恒定電流 而恒定電流在它的周圍空間又產(chǎn)生了磁場(chǎng) 稱為恒定磁場(chǎng) 三 恒定磁場(chǎng) 恒定磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力 洛侖茲力 作用力大小與方向與電荷運(yùn)動(dòng)的速度和運(yùn)動(dòng)方向相關(guān) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的基本物理量 為垂直于磁場(chǎng)方向長(zhǎng)1米 電流為1A的導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的大小 q 帶電粒子電荷量E 電場(chǎng)強(qiáng)度v 帶電粒子速度B 磁感應(yīng)強(qiáng)度 媒質(zhì)處于外磁場(chǎng)中 媒質(zhì)中分子電流受到磁場(chǎng)的洛侖茲力作用 其磁矩將朝外磁場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn) 趨向于較為有序的排列 對(duì)外呈現(xiàn)宏觀磁矩 這種媒質(zhì)中分子電流的磁矩取向趨向一致的現(xiàn)象稱為媒質(zhì)的磁化 其結(jié)果使外磁場(chǎng)得到加強(qiáng) 磁場(chǎng)強(qiáng)度 B 磁感應(yīng)強(qiáng)度M 磁化強(qiáng)度 0 真空的磁導(dǎo)率 磁場(chǎng)具有的能量可用磁場(chǎng)中各點(diǎn)的能量密度來表示 磁性材料里面分成很多微小的區(qū)域 每一個(gè)微小區(qū)域就叫一個(gè)磁疇 每一個(gè)磁疇都有自己的磁矩 即一個(gè)微小的磁場(chǎng) 一般情況下 各個(gè)磁疇的磁矩方向不同 磁場(chǎng)互相抵消 所以整個(gè)材料對(duì)外就不顯磁性 當(dāng)各個(gè)磁疇的方向趨于一致時(shí) 整塊材料對(duì)外就顯示出磁性 所謂的磁化就是要讓磁性材料中磁疇的磁矩方向變得一致 當(dāng)對(duì)外不顯磁性的材料被放進(jìn)另一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí) 就會(huì)被磁化 但是 不是所有材料都可以磁化的 只有少數(shù)金屬及金屬化合物可以被磁化 四 時(shí)變電磁場(chǎng) 交變磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng) 交變電場(chǎng)周圍又會(huì)產(chǎn)生新的磁場(chǎng) 它們相互作用 方向互相垂直 并與自己的運(yùn)動(dòng)方向垂直 這種交替產(chǎn)生的具有電場(chǎng)與磁場(chǎng)作用的物質(zhì)空間 成為時(shí)變電磁場(chǎng) 時(shí)變電磁場(chǎng)以一定速度在空間傳播 在其傳播過程中不斷向周圍空間輻射能量 此能量成為電磁輻射 亦稱為電磁波 磁場(chǎng)具有的能量可用磁場(chǎng)中各點(diǎn)的能量密度來表示 介電常數(shù) F m 磁導(dǎo)率 H mH 磁場(chǎng)強(qiáng)度 E 電場(chǎng)強(qiáng)度 在電磁波中 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng) 變化的磁場(chǎng)又產(chǎn)生變化的電場(chǎng) 伴隨著電場(chǎng)和磁場(chǎng)的傳播是能量的傳輸 五 電磁波 電磁波的傳播方向 電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)強(qiáng)度H互相垂直的關(guān)系可以用右手螺旋法則來描述 右手四指由電場(chǎng)強(qiáng)度方向轉(zhuǎn)向磁場(chǎng)強(qiáng)度方向時(shí) 垂直伸直的大拇指方向就是電磁波的傳播方向 S ExH 電磁作用的傳播不是瞬時(shí)完成的 即電磁波是以有限速度逐點(diǎn)傳播的 其傳播速度為 P148 n稱為介質(zhì)的折射率 n 1 相對(duì)磁導(dǎo)率 相對(duì)介電常數(shù) 沿x軸方向傳播的正弦均勻平面波 電磁波的周期 頻率與波長(zhǎng) 理想介質(zhì)中正弦均勻平面波的傳播特點(diǎn) 1 橫電磁波 TEM波 電場(chǎng)和磁場(chǎng)與波的傳播方向三者兩兩相互垂直 且滿足右手螺旋法則 2 等振幅振蕩 電場(chǎng)與磁場(chǎng)作等幅周期性變化 3 同相位 電場(chǎng)與磁場(chǎng)做同相周期性變化 4 電 磁能量密度相等 電磁波的能流密度按相速傳播 是相速 相速 波速 與頻率無關(guān)的單色波 正弦均勻平面電磁波在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播的特點(diǎn) 1 電場(chǎng)與磁場(chǎng)做周期性衰減變化 2 電場(chǎng)領(lǐng)先于磁場(chǎng)一個(gè)空間相位差做異相周期性變化 3 電磁波的能流密度做周期性衰減變化 導(dǎo)電媒質(zhì)中正弦均勻平面電磁波在某時(shí)刻沿傳播方向的分布 正弦均勻平面電磁波在良導(dǎo)體中傳播的特點(diǎn) 1 頻率很高時(shí)電磁波在良導(dǎo)體的衰減常數(shù)非常大 導(dǎo)致電場(chǎng)和磁場(chǎng)的振幅急劇衰減 電磁波無法進(jìn)入良導(dǎo)體深處 僅存在于其表面附近 呈現(xiàn)顯著的集膚效應(yīng) 2 良導(dǎo)體中的電磁波以磁場(chǎng)為主 傳導(dǎo)電流是電流的主要成分 3 良導(dǎo)體中電磁波的相速和波長(zhǎng)都較小 極化波 電場(chǎng)方向按一特定規(guī)律變化的電磁波 平面極化波 圓極化波 橢圓極化波 平面極化波 線極化波 水平極化波 電場(chǎng)方向與地面平行 我國(guó)電視臺(tái)的電視廣播多采用水平極化波 即發(fā)射天線是水平安裝的 垂直極化波 電場(chǎng)方向和地面垂直的極化波 一般無線電語(yǔ)言廣播都采用垂直極化波 圓極化波 電磁波在一個(gè)周期中電場(chǎng)振幅不隨時(shí)間變化 瞬時(shí)值在垂直于傳播方向的平面內(nèi)所描繪的軌跡是一個(gè)圓的極化波 用于衛(wèi)星通訊 左旋圓極化波 沿傳播方向看 電場(chǎng)在橫截面內(nèi)以等角速度作逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的圓極化波 右旋圓極化波 電場(chǎng)作順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的圓極化波 以下內(nèi)容自學(xué) P151 152 電磁波的反射與透射電磁波的相速與群速電磁波譜 當(dāng)交流電的頻率達(dá)到105Hz以上時(shí) 其周圍就形成了高頻電場(chǎng)和磁場(chǎng) 即射頻電磁場(chǎng) 無線電波 通常將每秒振蕩十萬(wàn)次以上的交流電稱為高頻電流 因此射頻電磁場(chǎng)也稱高頻電磁場(chǎng) 射頻電磁場(chǎng)是非電離輻射 其電子能量在1 2 106 4 106電子伏特 ev 通常射頻電磁場(chǎng)按頻率劃分為不同的頻段 六 無線電波傳播 無線電波的電磁波譜無線電波的傳播特性與波長(zhǎng)或頻率f密切相關(guān) 無線電波在電磁波譜中的位置 射頻 RF 無線電波使用的頻率 地波傳播 由地面發(fā)射天線沿地表傳播 適用于長(zhǎng)波至米波近距傳播 天波傳播 由發(fā)射天線向天空輻射 在電離層內(nèi)經(jīng)連續(xù)折射 返回地面的傳播 適用于短波遠(yuǎn)距傳播 空間波傳播 在發(fā)射天線和接收天線的直視距離 無障礙物阻擋 內(nèi)的傳播 適用于米波至微波視距傳播 傳播方式 無線電波傳播的基本方式 空間電波傳播類型 第三節(jié)電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 一 電磁輻射的量度單位 1 電場(chǎng)強(qiáng)度E電場(chǎng)強(qiáng)度單位一般用V m mV m和 V m表示在表示電場(chǎng)干擾大小時(shí) 常用dB來衡量 在微波領(lǐng)域 電磁場(chǎng)的強(qiáng)弱常用功率密度來表示 如W cm2 mW cm2和 W cm2 2 磁場(chǎng)強(qiáng)度H磁場(chǎng)強(qiáng)度單位一般用A m mA m和 A m表示射頻電磁場(chǎng)的頻段不同 其測(cè)量采用的單位也有不同 高頻 100kHz 30MHz 與甚高頻 30 300MHz 的電場(chǎng)強(qiáng)度用V m mV m和 V m或dB來表示 1mV m 0dB 特高頻 300MHz 用功率密度來量度 單位W cm2 mW cm2和 W cm2 二 電磁輻射場(chǎng)區(qū)的劃分電磁輻射場(chǎng)區(qū)一般分為遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)和近區(qū)場(chǎng) 1 近區(qū)場(chǎng)及特點(diǎn)以場(chǎng)源為中心 在一個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的區(qū)域 稱為近區(qū)場(chǎng) 也可稱為感應(yīng)場(chǎng) 近區(qū)場(chǎng)的特點(diǎn) 近區(qū)場(chǎng)內(nèi) 電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小沒有確定的比例關(guān)系 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 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 2 遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)及特點(diǎn)以場(chǎng)源為中心 半徑為一個(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) 遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)主要特點(diǎn) 在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)中 所有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 3 近區(qū)場(chǎng)與遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)劃分的意義通常 對(duì)一個(gè)固定 可以產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁輻射源來說 近區(qū)場(chǎng)輻射的電磁場(chǎng)強(qiáng)度較大 應(yīng)格外注意對(duì)電磁輻射近區(qū)場(chǎng)的防護(hù) 首先對(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) 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 應(yīng)考慮的主要因素是對(duì)信號(hào)的保護(hù) 另外 應(yīng)該對(duì)近區(qū)場(chǎng)有一個(gè)概念 對(duì)我們經(jīng)常接觸的從短波段30MHz到微波段3000MHz的頻段范圍 其波長(zhǎng)范圍從10米到1米 二 電磁輻射評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)計(jì)算方法 一 國(guó)際上電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)的情況國(guó)際上 有兩大主流標(biāo)準(zhǔn) 一個(gè)是ICNIRP標(biāo)準(zhǔn) 它是國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì) TheInternationalCommissionforNon IonizingRadiationProtection ICNIRP 發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn) 主要使用范圍在歐洲 澳大利亞 新加坡 巴西 以色列以及我國(guó)香港特區(qū) 目前 移動(dòng)制造商論壇 MMF 正在中國(guó)積極進(jìn)行宣傳活動(dòng) 希望中國(guó)也能夠采用ICNIRP標(biāo)準(zhǔn) 另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)的IEEE標(biāo)準(zhǔn) 主要使用范圍在美國(guó) 加拿大 日本 韓國(guó)以及我國(guó)的臺(tái)灣地區(qū) 準(zhǔn)備采用ICNIRP標(biāo)準(zhǔn) 等 目前在世界衛(wèi)生組織等國(guó)家組織的推動(dòng)下 IEEE標(biāo)準(zhǔn)的限值今后會(huì)統(tǒng)一到歐標(biāo) ICNIRP 的限值上 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作正在進(jìn)行之中 二 我國(guó)電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)的情況關(guān)于電磁輻射標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)目前的狀況是多個(gè)相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)并存 幾個(gè)部門同時(shí)又在制定或修訂類似的國(guó)標(biāo) 我國(guó)與電磁輻射相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)情況如下 GB8702 88 電磁輻射防護(hù)規(guī)定 GB9715 88 環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB12638 90 微波和超短波通信設(shè)備輻射安全要求 GB10436 89 作業(yè)場(chǎng)所微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB10437 89 作業(yè)場(chǎng)所超高頻輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB16203 96 作業(yè)場(chǎng)所工頻電場(chǎng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)目前使用的電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)是GB8702 88 電磁輻射防護(hù)規(guī)定 它在30MHz 3GHz之間的公眾導(dǎo)出限值是40mW cm2 原來衛(wèi)生部也制訂了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)GB9715 88 環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 但環(huán)保局執(zhí)法一般按照GB8702 88來進(jìn)行 鏈接1 鏈接2 1 電磁輻射防護(hù)規(guī)定GB8702 88 基本限值是指判定人體對(duì)電磁場(chǎng)產(chǎn)生生理反應(yīng)的基本量 適用于身體存在場(chǎng)中的情形 人體暴露的基本限值通常以比吸收率 SpecificAbsorptionRate SAR 來表示 使用基本限值和導(dǎo)出限值給出電磁輻射限值 本規(guī)定中防護(hù)限值的范圍為100KHZ 300GHZ 本規(guī)定中的防護(hù)限值是可以接受的防護(hù)水平的上限 并包括各種可能的電磁輻射污染的總量值 導(dǎo)出限值是指可以產(chǎn)生與基本限值相應(yīng)的電場(chǎng) 磁場(chǎng)和功率通量密度的值 由于基本限值很難測(cè)出 所以大多數(shù)文件給出了電場(chǎng) 磁場(chǎng)和功率密度的導(dǎo)出 參考 限值 1 電磁輻射防護(hù)限值基本限值職業(yè)照射 在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(yīng)小于0 1W kg 公眾照射 在24h內(nèi) 任意連續(xù)6min按全身平均的比吸收率 SAR 應(yīng)小于0 02W kg 表1職業(yè)照射導(dǎo)出限值 導(dǎo)出限值職業(yè)照射 在每天8h工作期間內(nèi) 電磁輻射場(chǎng)的場(chǎng)量參數(shù)在任意連續(xù)6min內(nèi)的平均值應(yīng)滿足表1要求 注 1 系平面波等效值 供對(duì)照參考 2 供對(duì)照參考 不作為限值 表中f是頻率 單位為MHz 表中數(shù)據(jù)作了取整處理 公眾照射 在24h內(nèi) 環(huán)境電磁輻射場(chǎng)的參數(shù)在任意連續(xù)6min內(nèi)的平均值應(yīng)滿足表2要求 表2公眾照射導(dǎo)出限值 注 1 系平面波等效值 供對(duì)照參考 2 供對(duì)照參考 不作為限值 表中f是頻率 單位為MHz 表中數(shù)據(jù)作了取整處理 SAR測(cè)定 SAR值測(cè)量系統(tǒng)由人體模型 測(cè)量?jī)x表 探針 機(jī)械臂等組成 測(cè)量時(shí) 在人體模型內(nèi)部倒入專用測(cè)試液體 液體的電磁性與人體的電磁性一致 將發(fā)射源緊貼模型放置 設(shè)置好發(fā)射源的發(fā)射功率 由機(jī)械臂帶動(dòng)探針在液體內(nèi)運(yùn)動(dòng) 自動(dòng)測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)E 由以下公式可以計(jì)算SAR的值 單位 W kg SAR E2 其中 E為電場(chǎng)強(qiáng) 為介電常數(shù) 為液體密度 對(duì)一個(gè)輻射體發(fā)射幾種頻率或存在多個(gè)輻射體時(shí) 其電磁輻射場(chǎng)的場(chǎng)量參數(shù)在任意連續(xù)6min內(nèi)的平均值之和 應(yīng)滿足 A i j 第i個(gè)輻射體受j頻段輻射的輻射水平 B i j 對(duì)應(yīng)于j頻段的電磁輻射所規(guī)定的照射限值 2 環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB9175 88 本標(biāo)準(zhǔn)適用于一切人群經(jīng)常居住和活動(dòng)場(chǎng)所的環(huán)境電磁輻射 不包括職業(yè)輻射和射頻 微波治療需要的輻射 1 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以電磁波輻射強(qiáng)度及其頻段特性對(duì)人體可能引起潛在性不良影響的閾下值為界 將環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)分為二級(jí) 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為安全區(qū) 指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長(zhǎng)期居住 工作 生活的一切人群 包括嬰兒 孕婦和老弱病殘者 均不會(huì)受到任何有害影響的區(qū)域 新建 改建或擴(kuò)建電臺(tái) 電視臺(tái)和雷達(dá)站等發(fā)射天線 在其居民覆蓋區(qū)內(nèi) 必須符合 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 的要求 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為中間區(qū) 指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長(zhǎng)期居住 工作和生活的一切人群 包括嬰兒 孕婦和老弱病殘者 可能引起潛在性不良反應(yīng)的區(qū)域 在此區(qū)內(nèi)可建造工廠和機(jī)關(guān) 但在不許建造居民住宅 學(xué)校 醫(yī)院和療養(yǎng)院等 已建造的必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施 超過二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)地區(qū) 對(duì)人體可帶來有害影響 在此區(qū)內(nèi)可作綠化或種植農(nóng)作物 但禁止建造居民住宅及人群經(jīng)?；顒?dòng)的一切公共設(shè)施 如機(jī)關(guān) 工廠 商店和影劇院等 如在此區(qū)內(nèi)已有這些建筑 則應(yīng)采取措施 或限制輻射時(shí)間 環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 2 衛(wèi)生要求 復(fù)合場(chǎng)強(qiáng) 指兩個(gè)或兩個(gè)以上頻率的電磁波復(fù)合在一起的電場(chǎng)強(qiáng) 其值為各單個(gè)頻率電場(chǎng)強(qiáng)平方和的根值 E1 E2 En 各單個(gè)頻率所測(cè)得的電場(chǎng)強(qiáng) V m 自學(xué)內(nèi)容 其它標(biāo)準(zhǔn) p155 157 電磁輻射評(píng)價(jià)測(cè)量范圍p160 第四節(jié)電磁輻射污染防治技術(shù) 一 電磁輻射防護(hù)基本原則 2 電磁輻射防護(hù)基本原則 1 主動(dòng)防御與治理 2 被動(dòng)防御與治理 1 傳播途徑空間輻射線路傳導(dǎo) 3 電磁輻射防護(hù)的形式 1 泄漏和輻射源層面的防護(hù)措施特點(diǎn) 減少設(shè)備的電磁泄漏場(chǎng)和電磁泄漏能 使泄漏到空間的電磁場(chǎng)強(qiáng)度和功率密度降低到最小程度 2 作業(yè)人員層面 工作環(huán)境 的防護(hù)措施 特點(diǎn) 增加電磁波在介質(zhì)中的衰減 使到達(dá)人體的場(chǎng)強(qiáng)和能量降低到防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)以下 二 電磁輻射防護(hù)基本方法 一 屏蔽 屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離 以控制電場(chǎng) 磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射 1 屏蔽的種類若從屏蔽的作用來分 主要分為兩類 屏蔽 接地技術(shù) 濾波 城市規(guī)劃及綠化 1 主動(dòng)場(chǎng)屏蔽用屏蔽體將元部件 電路 組合件 電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來 防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散 特點(diǎn) 場(chǎng)源位于屏蔽體之內(nèi) 所要屏蔽的電磁輻射強(qiáng) 屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要嚴(yán)謹(jǐn) 屏蔽體要妥善進(jìn)行符合技術(shù)要求的接地處理 2 被動(dòng)場(chǎng)屏蔽就是用屏蔽體將接收電路 設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來 防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響 特點(diǎn) 場(chǎng)源位于屏蔽體之外 屏蔽體與場(chǎng)源間距大 所要屏蔽的電磁輻射較弱 高壓試驗(yàn)屏蔽室 微波暗室 電波暗室 銅網(wǎng)式電磁屏蔽機(jī)房 核磁共振屏蔽室 電動(dòng)氣密屏蔽門 通風(fēng)波導(dǎo)窗 屏蔽視窗 電磁屏蔽柜 屏蔽過濾器 軍用屏蔽帳篷 主要功能有 防電子偵察 防電磁干擾輻射 防電磁轟炸 保持棚內(nèi)電子設(shè)施在戰(zhàn)時(shí)暢通無阻 手機(jī)信號(hào)屏蔽器 2 電磁屏蔽機(jī)理電磁屏蔽按內(nèi)容可分為電場(chǎng)屏蔽 靜電屏蔽和交變電場(chǎng)屏蔽 磁場(chǎng)屏蔽 靜磁屏蔽和交變磁場(chǎng)屏蔽 和電磁場(chǎng)屏蔽三種 1 靜電屏蔽 1 靜電屏蔽 在靜電平衡狀態(tài)下 不論是空心還是實(shí)心導(dǎo)體 不論導(dǎo)體本身帶電多少 或者導(dǎo)體是否處于外電場(chǎng)中 導(dǎo)體必定為等勢(shì)體 其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零 封閉導(dǎo)體殼不論接地與否 內(nèi)部電場(chǎng)不受殼外電荷與電場(chǎng)影響 接地封閉導(dǎo)體殼外電場(chǎng)不受殼內(nèi)電荷的影響 靜電屏蔽的應(yīng)用舉例 室內(nèi)高壓設(shè)備罩上接地的金屬罩或較密的金屬網(wǎng)罩 電子管用金屬管殼 作全波或橋式整流的電源變壓器 在初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間包上金屬薄片或繞上一層漆包線并使之接地 達(dá)到屏蔽作用 在高壓帶電作業(yè)中 工人穿上用金屬絲或?qū)щ娎w維織成的均壓服 可以對(duì)人體起屏蔽保護(hù)作用 2 磁場(chǎng)屏蔽 2 1低頻磁場(chǎng)屏蔽2 2高頻磁場(chǎng)屏蔽 2 1低頻磁場(chǎng)屏蔽低頻 100kHz以下屏蔽原理 利用高磁導(dǎo)率的鐵磁材料 如鐵 硅鋼片 對(duì)騷擾磁場(chǎng)進(jìn)行分路 把磁力線集中在其內(nèi)部通過 限制在空氣中大量發(fā)散 磁導(dǎo)率越高 截面積越大 則磁路的磁阻越小 集中在磁路中的磁通越大 在空氣中的漏磁通就大大減少 2 2高頻磁場(chǎng)屏蔽高頻磁場(chǎng)的屏蔽采用低電阻率的良導(dǎo)體 銅 鋁 屏蔽原理 利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 在屏蔽體表面所產(chǎn)生的感應(yīng)電流 渦流 生成的的反磁場(chǎng)來達(dá)到屏蔽的目的 即利用了渦流 感應(yīng)電流 產(chǎn)生的反向磁場(chǎng)對(duì)于原騷擾磁場(chǎng)的排斥作用 抑制或抵消屏蔽體外的磁場(chǎng) 屏蔽是利用感應(yīng)渦流的反磁場(chǎng)排斥原騷擾磁場(chǎng)而達(dá)到屏蔽的目的 渦電流的大小直接影響屏蔽效果 屏蔽體電阻越小 產(chǎn)生的感應(yīng)渦流越大而且屏蔽體自身的損耗也越小 所以高頻磁屏蔽材料需用良導(dǎo)體 注 因?yàn)楦哳l時(shí)鐵磁材料的磁性損耗 包括磁滯損耗和渦流損耗 很大 導(dǎo)磁率明顯下降 鐵磁材料不適用于高頻磁場(chǎng)屏蔽 3 電磁場(chǎng)屏蔽 時(shí)變電磁場(chǎng)中 電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是同時(shí)存在 通常所說的屏蔽 多指電磁屏蔽 電磁屏蔽是指同時(shí)抑制或削弱電場(chǎng)和磁場(chǎng) 電磁屏蔽一般也是指高頻交變電磁屏蔽 10vkHz 40GHz 在頻率較低時(shí) 近場(chǎng)區(qū) 近場(chǎng)隨著騷擾源的性質(zhì)不同 電場(chǎng)和磁場(chǎng)的大小有很大差別 高電壓小電流騷擾源以電場(chǎng)為主 電準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)場(chǎng) 忽略了感應(yīng)電壓 磁場(chǎng)騷擾較小 有時(shí)可忽略 低電壓高電流騷擾源以磁場(chǎng)騷擾為主 磁準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)場(chǎng) 忽略了位移電流 電場(chǎng)騷擾較小 隨著頻率增高 電磁輻射能力增加 產(chǎn)生輻射電磁場(chǎng) 并趨向于遠(yuǎn)場(chǎng)騷擾 遠(yuǎn)場(chǎng)騷擾中的電場(chǎng)騷擾和磁場(chǎng)騷擾都不可忽略 因此需將電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)屏蔽 即電磁屏蔽 3 1電磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理 A 反射 電磁波到達(dá)屏蔽體表面 由于空氣與金屬交界面上的阻抗不一致 對(duì)入射波產(chǎn)生反射 兩者阻抗相差越大反射作用越明顯 b 吸收 未被表面反射掉而進(jìn)入屏蔽體的能量 被屏蔽材料所衰減 轉(zhuǎn)化成熱耗損 即所謂吸收 c 在屏蔽體內(nèi)的多次反射 尚未衰減掉的剩余能量 傳到材料的另一表面時(shí) 遇到金屬 空氣阻抗不連續(xù)的交界面 會(huì)形成再次反射 并重新返回屏蔽體內(nèi) 3 1 1影響反射損耗的因素 電場(chǎng)反射損耗 磁場(chǎng)反射損耗 當(dāng)頻率升高時(shí) 電場(chǎng)反射損耗減小 磁場(chǎng)反射損耗增加 距離電偶極源 D 越近 則反射損耗越大 距離磁偶極源 D 越近 則反射損耗越小 3 1 2影響吸收損耗的因素 趨膚效應(yīng) 交變電磁場(chǎng)通過導(dǎo)體時(shí) 會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)部引起渦流 電流在導(dǎo)體橫截面上的分布不再均勻 導(dǎo)體內(nèi)部電流密度小 導(dǎo)體表面電流密度大 這種現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng) 趨膚深度 厚度 趨膚效應(yīng)使導(dǎo)體的有效電阻增加 頻率越高 趨膚效應(yīng)越顯著 當(dāng)頻率很高的電流通過導(dǎo)線時(shí) 可以認(rèn)為電流只在導(dǎo)線表面上很薄的一層中流過 這等效于導(dǎo)線的截面減小 電阻增大 既然導(dǎo)線的中心部分幾乎沒有電流通過 就可以把這中心部分除去以節(jié)約材料 因此 在高頻電路中可以采用空心導(dǎo)線代替實(shí)心導(dǎo)線 此導(dǎo)線的厚度 稱為趨膚深度 3 1 2影響吸收損耗的因素 材料厚度 t 越大 吸收損耗越大 每增加一個(gè)趨膚深度 吸收損耗增加約20dB 趨膚深度 越小 磁導(dǎo)率 電導(dǎo)率和頻率越高 吸收損耗越大 良導(dǎo)體利用趨膚效應(yīng)阻止電磁波透入而成為電磁屏蔽體 4影響吸收損耗的因素 材料厚度 t 越大 吸收損耗越大 每增加一個(gè)趨膚深度 吸收損耗增加約20dB 趨膚深度 越小 磁導(dǎo)率 電導(dǎo)率和頻率越高 吸收損耗越大 良導(dǎo)體利用趨膚效應(yīng)阻止電磁波透入而成為電磁屏蔽體 4 實(shí)施屏蔽要點(diǎn)下列各項(xiàng)可認(rèn)為是屏蔽設(shè)計(jì)中最突出的幾個(gè)注意點(diǎn) 1 屏蔽高頻電場(chǎng)應(yīng)該用銅 鋁等良導(dǎo)體 以得到最高的反射損耗 2 屏蔽低頻磁場(chǎng)應(yīng)該用鐵和鎳等金屬磁性材料 以得到最高的貫穿損耗 3 任何一種屏蔽材料 只要其厚度足以穩(wěn)固地支撐自身 則一般也就能足以屏蔽電場(chǎng) 4 采用薄膜屏蔽層時(shí) 在材料厚度低于 4的情況下 屏蔽效果恒定 超過此厚度則顯著增大 5 多層屏蔽不但能夠提供較高的屏蔽效果而且拓寬屏蔽的頻率范圍 6 設(shè)計(jì)過程中 應(yīng)認(rèn)真對(duì)待所有的開口和間斷點(diǎn) 以保證屏蔽效果的減弱程度降到最小 應(yīng)注意選擇材料 使它不只適用于屏蔽 而且從電化學(xué)腐蝕觀點(diǎn)看也應(yīng)當(dāng)是令人滿意的 7 當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的其它方面允許時(shí) 連續(xù)的對(duì)接或搭接式焊縫是最合乎需要 重要的一點(diǎn)是要盡可能實(shí)現(xiàn)接縫處整個(gè)交接表面之間的緊密接觸 8 待配合表面必須清潔且不能有不導(dǎo)電涂層 除非接地工藝能絕對(duì)有效地貫穿該涂層 9 導(dǎo)電襯墊和指狀彈性簧片 波導(dǎo)衰減器 金屬絲網(wǎng)和百葉窗 以及導(dǎo)電玻璃是可以保持面殼屏蔽效果的主要裝置和手段 除屏蔽層本身的 特性之外 從空間利用率到經(jīng)濟(jì)性 從空氣環(huán)流到可見度等許多因素 都可以改變?cè)谀承┨囟l件下所采用的具體方法 10 屏蔽只是提供減小設(shè)備電磁干擾的一種方法 不應(yīng)僅局限于屏蔽而不綜合考慮簡(jiǎn)化或降低屏蔽要求的濾波 接地和搭接等技術(shù) 二 接地技術(shù) 1 接地抑制電磁輻射的機(jī)理接地有射頻接地和高頻接地兩種 射頻接地是將場(chǎng)源屏蔽體或屏蔽體部件內(nèi)的感應(yīng)電流迅速導(dǎo)入大地 避免屏蔽體產(chǎn)生二次輻射 高頻接地是將設(shè)備屏蔽體和大地之間 或者與大地上可以看做公共點(diǎn)的某些構(gòu)件之間 采用低電阻導(dǎo)體連接起來 形成電流通路 使屏蔽系統(tǒng)與大地之間形成一個(gè)等電勢(shì)分布 接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 2 接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施 1 接地線 屏蔽體的接地系統(tǒng)表面積要足夠大 以寬為10cm的銅帶為宜 設(shè)備接地 要求每臺(tái)設(shè)備有各自的接地連接 不應(yīng)采用匯流排線 避免引起干擾的耦合效應(yīng) 屏蔽部件接地 任何金屬屏蔽部件應(yīng)使用寬的金屬帶作為接地線并多點(diǎn)接地 且與地極良好連接 屏蔽電纜接地 電纜的金屬屏蔽是產(chǎn)生射頻電磁場(chǎng)設(shè)備的電流回路 要求電纜屏蔽外皮妥善接地 2 接地極 接地板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有如下幾種型式 接地銅板 一般將2m2的銅板埋在地下 并將接地線良好地連接在接地銅板上 豎埋 橫埋 平埋 接地格網(wǎng)銅板 在一塊2m2的銅板上立焊 字形銅板 使其成為格網(wǎng)結(jié)構(gòu) 格網(wǎng)式接地線 嵌入接地棒 將長(zhǎng)度為2m 直徑為5 10cm的金屬銅棒或鐵棒打入土壤 一般以3 5m間距為宜 然后將各接地棒上端連在一起 并與屏蔽體相連接 接地棒埋置示意圖 3 一點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地 射頻設(shè)備接地 最好選擇單點(diǎn)接地 對(duì)射頻場(chǎng)源實(shí)行屏蔽 可實(shí)行多點(diǎn)接地 不論單點(diǎn)接地或多點(diǎn)接地 都須注意接地體本身所具有的天線效應(yīng)問題 否則接地不完善會(huì)大量輻射電磁能量 造成干擾 射頻接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意 接地應(yīng)避開1 4波長(zhǎng)的奇數(shù)倍 接地板一般埋在地下水位上 具體深度選取2 3m 必須立埋 加強(qiáng)泄流 平埋不利射頻電流迅速泄入大地 埋設(shè)接地極必須注意以下幾個(gè)問題 1 含水量 土壤的電阻系數(shù)隨含水量的增加而急劇下降 接地極周圍土壤必須潮濕 并有足夠深度 2 土壤的緊密程度 土壤越緊密電阻系數(shù)越小 接地電阻就越小 因此埋設(shè)接地極時(shí) 必須把周圍的土壤夯實(shí) 3 水溶性無機(jī)化合物的影響 土壤中水溶性無機(jī)鹽 堿或酸 由于電離會(huì)降低土壤電阻系數(shù) 因此埋接地極時(shí) 在接地附近灑食鹽或澆食鹽水 以降低土壤電阻系數(shù) 三 濾波1 濾波的機(jī)理濾波是抑制電磁干擾最有效的手段之一 濾波即在電磁波的所有頻譜中分離出一頻率范圍內(nèi)的有用波段 線路濾波的作用是保證有用信號(hào)通過的同時(shí) 阻截?zé)o用信號(hào)通過 濾波器是一種選頻裝置 可以使信號(hào)中特定的頻率成分通過 而極大地衰減其它頻率成分 它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)選頻電路 2 濾波器 濾波器中 把信號(hào)能夠通過的頻率范圍 稱為通頻帶或通帶 信號(hào)受到很大衰減或完全被抑制的頻率范圍稱為阻帶 通帶和阻帶之間的分界頻率稱為截止頻率 實(shí)際濾波器的通帶和阻帶之間存在一定頻率范圍的過渡帶 微波無源濾波器 LC濾波器 晶體濾波器 螺旋濾波器 聲表面濾波器 腔體濾波器 混頻器 高頻系列濾波器 低頻系列濾波器 水平出線 垂直出線 垂直出線 屏蔽接口腔 軍用電源濾波器 單相電源濾波器 三相三線電源濾波器 單相交流電源濾波器 三相三線交流電源濾波器 三相四線交流電源濾波器 直流輸入濾波器 插座交流濾波器 1 按處理的信號(hào) 模擬和數(shù)字濾波器 2 按通過信號(hào)的頻段 低通 高通 帶通和帶阻濾波器四種 低通濾波器 允許信號(hào)中的低頻或直流分量通過 抑制高頻分量或干擾和噪聲 高通濾波器 允許信號(hào)中的高頻分量通過 抑制低頻或直流分量 帶通濾波器 允許一定頻段的信號(hào)通過 抑制低于或高于該頻段的信號(hào) 干擾和噪聲 帶阻濾波器 抑制一定頻段內(nèi)的信號(hào) 允許該頻段以外的信號(hào)通過 3 濾波器的分類 3 按采用的元器件 無源和有源濾波器 無源濾波器 僅由無源元件 R L和C 組成的濾波器 利用電容和電感元件的電抗隨頻率的變化而變化的原理構(gòu)成 優(yōu)點(diǎn) 電路簡(jiǎn)單 不需要直流電源供電 可靠性高 缺點(diǎn) 通帶內(nèi)的信號(hào)有能量損耗 負(fù)載效應(yīng)較明顯 使用電感元件時(shí)容易引起電磁感應(yīng) 當(dāng)電感L較大時(shí)在低頻域不適用 有源濾波器 由無源元件 一般用R和C 和有源器件 如集成運(yùn)算放大器 組成 優(yōu)點(diǎn) 通帶內(nèi)的信號(hào)不僅沒有能量損耗 而且還可以放大 負(fù)載效應(yīng)不明顯 多級(jí)相聯(lián)時(shí)相互影響小 利用級(jí)聯(lián)的簡(jiǎn)單方法很容易構(gòu)成高階濾波器 并且濾波器的體積小 重量輕 不需要磁屏蔽 由于不使用電感元件 缺點(diǎn) 通帶范圍受有源器件 如集成運(yùn)算放大器 的帶寬限制 需要直流電源供電 可靠性不如無源濾波器高 在高壓 高頻 大功率的場(chǎng)合不適用 4 濾波器的主要參數(shù) 1 通帶增益A0 濾波器通帶內(nèi)的電壓放大倍數(shù) 2 特征角頻率 n和特征頻率fn 它只與濾波用的電阻和電容元件的參數(shù)有關(guān) 通常 3 截止角頻率 c和截止頻率f0 它是電壓增益下降到時(shí)所對(duì)應(yīng)的角頻率 注意 c不一定等于 n 帶通和帶阻濾波器有兩個(gè) c 即 L和 H 4 通帶 阻帶 寬度BW 它是帶通 帶阻 濾波器的兩個(gè) c之差 即 5 等效品質(zhì)因數(shù)Q 對(duì)帶通 帶阻 濾波器而言 Q值等于中心角頻率與通帶 阻帶 寬度BW之比 即 5 濾波器的技術(shù)要求 略 1 組成濾波器的元件數(shù)量要少 重量小 2 濾波器的衰耗特性陡度要最大 阻頻帶內(nèi)的衰耗頻率特性的陡度與衰耗數(shù)值愈大 則濾波器的選擇性愈好 3 通頻帶內(nèi)的衰耗最小 而且是常數(shù) 4 通頻帶內(nèi)其特性阻抗應(yīng)盡量維持一常數(shù) 5 具有直線性的相移特性 6 電器特性恒定 不受濾波器輸入端電壓溫度 濕度以及外界電磁場(chǎng)的影響 7 可以簡(jiǎn)便均勻地調(diào)節(jié)通頻帶及其寬度 8 可以在各種不同的頻率范圍內(nèi)工作 6 電源濾波器的設(shè)計(jì) 略 電源濾波器 低通濾波器 其特點(diǎn) 被通過的頻率一般是工頻或零頻 即通過50HZ工作電流或直流 不允許其他頻率的電流通過 電源網(wǎng)路的所有引入線 在其進(jìn)入屏蔽室之外必須裝設(shè)濾波器 若導(dǎo)線分別引入屏蔽室 則要求對(duì)每根導(dǎo)線都必須進(jìn)行單獨(dú)濾波 1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)沿電源線傳播的高頻電流可分成以下兩種形式 即一根電源線作為通路 而另一根電源線作為回路的對(duì)稱分量形式 以電源線作為通路 以大地或鄰近物體作為回路的非對(duì)稱形式 A 截止頻率 濾波器所允許通過的電流頻率是工頻 比所要濾除的頻率低得多 若希望得到更大的衰減常數(shù) 截止頻率要取低些 B 對(duì)象阻抗 通過電源濾波器的頻率與被抑制率差距懸殊 而僅需要考慮提高在衰減區(qū)域的衰減值 當(dāng)濾波器的對(duì)象阻抗絕對(duì)值和終端阻抗絕對(duì)值接近或相等時(shí) 便產(chǎn)生接近共軛匹配狀態(tài) 衰減值降低 為避免這種現(xiàn)象 在保證最大衰減值情況下 使濾波器的對(duì)象阻抗極大或極小 然而濾波器的對(duì)象阻抗不能高于線圈身的特性阻抗 實(shí)際濾波器的對(duì)象阻抗要取最小數(shù)值 C 衰減區(qū)域?qū)挾?高頻振蕩器的輸出含有很多諧波 電源濾波器必須對(duì)這些高次諧波給以衰減 為獲得較寬的衰減寬度 使串聯(lián)線圈對(duì)截頻的電氣角小些 將衰減常數(shù)設(shè)計(jì)的大些 D 線圈Q值 Q值愈大 通頻帶中的工作衰減值的最小值愈低 所以應(yīng)選擇小的Q值 在工頻條件下若損失很大 溫升將成為一個(gè)問題 設(shè)計(jì)應(yīng)全盤考慮 2 電源濾波器的特性要求涉及的問題A 為保證高效能的屏蔽 要求將L C布于金屬殼內(nèi) 同時(shí)金屬殼的尺寸要足夠大 各種線路布置在殼在中部位 避免由于線圈有效電感量減小所引起的分布參數(shù)的改變 B 當(dāng)抑制頻率是一個(gè)很寬的頻帶時(shí) 應(yīng)串接上多個(gè)工作頻率范圍不同的濾波器 并要求分別將這些濾波器妥善屏蔽 C 電容器的接線形式必須正確 以加強(qiáng)側(cè)路效應(yīng) 盡可能減少電容器引出線的影響 7 濾波器安裝與固定的準(zhǔn)則 略 1 濾波器必須插接到每根饋入到屏蔽室內(nèi)電源線的各個(gè)單獨(dú)配線上 為減少濾波器的數(shù)量 必須合理設(shè)計(jì)電源線系統(tǒng) 使引入線減少到最小 2 各電源線的濾波器應(yīng)分別進(jìn)行屏蔽 在可能的情況下應(yīng)對(duì)整個(gè)濾波器進(jìn)行總屏蔽 3 為避免濾波器置于強(qiáng)電磁場(chǎng)之中 應(yīng)將濾波主要零件放置在室外 若將濾波器放入屏蔽室內(nèi) 務(wù)應(yīng)放在弱場(chǎng)地方 4 必須完全隔斷濾波器輸入端與輸出端的雜散耦合 可將濾波器兩端頭分別設(shè)置在屏蔽室內(nèi)外 5 原則上 濾波器屏蔽殼下面接地 盡可能減少感應(yīng)電磁場(chǎng)對(duì)電源線的影響 6 濾波器的屏蔽殼應(yīng)與屏蔽室的屏蔽埋行完善的電氣接觸 7 電源線位于濾波器的兩側(cè) 并且裝在金屬導(dǎo)管之中 或者使用靠近地面的鉛皮電纜 盡可能地將它埋在土壤中一定深度 8 在使用接地線情況下 接地線應(yīng)盡可能地短 并且直接接到高頻電源的回線上或在接地電阻十分低的地方接地 此時(shí) 高頻電源亦要良好接地 9 電源線必須垂直引入濾波輸入端 以減少電源線上干擾電壓與屏蔽殼體耦合 10 一般情況下 將電源線中的零線接到屏蔽室的接地芯柱 將火線通過濾波器引入到屏蔽室內(nèi) 即進(jìn)入屏蔽室 11 濾波器裝在屏蔽容器內(nèi) 網(wǎng)絡(luò)的分隔部分用金屬板隔開 目的是清除回路中各部份的相互耦合 用一根裸銅線在穿過每一隔板的地方焊牢 12 濾波器應(yīng)近于需要濾波的部位 四 城市規(guī)劃及綠化 三 電磁輻射防治技術(shù) 一 高 甚高 頻的電磁輻射防護(hù)高 甚高 頻 即中波和短波 波長(zhǎng)10m 3000m 頻率0 1 300MHz 1 高頻設(shè)備 高頻淬火 熔煉 焊接 切割等感應(yīng)加熱設(shè)備 高頻介質(zhì)加熱設(shè)備 塑料加工 食品烘干設(shè)備 防護(hù)技術(shù) 電磁屏蔽 接地技術(shù)及濾波等 屏蔽室 大型機(jī)械組成或控制室的主動(dòng)場(chǎng)屏蔽 屏蔽衣 屏蔽頭盔和屏蔽眼鏡 個(gè)人防護(hù)用具 可有效降低電磁輻射強(qiáng)度 保護(hù)接觸電磁輻射工作人員的身體健康 屏蔽罩 小型儀器主動(dòng)場(chǎng)屏蔽的主要方法 屏蔽所用材料一般要求是電阻率小的導(dǎo)電性材料 如銅 鋁等 2 廣播 電視發(fā)射臺(tái)的電磁輻射防護(hù) 在項(xiàng)目建設(shè)前 以 電磁輻射防護(hù)規(guī)定 GB8702 88 為標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià) 已建成的發(fā)射臺(tái)可考慮以下防護(hù)措施 1 降低輻射強(qiáng)度 如改變發(fā)射天線結(jié)構(gòu)和方向角 2 加強(qiáng)綠化 中波天線周圍場(chǎng)強(qiáng)15V m 短波場(chǎng)強(qiáng)6V m的范圍設(shè)置綠化帶 3 調(diào)整住房用途 將中波天線周圍場(chǎng)強(qiáng)10V m 短波場(chǎng)源周圍場(chǎng)強(qiáng)4V m范圍內(nèi)住房 改為非生活用房 4 選用合適建筑材料 利用建筑材料對(duì)電磁輻射的吸收或反射特性 在輻射頻率較高的波段 使用不同建筑材料 如鋼筋混凝土 用金屬材料覆蓋建筑物 二 微波頻的電磁輻射防護(hù)微波 波長(zhǎng)1m 0 07m 頻率300MHz 300GHz 1 設(shè)備 無線電定位 導(dǎo)航 雷達(dá)等 2 微波輻射的安全防護(hù)原則 1 減少輻射源的直接輻射 合理設(shè)計(jì)微波設(shè)備結(jié)構(gòu)并采用適當(dāng)措施 降低或杜絕微波泄漏 2 屏蔽輻射源 采用反射型和吸收型兩種屏蔽方法 3 屏蔽輻射源附近的工作地點(diǎn)或加大工作點(diǎn)與場(chǎng)源的距離 4 微波作業(yè)人員的個(gè)體防護(hù) 防護(hù)服 防護(hù)面具等 家庭中使用的電器 大到電視 電冰箱 空調(diào) 洗衣機(jī) 微波爐 電磁爐和計(jì)算機(jī) 小到電吹風(fēng) 電動(dòng)剃須刀和手機(jī)都是產(chǎn)生電磁輻射的污染源 這些卻容易被人忽視 三 日常生活中的電磁污染及其防護(hù) 防護(hù)措施 1 少用會(huì)兒 各種家用電器 辦公設(shè)備 移動(dòng)電話等盡量避免長(zhǎng)時(shí)間操作 2 別讓電器扎堆 不要把家用電器擺放得過于集中或經(jīng)常一起使用 特別是電視 電腦 電冰箱不宜集中擺放在臥室里 以免使自己暴露在超劑量輻射的危險(xiǎn)中 3 勿在電腦身后逗留 盡量別讓屏幕的背面朝有人的地方 因?yàn)殡娔X輻射最強(qiáng)的是背面 其次為左右兩側(cè) 屏幕的正面輻射最弱 4 離遠(yuǎn)點(diǎn)兒 對(duì)各種電器的使用 應(yīng)保持一定的安全距離 如眼睛離電視熒光屏的距離 一般為熒光屏寬度的5倍左右 微波爐開啟后要離開一米遠(yuǎn) 孕婦和小孩應(yīng)盡量遠(yuǎn)離微波爐 手機(jī)在使用時(shí) 應(yīng)盡量使頭部與手機(jī)天線的距離遠(yuǎn)一些 最好使用分離耳機(jī)和話筒接聽電話 5 減少待機(jī) 當(dāng)電器暫停使用時(shí) 最好不讓它們長(zhǎng)時(shí)間 一個(gè)小時(shí)及以上 處于待機(jī)狀態(tài) 因?yàn)榇藭r(shí)可產(chǎn)生較微弱的電磁場(chǎng) 長(zhǎng)時(shí)間也會(huì)產(chǎn)生輻射積累 7 弄幾瓶水吸電磁波 室內(nèi)要保持良好的工作環(huán)境 如舒適的溫度 清潔的空氣 合適的陰離子濃度和臭氧濃度等 因?yàn)樗俏针姶挪ǖ淖詈媒橘|(zhì) 可在電腦的周邊多放幾瓶水 不過 必須是塑料瓶和玻璃瓶的才行 絕對(duì)不能用金屬杯盛水 8 及時(shí)洗臉洗手 電腦熒光屏表面存在著大量靜電 其集聚的灰塵可轉(zhuǎn)射到臉部和手部皮膚裸露處 易發(fā)生斑疹 色素沉著 甚至?xí)鹌つw病變等 因此使用后應(yīng)及時(shí)洗臉洗手 6 接手機(jī)別性急 手機(jī)在接通瞬間及充電時(shí)通話 釋放的電磁輻射最大 因此最好在手機(jī)響過一兩秒后接聽電話 充電時(shí)則不要接聽電話 9 該吃就吃補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng) 電腦操作者應(yīng)多吃些胡蘿卜 白菜 豆制品 紅棗 橘子以及牛奶 雞蛋 動(dòng)物肝臟 瘦肉等食物 補(bǔ)充人體內(nèi)維生素A和蛋白質(zhì) 還可多飲茶水 茶葉中的茶多酚等活性物質(zhì)會(huì)有利于吸收與抵抗放射性物質(zhì) 10 穿防護(hù)服 居住 工作在高壓線 雷達(dá)站 電視臺(tái) 電磁波發(fā)射塔附近的人 佩戴心臟起搏器的患者及生活在現(xiàn)代化電器自動(dòng)化環(huán)境中的人 特別是抵抗力較弱的孕婦 兒童 老人等 有條件的應(yīng)配備阻擋電磁輻射的屏蔽防護(hù)服 四 吸波材料 鏈接1 鏈接2 五 政策保障 政策保障1 政策保障2 本章作業(yè) 1 什么是電磁污染 電磁污染可分為幾類 各有何特性 2 電磁輻射評(píng)價(jià)包括哪些內(nèi)容 評(píng)價(jià)的具體方法有哪些 3 論述電磁輻射防護(hù)的基本方法