电磁辐射的特点精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇电磁辐射的特点，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词： 电磁干扰； 电环控系统； 电磁辐射； 多电飞机； CST

中图分类号： TN03?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）03?0138?05

Study on emission characteristics of electromagnetic radiation for

MEA electric environmental control system

JIANG Dan， CAO Qunsheng

（College of Electronic and Information Engineering， Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Nanjing 210016， China）

Abstract： The three?phase PWM inverter as the main electromagnetic interference source generated from more electric aircraft （MEA） electric environmental control system is analyzed. According to the working principle of the three?phase PWM inverter circuit and its simplified circuit， the common mode current causing the electromagnetic interference is obtained by analysis. The common mode current is taken as the excitation source of the electromagnetic radiation model for the electric environmental control system to establish the electromagnetic radiation emission model of the MEA electric environmental control system. The electric environmental control system influencing on the electromagnetic environment in the cabin and electromagnetic coupling effect of the cabin cable is studied with 3D electromagnetic simulation software CST. The research results show that the electromagnetic interference generated by electric environmental control system makes the electromagnetic environment deterioration within the aircraft， increase the electric field strength of the interference in the cabin and other system crates and induced current of the cabin cable.

Keywords： electromagnetic interference； electric environmental control system； electromagnetic radiation； more electric aircraft； CST

0 引 言

在20世纪70年代已经提出了多电飞机（More Electric Aircraft，MEA）的概念，当时称为全电飞机。对于传统飞机，二次能源是液压能、气压能和电能三种混合能源模式[1]。飞机液压系统由油压驱动执行机构完成特定操纵动作，主要用于起落架、襟翼和减速板的收放，前轮转弯操纵，驱动风挡雨刷和燃油泵的液压马达，驱动副翼、升降舵和方向舵的助力器等；气压能主要来自于发动机的压气机压缩后的高压高温空气，主要用于防冰、除冰和作为飞机环境控制系统的原动力。飞机上的多种二次能源使飞机和发动机的结构变得复杂、性能降低、重量大、价格高，并且能源的使用效率降低，可靠性和生命力降低。而电能与液压能、气压能相比，具有容易输送、分配和变换以及减少设备元件重量和尺寸的优点，可以提高设备可靠性。多电飞机就是用电能代替集中式的液压能源和气压能源，使各种二次能源统一为电能，二次功率均以电的形式传输、分配。

在多电飞机上大量的高功率密度电动机、电力作动器（EMA）、多种电能变换器和其他多种用电设备给多电飞机的电磁安全带来了隐患[2]。多电系统的使用带来了更强的电磁传导和辐射，对机上电磁环境产生了严重的不良影响。由机各系统内部设备之间，各系统之间各类互连电缆多达上千条，数据表明，一架波音747大型客机的电缆总长度[3]达到274 km。导线可以认为是高效率的电磁波接收天线和电磁波辐射天线。在各种多电系统中，电环控系统的功率最高，对电能的需求最高，对其他系统的电磁影响也最显著；因此有必要重点对多电飞机中的电环控系统产生的电磁干扰源、发射和辐射对相邻线缆的影响等进行深入研究。类似方法可以用于多电系统的其他系统，如电作动系统、电防除冰系统等。

1 电环控系统中三相脉宽调制逆变器

交直流变换器（Pulse Width Modulation，PWM），即DC/AC逆变器，是电环控系统的重要组成器件，图1为DC/AC逆变器的主电路示意图。DC/AC逆变器的主要功能是完成DC 180 V至AC 115 Vrms/400 Hz交流电压的变换功能。在三相DC/AC逆变器中，各个开关管的导通和关断过程中，导致A，B和C相的端口电压[Va，][Vb，][Vc]不断发生跳变，而在电路中，电路?地间会形成寄生电容[Cp1，Cp2，Cp3，]电压[Va，Vb，Vc]通过寄生电容[Cp1，Cp2，Cp3]不断进行充?放电，因此产生了共模电流[icm1，icm2，icm3，]通过线路阻抗稳定网络（LISN）注入到逆变器的直流母线，如图1中虚线所示，对电网或其他设备产生共模传导电磁干扰（EMI）[4]。LISN也称为人工电源网络，它的作用就是为相线与地线之间和中线与地线之间提供50 Ω的恒定阻抗，为待测设备的传导干扰提供通道，并与电源上的高频干扰隔离开，还可以将干扰电压通过耦合方式输出[4]。

PWM逆变器输出端的差模干扰主要是由于输出电压中含有谐波引起的。在开关管开通、关断的瞬间，便有电流流过负载，该电流会耦合到直流端，因此导致了差模干扰的产生。

DC/AC逆换器产生的电磁干扰既有共模干扰又有差模干扰，但是在相同激励的情况下，共模干扰的幅度比差模干扰幅度大，频率比差模干扰的高，并且产生的辐射场强远远大于差模干扰产生的辐射场强[5]；此处仅对共模干扰电流产生的电磁辐射特性进行分析。

1.1 共模干扰电流分析

1.1.1 Buck电路的共模电流等效电路

如图2（a）所示为新型的交?交变频电源――Buck变换器电路[4]。

Buck变换器是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。当开关管T通断时，变换器的[P]点对参考地的电位不停的发生变化，而开关管对地之间存在寄生电容，因此变化的电位会对该寄生电容进行充放电，形成共模电流[Icm。]共模电流[Icm]流过寄生电容[Cp，]然后经过散热器到达参考地，再通过LISN的50 Ω和0.25 μF的电容回到直流侧，分成了两路电流[I1]和[I2，]如图2（a）中带箭头虚线所示。[I1]直接通过直流母线正极的连接线回到开关管的集电极，而[I2]则通过直流母线的负极经电解电容后回到开关管的集电极，这两条电流[I1]和[I2]的不同在于[I2]通过了直流母线上的电解电容。电解电容有一定的等效串联电感和等效串联电阻。假设它的等效串联电感为[Le、]等效串联电阻为[Re，]并且[Le]的数量级一般为nH级；[Re]一般为0.1 Ω左右；假设共模电流回路中导线的寄生电感为[Lp，Lp]的数量级一般为μH级；显然，电感[Le]远小于电感[Lp，]电阻[4][Re]远小于50 Ω。因此电解电容的等效串联电阻和等效串联电感的影响通常可以忽略，[I1]和[I2]流过的通路就是一样的，并且[I1]和[I2]为共模电流[Icm]的[12。]

图2（b）为Buck电路的共模电流等效电路。图中电压源[V]表示开关管T两端的电压，直流电源被认为是短路；[Lcm]代表散热器与参考地的连接线的等效电感；[Lcab]代表从LISN到直流电容的等效电感；[Rin]代表从LISN到直流电容的等效电阻；[Cp]是开关管发射极对参考地的等效寄生电容；[Cn]是电解电容之后的直流母线正负极对参考地的等效寄生电容[4]。当图2（a）中开关管T与二极管D的位置调换后，此时Buck电路的共模等效电路模型与图2（b）中电路完全一样。

1.1.2 共模电流的等效电路

考虑图1中三相PWM逆变器的共模电流时，可以把A，B，C三相桥臂分开来分析。以A相桥臂为例，它产生的共模电流可以采用Buck变换器等效分析的方法，A相桥臂中的开关管T1两端电压用电压源[V1]等效。B相桥臂、C相桥臂也类似，开关管T3和T5两端电压分别可用电压源[V2]和[V3]代替。三个桥臂产生的共模电流的和，即为三相PWM逆变器的共模电流。对于每个桥臂，它们的物理特性是一样的，都只是由绝缘栅双极型晶体管（IGBT）组成的，也就是说，每个桥臂中点对地的寄生电容[Cp]的大小是一样的。三相PWM逆变器中的其他无源器件的等效电路变换，与Buck电路中的一样。由以上分析可得，PWM逆变器共模电流的等效电路如图3所示 [6]。

在建立三相PWM逆变器的共模电流等效电路时虽然采用了与Buck变换器等效电路一样的分析方法，但是与Buck变换器也存在差异，PWM逆变器桥臂中点对地的寄生电容是上下管叠加以后合成的，所以在开关管完全一样的条件下，逆变器的寄生电容[Cp]要比Buck电路的寄生电容[Cp]大；同样，三相PWM逆变器中直流母线正负极对地的寄生电容[Cn]也是由三个桥臂合成的，它也比Buck电路的寄生电容大一些。

利用戴维南等效原理，再对图3的电路进行简化，电压[V1+V2+V3]简化为电压源[V，]同时，[Lcab2+Lcm]简化为电感[L，]25 Ω和[Rin]的等效电阻简化为电阻[R，]因此得到的简化电路如图4所示[6]，简化后的等效电路是一个二阶RLC电路。与图3相比，可以看出图4中并没有考虑0.5 μF的电容，原因是[Cp]和[Cn]都是pF级的，它与0.5 μF的电容串联后几乎还是等于

由于共模电流是由[dvdt]引起的，求解共模电流的实际波形可以等同为求二阶电路的零状态响应。逆变器每个桥臂在进行开关动作的过程中都会引起共模电流，因此对于三相逆变器，只需要得出一个桥臂的时域波形，另外两个桥臂的时域波形也可以用类似的方法求解。当[dvdt]非常大时，电压源可以近似用阶跃函数表示。

根据图4以及基尔霍夫定理，可得到阶跃响应的电流表达式为：

式中：[ω0=1LC]是谐振电路的谐振角频率；[ζ=][R2CL]是谐振电路的衰减系数；[Z0=LC]是谐振电路的特征阻抗。

当[ζ2?1]时，谐振电路的电流可表示如下：

文献[6]中采用LCR电桥测量的实验方法，直流母线电压为180 V，测得等效电路中无源器件参数[R，][Lcab，][Lcm，][Cp]和[Cn]分别为25 Ω，4.8 μH，2.8 μH，300 pF和1 200 pF，所以该三相逆变器的共模电流的表达式为：

1.2 三相PWM逆变器的电磁辐射模型

三相PWM逆变器的共模辐射可以用一个接地平面上长度[λ4]的短单极天线进行等效[5]，如图5所示。

图5中DC/AC变换器电源线上的共模电流可以采用式（3）的形式作为天线等效模型的激励源，天线本身视为电源线，所产生的电磁能量以电磁波的形式向周围空间传播，形成电磁辐射干扰。

2 多电飞机电环控系统电磁效应的仿真模型

在三维电磁仿真软件CST中建立B737?300整机电磁模型，该型号客机[7]总长为33.4 m，翼展28.9 m，最大高度4.01 m。由机的机翼、尾翼等结构对电环控系统电磁辐射覆盖和线缆的耦合几乎没有影响，综合考虑仿真系统和和计算时间的限制，在实际仿真中将机翼、尾翼外部结构不在计算范围之内。在仿真过程中，设置飞机外壳、前后门、安全门材料为导体材料；舷窗、驾驶舷窗为相对介电常数为4.4，损耗角正切为0.03的介质材料；客机中椅子、行李架以及地板为相对介电常数为3.14，损耗角正切为0.035的介质材料。

一般电环控系统采取双环控调节器，分别安装在机翼下方的电子设备舱中，根据电环控系统在客机中的位置以及1.2节中分析得到的电环控系统电磁干扰源DC/AC逆变器的电磁辐射模型，在简化的机身仿真模型中建立该系统的电磁辐射模型作为电磁干扰源。

在客舱地板下方与货舱上隔板之间创建两根穿舱线缆，分别从客舱前部直至后设备舱尾部，总长为21 m，线与线之间的间隔为40 cm，该线距远大于HB 6524?91《飞机电线、电缆电磁兼容性分类及布线要求》中规定的各类电线布线的间距[8]。线缆类型分别采用单线和同轴线。单线的内半径为1 mm，两端接有50 Ω的负载，同轴线采用RG58型，两端同样接有50 Ω的负载。线缆两端分别连接两个铝制机箱，两机箱的外尺寸分别为：800 mm×400 mm×500 mm，厚度为1.3 mm，两机箱侧面分别开有通风孔。

图6所示的为飞机内部模型，显示了飞机内部地板、座椅、前后门、安全门、舷窗、驾驶舷窗等部件以及飞机内电环控系统辐射模型、穿舱线缆、机箱。

以及穿舱线缆、机箱的位置

在整个客机中，设置4个电场探针，如图7所示，图中[p1，p2，p3]分别为客舱内不同位置电场强度的探针，[p4]为穿舱线缆一端机箱内中心点电场强度的探针位置，该探针位于地板的下方。

3 多电飞机电环控系统电磁效应的仿真结果分析

在CST中采用传输线矩阵法（TLM）进行时域仿真[9]。仿真频率范围设置为0～150 MHz，仿真时间设置为10 μs。进行电磁仿真时，将该共模干扰电流信号作为激励源。仿真结果如图8～图10所示。

图8为客舱内不同位置探针的电场强度随时间的变化曲线。探针[p1，p2]和[p3]处的电场强度峰值分别为0.94 V/m，15 V/m和0.14 V/m。从图8中可以明显看出，探针[p2，][p1]和[p3]处电场强度依次减小，说明客舱内不同位置处受到的电环控系统对外辐射的电场强度不同，并且客舱内离电环控系统的位置越近，受到的电磁干扰的电场越强。

图9为穿舱线缆一端机箱内中心点的电场强度随频率的变化曲线，反映出系统间的电磁辐射干扰。此处，电环控系统作为干扰源，对设备舱内其他机箱内的系统会产生一定的电磁干扰。机箱内中心点处的电场强度还与机箱的谐振频率（机箱的尺寸）、机箱通风孔的形状及大小等因素有关。

图10为穿舱线缆单线和同轴线内导体上的感应电流随频率的变化曲线，单线上的感应电流的峰值约为6.18×10?7 mA（-180 dBA），出现在频率为1.8 MHz时。图10中表明，单线上的感应电流要远高于同轴线内导体上的感应电流值，表明同轴线对电磁辐射具有一定的屏蔽作用，屏蔽效果明显优于单线。按照RTCA/DO?160G中对射频敏感性的规定[10]，此类连接敏感设备的穿舱线缆所处电磁环境属于S类，S类所对应的传导敏感性测试水平电流最高为1.5 mA（-56.48 dBA）。显然，电环控系统产生的电磁辐射场通过穿舱线缆耦合从而对敏感设备造成的干扰较小，但是当多电系统的数目增多会使得线缆上的感应电流明显增大。

4 结 语

本文提出了一种多电飞机电环控系统的电磁辐射简化模型，通过理论分析确定了电磁建模的结构，并利用了三维电磁仿真软件CST对其进行了系统的电磁仿真。同时，仿真得出客舱内不同位置处、电子设备机箱内部受到的干扰电磁辐射的电场强度和穿舱线缆上的感应电流。仿真结果表明，电环控系统的引入会导致客舱内的干扰电场的增加，对人员和设备会产生一定的危害，而且该系统的电磁辐射对其他系统机箱内的电子设备也会产生一定的电磁干扰。随着多电系统的增加，穿舱线缆上的感应电流增加，都会影响到电缆本身以及外接的电子设备，因此有必要对多电飞机中电环控系统的辐射发射特性进行研究，这对多电飞机的概念设计阶段具有实际的指导意义。

参考文献

[1] 严仰光，秦海鸿，龚春英，等.多电飞机与电力电子[J].南京航空航天大学学报，2014，46（1）：11?18.

[2] HOWSE M. All electric aircraft [J]. Power Engineer， 2003， 17（4）： 35?37.

[3] 陈晋吉.飞机电磁兼容预测仿真研究[D].西安：西安电子科技大学，2013.

[4] 姚明.电力电子变换器共模电磁干扰分析及抑制技术研究[D].南昌：华东交通大学，2008.

[5] 王广府.汽车内的电磁辐射干扰及敏感度研究[D].重庆：重庆大学，2014.

[6] 裴雪军.PWM逆变器传导电磁干扰的研究[D].武汉：华中科技大学，2004.

[7] 孙京陵.民航客机客舱内无线通信设备天线辐射干扰危害研究[D].南京：南京航空航天大学，2010.

[8] 中华人民共和国航空航天工业部.HB 6524?91飞机电线、电缆电磁兼容性分类及布线要求[S].北京：中华人民共和国航空航天工业部，1991.

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【关键词】 特定电磁波治疗器(TDP);硫酸镁湿敷;尼莫地平;静脉炎

尼莫地平是一种选择性作用于脑血管平滑肌的钙拮抗剂，常用于静脉输注治疗脑血管疾患(脑血管痉挛、蛛网膜下腔出血、脑卒中)[1]。在临床使用中发现此药浓度高，刺激血管，易致静脉炎发生。为探讨一种治疗尼莫地平引起局部静脉炎的有效方法，对我科2007年11月—2009年11月62例使用尼莫地平的患者进行随机分组，分别使用特定电磁波治疗器(TDP)照射配合硫酸镁湿敷与单纯硫酸镁湿敷，治疗尼莫地平引起的静脉炎，取得了满意效果，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本组病例2007年11月—2009年11月因脑血管疾患需要使用尼莫地平静脉滴注，每日1次，连续10天。共62例，其中男40例，女22例;年龄48～65岁。按入院顺序随机分组，单号为观察组，双号为对照组;观察组为38例，对照组为24例。

1.2 方法

1.2.1 用物准备 特定电磁波治疗器(TDP)(重庆航天火箭电子技术有限公司);50%硫酸镁;纱布块。

1.2.2 治疗方法 (1)观察组使用3～4层3cm×5cm纱布用50%硫酸镁浸湿覆盖于发红、疼痛的局部组织处，并配合特定电磁波治疗器( TDP)照射，照射距离为20～30cm，皮肤温度38℃～40℃，联合使用时间为30min/次，2次/d，连续3天;(2)对照组使用3～4层3cm×5cm纱布用50%硫酸镁浸湿覆盖于发红、疼痛的局部组织处，并用30℃～40℃热毛巾湿热敷，连续3天。

1.3 观察内容 分别在几个时间段内观察2种方法对局部静脉或周围组织红、肿、热、触痛症状改变的效果、局部疼痛、红肿症状逐渐消退减轻至消失，皮肤血管弹性恢复视为有效。

1.4 统计学方法 计数资料比较采用χ2检验。

2 结果

两组尼莫地平引起局部静脉炎的治疗比较(见表1)，在治疗12h时观察组与对照组之间疗效差异无显著性，随治疗时间延长和次数增加，两组之间比较差异有显著性，P

3 讨论

化学性静脉炎主要是因输入高浓度、刺激性强的药物引起[2]，是输液过程中常见的并发症之一 。一旦发生，及时采用有效方法积极治疗，对保护局部组织、血管，减轻疼痛是非常重要和必要的。统计发现，治疗中观察组经过特定电磁波治疗器(TDP)照射配合硫酸镁湿敷有效率达92.1%;对照组单纯的硫酸镁湿热敷治疗有效率为66.7%，明显低于观察组。 硫酸镁湿敷可扩张局部血管，增强血液循环，改善血管内皮细胞功能，同时因其有高渗作用，能使组织水肿在短时间内消退，促进炎性水肿消退;而特定电磁波治疗器(TDP)照射可改善机体微循环，使微毛细血管口径增大，血流速度加快。能有效地促进微循环系统的加速修复，改善患部血液循环血液的流变。促进微循环，可使代谢产物及炎性产物的排泄加快，也能促进炎性反应的消退和局限，同时能增加患者体内脑啡呔的分泌，有持久镇痛的作用，减轻疼痛[3]。采用特定电磁波治疗器( TDP)照射配合硫酸镁湿敷在止痛及治愈率方面都优于常规单纯使用硫酸镁湿热敷，且操作方法简单，对机体无任何不良反应，患者易于接受，值得临床推广应用。

参考文献

1 陈新谦.新编药物学.北京：人民卫生出版社，2007：355.

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【关键词】 电磁辐射 环境污染 微波辐射 屏蔽 防护

1 电磁辐射概述

电磁辐射污染又称电子雾污染、电碰波污姿，是高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁渡发射塔和电子仪器、医疗设备、办公自动化设备、微波炉、收音机、电视机以及移动电话等家用电器工作时所产生的各种不同波长频率的电碰渡。这些电磁波充斥在空间，可以穿透包括人体在内的多种物质，人体如果长期暴露在超过安全的辐射剂量下，人体细胞就会被大面积杀伤或杀死，所阻被称为电磁辐射污染，已成为环境污染中的重要内容。

2 电磁辐射对环境和人体的危害

2.1 电磁辐射对环境的危害

高压线、变电站、无限通信发射系统等设施大量的向环境中发射电磁辐射或产生电磁场，使环境中的电磁辐射问题越来越严重，从而产生了电磁环境保护问题。工厂中更多、更强的电气和电子设备不断地输送或者消耗着几十到数百万千瓦的电能，伴随着极强的工频厂、强低频谐波场，以及各种低频脉冲场。

2.2 对人体健康的影响

科学家已经发现人体暴露在强电磁场中会出现一些有害效应，其中包括白内障、体温调节响应的过荷、热损伤、行为形式的改变、痉挛和耐久力下降。并把电磁辐射引起的危害按机理分为两大类：热效应和非热效应。

（1）热效应。如果电磁辐射能量吸收速率很慢，人体经过自身的热调节系统把吸收的热量散发出去，就不致引起机体升温而产生相伴的热效应。反之，若能量吸收过快，人体自我热调节机制不能及时把吸收的热量散发出去，就会引起体温升高，继而出现热效应。当功率密度大于100mV/cm2时，将出现热效应。（2）非热效应。在许多情况下，人们吸收的电磁辐射能似不足以引起体温升高，但仍出现许多症状。这类效应大致可以解释为：电磁辐射作用于人体神经系统，影响新陈代谢及脑电流，使人的行为及相关器官发生变化，并进而影响人体的循环系统、免疫及生殖和代谢功能，严重的甚至会诱发癌症。

3 电磁辐射对环境污染的现状

（1）电磁辐射能量的密度越来越大。据相关调查显示，从2000年开始，我国的电磁辐射强度呈逐步上升的趋势，电磁辐射能量的密度也越来越大，对人们的身体健康和环境已开始造成影响，电磁辐射能量的增大也引起了人们的广泛关注。（2）关于电磁辐射所产生的纠纷。随着人们安全意识的提高，人们对辐射的防护意识也越来越强，对于所居住的周围环境的电磁辐射，更会引起人们的重视。因此，关于电磁辐射污染的纠纷呈现上升的趋势。这其中，引起纠纷的主要有：高压输变电设施建设在人群密集的地区、移动通信站建设在社区里、电磁辐射污染所造成的人身伤害等等。所有这些情况使电磁辐射污染的纠纷越来越多。（3）电磁辐射设施环境与人们的距离越来越近。城市在不断建设发展，而建设中的城市离不开电磁辐射设施的发展，使得电磁辐射设施的环境与人们的距离越来越近，例如，广播电视、无线通信建设在城区当中，使得居民区的场强越来越高；高层建筑的卫星天线等，对高层建筑同样会产生电磁污染。

4 应对电磁辐射的措施

4.1 尽快完善针对电磁辐射的相关法律法规

以往的相关法规已经无法适应当前的需要了，对于新建立的电磁辐射法规，要对电磁辐射污染源以及其辐射特点进行充分考虑，把电磁辐射风险作为重要原则来进行落实，并且要把保护人们的生活环境、保护人们的健康为重点，建立关于电磁辐射的相关法规。

4.2 对电磁辐射进行屏蔽与接地防护

（1）单元屏蔽与接地。1）震荡回路的屏蔽。由于高射频的加热设备一部分产品的电容器是放在机箱外的，所以会形成一个强辐射源，还有大部分的加热设备的震荡箱门由于散热的需要在夏天均需打开箱门散热，而这样易导致电磁泄漏。为此，需要采用铜、铝等材料进行全封闭屏蔽，要求屏蔽材料要采用单独的多点接地形式。2）高频输出变压器的屏蔽。在机箱外的调频输出变压器，一般采用屏蔽罩进行屏蔽，这些屏蔽罩可用铜网做成，用铜条做罩体的支架，将两者进行妥善连接并进行接地保护。3）工作电路的屏蔽与接地。 工作电路是指工作感应线圈，要对其采用自动启闭的屏蔽罩进行防护，这是因为受操作工艺的限制，对工作电路不能进行全屏蔽。另外可以将次级部分进行接地设置，也能达到很好的防护效果。（2）整体屏蔽与接地。一般来说，根据工艺条件和操作要求，整体屏蔽的方案一般有两种：1）设备整体屏蔽方案。设备整体屏蔽方案是指采用金属板或网支撑屏蔽小室，将射频设备进行屏蔽，此类射频设备包括半导体外延炉、微波炉、高频焊接等设备。2）屏蔽操作室方案。该方案是对作业人员进行的整体屏蔽，可用金属网或金属板做成林免提的屏蔽室，将所有控制部分引入屏蔽室，作业人员在屏蔽室进行操作。

4.3 吸收防护

吸收的目的是降低电磁辐射的强度，是利用特殊的吸收材料将地磁辐射中的微波吸收掉，从而减少电磁辐射对周围环境的影响。吸收材料的防护一般用在微波设备的调试上，吸收材料一般在塑料、橡胶、陶瓷等材料中加入适量铁粉、石墨、木炭与水调制而成。这样微波在调试时，在场源附近就能将辐射能量大幅度衰减下来，避免了较大范围空间的污染。

4.4 加强对电磁辐射知识的普及力度

对于居室内以及城市空域的电磁辐射，都有个明显的特点，就是无味、无色、无嗅，这样的特点使人们容易对其进行忽视，而在忽视的同时，内心会涌起一阵恐慌，于是，关于电磁辐射纠纷的事件逐步发生。因此，鉴于此，有关部门有责任把电磁辐射相关知识进行普及，使人们在了解电磁辐射对人类所产生的危害之外，对电磁辐射的来源及应用有个科学的认识，并创造出安全的电磁辐射环境。

5 结语

综上，生活当中电磁波的辐射越来越严重，这对人们的身体健康和周围环境都构成了较强的影响。因此应加强对电磁波辐射的研究，并积极采取预防措施，从而减少电磁波的危害。

参考文献：

[1]林慧婵，宋占泽，房俊旭，于兆丽.电磁辐射污染的危害与防治[J].科协论坛，2007.6.

[2]邱秋.我国电磁辐射污染防治的法律对策[J].环境与职业医学，2007.3.

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【关键词】移动基站环境安全电磁辐射模型软件仿真

一、引言

随着通信需求量的增加，为保证整个网络的信号覆盖和通信质量，兴建了大量的基站，这同时增加了环境中电磁辐射水平，引起了社会对电磁辐射对公众健康的影响的广泛关注。因此，探究基站电磁辐射对环境及公众健康的影响意义重大。对于处于不同的地形地貌、环境、地区等的不同类型的基站天线，电磁辐射也各不相同，实地测量费时费力，需要对于具体移动通信基站天线辐射的电磁场值的大小和分布情况，才能研究电磁污染程度，从而确定通信基站选址是否合适。本文从理论数值计算方面分析和研究，模拟基站天线电磁辐射过程。实用软件进行仿真，节省更多的人力，物力，财力。更高效，合理，全面的建立基站。此模型的建立与推广应用对通信基站的辐射环境管理，设计建设，环境影响预测和评估具有重要指导意义，对诚城市可持续发展，城市电磁辐射环境规划和保护具有现实意义和深刻影响。

二、国家颁布的技术标准

国家环境保护局、卫生部颁发了《公众照射导出限值》（GB8702-88）与《环境电磁波容许辐射强度分级标准》（GB9175-88）两个主要技术标准，并颁布了《电磁辐射防护规定》、《环境电磁波卫生标准》两项技术标准。1997年3月，又国家环境保护18号令及《电磁辐射环境保护管理办法》等。

中华人民共和国国家标准“电磁辐射防护规定”（GB8702-88）规定：在一天24小时内，电磁辐射场量在任意连续6 min内的平均值应满足（30～3000MHz）：

职业照射≤2W/m2=200滋w/cm2

公众照射≤0.4W/m2=40滋w/cm2

三、模型建立

3.1电磁辐射模型一：理论预测模型

自由空间是指一种理想、均匀的、各项同性的介质空间，当电磁波在该介质中传播时，不发生反射、折射、散射和吸收现象，只存在电磁波能量扩散而引起的传播损耗。

电磁波在自由空间中的传播损耗公式为：

Ls=32.45+20lgr（Km）+20lgf（MHz）

式中：Ls―――电磁波在自由空间的损耗；r―――天线轴向与被测点的直线距离；f―――电磁波的频率；

测试点实际接收的电磁波接受功率为：

从表四的预测结果中看出，当远场轴向距离为14.63m时，符合国家一级标准，功率密度已下降到0.08W/m2以下。

两个模型得到的安全距离大致吻合，也就是说，当场点距离大于14.63m以后，都符合国家一级标准，移动基站的电磁辐射不会对环境造成危害。

四、软件仿真

在实际操作中，模型的计算比较繁琐，而将理论模型导入软件，制出专门分析移动基站电磁辐射的软件，便于我们对移动基站的选址、估算。

我们利用VC++中MFC应用程序框架制作软件进行仿真，将上述两个模型导入软件中，系统自动计算，只有当两个模型的求解值都满足国家一级标准时才输出可以建立基站。

在图3中输入相应参数。

参考文献

[1]黄云飞，黄美美. 900MHz移动通信系统基站电磁辐射对环境的影响，2010

[2]马海卫，庞新新，刘振.移动通信基站电磁辐射特点及水平[会议论文]，2004

[3]，徐辉.认识移动通信基站电磁辐射特点，保护环境，实现移动通信的可持续发展[会议论文]，2003

[4]王亚民，张永富，张金明.移动通信基站电磁辐射环境监测布点的讨论[期刊论文]，2002

[5]张海鸥.移动通信基站的电磁辐射仿真模拟及应用[学位论文]，2010

篇5

【关键词】 电磁辐射 WCDMA 移动基站 强度预测 监测防护

一、移动通信基站及电磁辐射

1.电磁辐射在人们生活中不可避免，长被人们称之为电子烟雾，它是由空间共同移送的电能量和磁能量组成的，由电荷的移动产生的能量。而移动通信正是依赖电磁辐射来实现传播的。电磁辐射对于人们生活的影响很大，有很多人也都为此苦恼，移动通讯在给人带来便利的同时，对人们生活环境和人的身体健康的影响极大。

2.电磁辐射会照成电磁污染，当电磁辐射超出人体和环境的影响的范畴，就会产生极大的危害。电磁辐射对于身体的危害主要分为三方面，其一就是所谓的非热效应，人体的器官都是处于一个相对平衡的状态。而电磁辐射则会改变这种平衡关系，人体的器官和身体细胞会受到损伤。其二是热效应，人体的主要组成成分是水，当水分子吸收电磁辐射之后，相互碰撞，温度不断提高，温度的升高会对人体中的蛋白质和DNA结构产生影响，严重的能够引起细胞突变。其三就是累积效应，现在的生活中，到处都有着电磁辐射，当电磁辐射对你身体的伤害还没有完全恢复之前，就在此受到伤害，长此已久，人受到的伤害会越来越重。

3.移动通讯系统往往由移动台、基站、移动交换中心以及与市话网络相连接的中继线等组成。移动通讯的特点是信息交流的双方至少有一个处于移动通讯收发状态，它依赖电磁波的传播，所以一些恶劣的条件会影响通讯信号。并且移动信号与信号之间有干扰，常会出现紊乱的现象，经过人们研究，移动通信设备使用了自动功率控制电路，就是人靠近基地站的时候他的发射功率自动降低，而远离的时候则会自动升高。

二、基站电磁辐射的评价标准及监测方法

1.基站就是无线电台的一种，它主要是作为信息的中转，也就是信号的收发，它连接着移动电话和移动通讯网络。基站是固定在某一个地方的高功率多信道双向的无线电发射工具，当你用手机打电话的时候，民众手机上发出和接受的信号都会通过附近的移动基站，通过移动基站，会把你的电话接入无线网路中，为了避免信号的相互干扰，往往不同区域的信号高低不同，就好像蜂窝一样，因此通讯系统又被成为蜂窝系统。

2.移动基站的电磁辐射主要来源于三个方面，其一是发射机本身的电磁泄漏，基站一般建设的都比较高，距离地面比较远，其对于地面上的辐射强度小。其二是发射天线的信号发射，发射天线一般建设在离地五十米以上的塔楼上，他们的发射能量有限。其三是高频电缆和接头处，但是接头处一般都有着特殊的防护。但是那些建设在高楼楼顶的发射基站对于那些居住距离楼顶比较近的人，危害还是很大的。

3.当今社会对于电磁辐射越来越重视，移动通信方面不能马虎，移动通信对于基站电磁辐射的检查时刻都不能松懈，电磁辐射如果泄露严重，对于人和环境影响都是巨大的。对于电磁辐射监测一般都是定期进行，一般都是固定的某一个时间段固定的地点进行不间断的监测，防止电磁辐射对于人们的危害，把电磁的辐射控制在一个安全的范围。

三、基站电磁辐射的防护

1.安全防护距离是指符合我国对于电磁辐射防护规定的公众照射限值和电磁辐射的管理规定。由于发射天线有着方向性，所以对于不同方向上电磁辐射程度不同，对于电磁辐射的防护力度应该也有所不同，并且发射天线与空间某一点的最小距离也要控制好。如果这这些因素无法改变，那么就应该对防护人员进行个体防护。

2.想要减少电磁辐射对于环境的污染，可以有三种防护措施，防护措施主要是干扰源的改变、干扰传播途径、减少敏感设备。对于移动通讯中的电磁辐射的防护，主要是对干扰源的合理建设采取一些有效的措施。

四、结束语

移动通讯的应用现今越来越普遍，在生活中必不可少。人们逐渐意识到电磁辐射对于环境和人体的危害和影响，民众应该更好的去了解相关的知识，正确的看待电磁辐射，适当进行防护。通过移动通讯电磁辐射对于环境方面的影响的研究，让民众对于电磁辐射有了更深的了解。对于移动信息基站建设的一些防护措施进行了简略的探讨。

参 考 文 献

[1] 林少龙，蔡贤生. 移动通信基站天线设置与电磁辐射影响分析[J]. 中国无线电. 2011（05）

篇6

关键词： 单片机； 电磁辐射； 数模转换芯片； 能量密度

中图分类号：TP368.2 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）11-09-03

0 引言

电磁辐射，是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量，这些能量是由电荷运动所产生的，日益危害着人们的健康。由电荷运动产生的电力广泛应用于人类的生产和生活中，人类不可避免地被各种能量的电磁辐射包围着。国外大量研究表明，电磁辐射对人体的伤害通常是负面的。电磁辐射污染已成为继大气污染、水污染和噪音污染之后的人类第四大环境污染[5]，联合国人类环境大会已将其列入必须控制的主要污染物之一[6]。

随着人们健康意识和环保意识的不断增强，研究开发一款检测电磁辐射的系统来显示电磁辐射量十分必要，这样人们可以根据国家制定的电磁辐射相关标准值来判断是否必要采取一定的防护措施。本文介绍一种基于单片机的电磁辐射检测系统，采用单片机对电磁辐射相关参数进行处理，具有速度快，准确度高，性价比高等特点，实验结果表明该系统有一定的实用价值。

1 总体设计及工作原理

基于单片机的电磁辐射检测系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要由感应天线部分、检波滤波和放大部分、数模转换部分、AT89S52单片机控制部分、显示和报警部分等组成。系统硬件基本组成如图1所示。

2 硬件电路的设计

⑴ 电源部分

电源部分采用9v电源输入，利用两个稳压管产生±5V电压，对单片机及整个电路进行供电。其原理图如图2所示。

⑵ 感应天线部分

利用电磁场能在高频二极管中产生电流的效应，系统将9个1N60二极管串联用作系统感应天线来检测电磁辐射，其焊接电路如图3所示。

经反复试验，通过该天线，仪器可以方便快捷地检测出100khz到3Ghz宽频的电磁辐射相关参数值。

⑶ 滤波放大部分

为得到稳定的测量量，电路中采用了低通滤波电路和运放电路，放大模块的第一级采用共模抑制比高、线性度好、低功耗运算放大器AD620，第二级采用高精度、低失调电压型的运放OP07。这两级的放大能满足低噪放大器的噪声系数要求及频带较宽的要求。系统滤波放大部分电路图如图4所示。

⑷ 模数转化部分

① 转换器件简介

TLC549是TI公司生产的一种低价位、高性能的8位A/D转换器，它以8位开关电容逐次逼近的方法实现A/D转换，其转换速度小于17us，最大转换速率为40000HZ，4MHZ典型内部系统时钟，电源为3V至6V，可广泛用于构成各种廉价的测控应用系统。其引脚图如图5所示。

② 将A/D转换芯片采集到得电压模拟信号转换为电压数据值，其模数转换部分的电路图如图6所示。

TLC549为8引脚器件，将读入的电压数据除以256，乘以Vcc（=5v）即得到天线采集到的电压信号数据值。通过公式Er=data*Vcc/256（其中data为读入的数据，Vcc为芯片电压数据值，Er为测量所得电平）可得到天线采集到的电压信号的电平值。将其分别代入公式1和公式2，即可分别求得相应电磁辐射的场强和功率密度。相应公式如下：

⑸ 显示报警部分

显示部分采用LCD1602液晶，它是一种专用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示模块。它能显示2行每行16个字符共计最多32个字符。

该显示模块具有功耗少、体积小、内容显示丰富、薄且轻巧等特点，常用于袖珍式仪表及低功耗的应用系统中。显示模块如图7所示。

系统报警部分采用蜂鸣器设计，若感应点采集到的电磁辐射相关值超过国标规定，则通过蜂鸣报警器发出报警声响。

3 软件设计

系统软件采用模块化设计方法实现，以提高设计运行效率。系统程序主要涉及数据的检测、采集、处理、显示和报警等四部分，具体包括主程序、数据检测子程序、数据采集子程序、模数转换子程序、数据处理子程序、显示子程序、按键子程序、报警子程序等。系统主程序实现功能为单片机相关组成部件的初始化，负责调度系统各子程序，负责提供A/D转换的输入时钟信号，实时获取并处理相关设备信息，实现对系统软硬件资源的协调统一管理。系统软件程序流程图如图8所示。

4 数据结果分析

通过对某笔记本电脑的触摸板进行测量，得到功率密度值如表1所示。

由表1我们可知，距该笔记本电脑20cm外电磁辐射功率密度值远低于国标40μw/cm2的电磁辐射功率密度值。因而，我们只要在使用笔记本电脑时，保持合理的间距就可以很好地保护自身，就可尽可能少地遭受电磁波辐射。经多次实验我们发现，大部分电器工作时产生的电磁辐射功率密度值随着人们与其距离的增加而急剧减小。因而，日常生活中，我们大可不必对使用电子电器产生恐慌的心理，只要保持合理的使用距离和遵循正常的使用习惯，电磁辐射对我们的负面影响便可尽可能地减少。

5 结束语

本文所介绍的系统能较好地对仪器感应天线处电磁辐射的电场强度和功率密度参数做出快速检测，当功率密度值超过国家标准时，系统能发出报警声音。该系统采用单片机进行数据处理和控制，可以方便、快捷地检测出电磁辐射相关参数值，具有功耗少、体积小、成本低、测量便捷、易携带等特点，有一定的参考和实用价值。系统可用于家用电器等电子产品的电磁辐射相关参数的检测。由于采用的感应天线的局限性，以及受限于模数转换芯片的转换精度，系统在电磁辐射的感知的方向性和精确度上还有一定的提升空间，今后将进一步研究克服上述问题，改进和提升系统的性能及表现。

参考文献：

[1] 刘波文.51单片机C语言应用开发三位一体实战精讲[M].北京航空航天大学出版社，2011.

[2] 陈海宴.单片机经典实战——大学生项目创新实践[M].北京航空航天大学出版社，2011.

[3] 高卫东.51单片机原理与实践（C语言版十二五高等院校规划教材）[M].北京航空航天大学出版社，2011.

[4] 侯喜程.电磁辐射污染与监测综述[J].能源与节能，2011.3.

篇7

【关键词】电磁辐射协调机制；电磁环境

1.电磁辐射及电磁辐射污染的概述

电磁辐射（electromagnetic radiation）又称电子烟雾：是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生，能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。如正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量。电磁辐射可按其波长、频率排列成若干频率段，形成电磁频谱。电磁“频谱”包括形形的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。频率越高该辐射的量子能量越大，其生物学作用也越强。

电磁辐射主要有两种来源：一类来源于自然，主要是太阳等近地天体活动，雷电、宇宙射线及放射性物质；另一类来源于人类活动，如电视机、微波炉、电热毯、DVD播放机、手机、微波基站、医疗设备、高压输电线路等。对人体危害较大、较广的多是这一类。

2.电磁辐射污染的危害

电磁辐射是由加速运动的电荷所产生的一种能量，大功率的电磁辐射能量可以作为能源利用，但也有可能产生危害，构成环境污染因素。电磁污染包括了各种天然的和人为的电磁波干扰和有害的电磁辐射。电磁辐射主要是指射频电磁辐射，当射频电磁场达到足够强度时，可能造成以下方面的危害：（1）引燃引爆，如可使金属器件之间互相碰撞而打火，引起火药、可燃油类或气体燃烧或爆炸；（2）工业干扰，特别是信号干扰、破坏，这种干扰可直接影响电子设备、仪器仪表的正常工作，使信息失误，控制失灵，对通讯联络造成意外，如使导弹制动系统失灵，造成不堪设想的后果。特别是对于安装有心脏起搏器的人，使用手机将干扰起搏器的正常工作，如美国就曾发生一起因电磁干扰使心脏起搏器失灵而使病人致死的事件；（3）对人体健康带来危害，生物机体在射频电磁场的作用下，可以吸收一定的辐射能量，并因此产生生物效应。这种效应主要表现是热效应。因为，在生物机体中一般均含有极性分子与非极性分子，在电磁场作用下，极性分子重新排列，非极性分子可被磁化。由于射频电磁场方向变化极快，使这种分子重新排列的方向与极化的方向变化速度也很快。变化方向的分子与其周围分子发生剧烈碰撞而产生大量的热能。当射频电磁场的辐射强度被控制在一定范围时，可对人体产生良好的作用，如用理疗机治病；但当它超过一定范围时，则会破坏人体的热平衡，对人体产生危害。

科学证明：电磁辐射对人体危害的程度与电磁波波长有关。按对人体危害程度由大到小排列，依次为微波、超短波、短波、中波、长波，电磁辐射的危害是随着波长的缩短而逐渐加强的。微波对人体作用最强的原因：一方面是由于其频率高，使机体内分子振荡激烈，摩擦作用强，热效应大；另一方面是微波对机体的危害具有积累性，使伤害成为永久性的。微波辐射对人体的影响，最突出的是造成植物神经功能紊乱，并且还会引起眼睛损伤。根据医学方面的知识，眼部无脂肪层覆盖，晶状体含有较多水分，又缺少血管散热，受微波致热效应后，晶状体蛋白质凝固并有酶代谢障碍而造成晶体混浊，严重的导致白内障，更强的微波辐射会使角膜、虹膜、前房同时受到伤害，以致失明。

3.电磁辐射污染的防治一——公众的自我防护渠道

由前文所述，人类已经开始对电磁辐射的危害进行研究和关注，根据电磁波的物理性质，我们可以采用屏蔽的技术手段，为了保证高效率的屏蔽作用，防止屏蔽体成为二次辐射源，屏蔽体必须要良好地连接至地面，还可以利用反射、吸收等减少辐射源的泄漏来加强防护。现在越来越多的公民已经注意个人的防护措施，他们通常用特制的保护物将人体与辐射波隔离开来，还有穿戴如网络里常做广告的防辐射衣、防辐射手套、防辐射眼镜等。

4.电磁辐射污染的防治二——在源头把关，做好电磁辐射的环境影响评价

根据《辐射环境保护管理导则——电磁辐射环境影响评价方法与标准》第 1.3 条规定“电磁辐射环境影响评价是分为初步评价与最终评价的。初步评价应在获得环境保护部门颁发的项目规划建设许可文件（证）后进行。最终评价一般应于项目（或分阶段）竣工验收前进行。”第 1.2 条规定“本导则适用于一切电磁辐射项目的环境影响评价。对于特殊的电磁辐射项目，环境影响报告书的编写可以与本导则不同，但应加以说明。”可见国家对电磁辐射项目是有法律的规定，但并没有规定哪些电磁辐射项目是特殊的电磁辐射项目，环境影响报告书中的哪些内容可以特殊编写。现实中有许多各种各样的电磁辐射项目，比如输变电工程、变电站、火力发电厂、广电发射塔的设立与搬迁等项目。这些项目都有其不同和特殊性、该如何做好各项的环境影响评价，实属不易，因为没有一个可操作性、放之四海而皆准的法律规定。如今就是现有的法律也很难被执行、实施，比如2004 年的北京西上六电磁辐射听证案，该案就是因为工程在开工之前， 并未进行环境影响评价，造成后果，导致居民不满而投诉。笔者认为，电磁辐射环境影响评价首先应该把环境影响评价的一般性规定如公众参与、信息公开等执行、实施好是最为关键的一步，然后再根据各种电磁辐射项目的特点将环境影响评价实行好。比如辐射源工程，其电磁辐射环评分为几个阶段进行：即在可行性研究阶段进行初步环评，侧重提出污染防治措施；在初设阶段进行进一步环评，重点确定拆迁数量和补偿方式；在验收阶段则要着重检查环境保护措施的落实情况，并提出保护环境的建议。

5.电磁辐射污染的防治三——在终端做保障，健全监督机制

除了要在项目的源头把好环境影响评价这一关外，还需在项目的过程终端做好监督工作，根据《电磁辐射环境保护管理办法》来健全电磁辐射的监督机制。

（1）《电磁辐射环境保护管理办法》第 3 条规定：“县级以上人民政府环境保护行政主管部门对本辖区电磁辐射环境保护工作实施统一监督管理。”第 4 条规定：“从事电磁辐射活动的单位主管部门负责本系统、本行业电磁辐射环境保护工作的监督管理工作。”由此可见，监督主体多元，而监督效果寡存，所以从实践效果来看，缺失信息沟通和协商机制，电磁辐射防治效果并不理想。

笔者认为，应该明确监督主体，不能笼统规定为县级以上人民政府环境保护行政主管部门，因为上级领导的辖区是要大于下级领导的辖区，势必会造成一个辖区有两个领导来监督管理，最终监督效果因冲突而偏低，应该要协调部门及上下级领导的工作关系，建立信息沟通和协商机制。

（2）伴随着磁悬浮交通行业和超高压输电行业的迅猛发展，区域间的电磁辐射项目日益增多，迫切需要对跨区域的电磁辐射项目进行监督。不管从国家立法层面还是地方立法层面看，现行立法中都欠缺着区域间的信息沟通和协商机制。区域间协调机制欠缺，跨域电磁辐射污染监督不力，这势必会导致跨域的电磁辐射项目处于事实上的监督悬浮状态。笔者认为，区域间协调机制有必要建立，如此跨域电磁辐射污染监督才能得到实行、得到保障。

6.结语

电磁辐射无时不刻都存在着，需要我们做好电磁辐射的防护保障措施，普及电磁辐射的物理知识及法律保护知识，使公众了解不同微波辐射环境的特点，避免对电磁辐射产生不必要的恐惧心理，从而可以科学地应用电磁辐射，使它创造更多的社会与经济效益。

篇8

电磁辐射是通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接或间接的伤害，将吸波材料用于电器、通讯业，可以使电磁辐射降低到国家卫生安全限制以下，即38微米/平方厘米，以确保人体健康。

将吸波材料用于高功率雷达、微波机械上，能防止机械运动产生的电磁波泄漏，保护操作人员免受电磁辐射的伤害。

吸波材料有很多种。科学界的研究证实，电磁波吸波材料中的高磁导率铁氧体吸波材料为最佳，它具有较高的吸收频段、高吸收率、匹配厚度较薄等特点。

根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率铁氧体引导电磁波，当各向异性的自旋矩与外加的电磁辐射频率一致时，必然发生共振，这样就可以大量吸收外界的电磁辐射能量，再通过磁矩自身的旋转-藕合，把电磁波的能量转变成热能的形式耗散。

怎么证明电磁波被吸波材料吸收了呢？让我们来做一下测试和比较：为了消除外界电磁波干扰，材料测试需要在暗室中进行。暗室由吸收体构成，而且六个面均完全被吸收体覆盖。测试系统由信号发生器和频谱仪构成。测试吸波材料的吸收性能时，将喇叭天线盖在材料上，启动信号发生器发出一定强度的电磁波。当使用吸材料时，从频谱仪上可以看到微弱的电磁波信号，证明电磁波被材料吸收而转变成热能耗散。当把铁氧体换成金属材料时，从频谱仪上能看到很强的电磁波信号，证明金属没有吸收作用。

1996年1月1日，欧盟颁布了CE标准，规定凡是电子产品、通信产品以及一电子设备要投放市场，就必须通过电磁兼容指标的检查，达不到电磁兼容指标的，不允许投放市场。

电磁吸波材料作为材料科学的分支，其应用的广泛，很可能使之在世纪之交成为新产业，成为电子信息的基础产业，也必将为重塑人类的洁净空间作出巨大贡献。

考点训练

1.下列对“吸波材料”的解说正确的一项是（ ）

A.吸波材料是一种能抵挡并消除电磁辐射的材料。

B.吸波材料用于电器、通讯业，可以使电磁辐射降低到38微米/平方厘米以下。

C.吸波材料用于高功率雷达、微波机械上，能保护操作人员免受伤害。

D.吸波材料具有较高的吸收频段，高吸收率，匹配厚度较薄等特点。

2.第六段中“这样就可以大量吸收外界的电磁辐射能量”的“这样”指的是（ ）

A.电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律

B.利用高磁导率铁氧体引导电磁波

C.当各向异性的自旋矩与外加的电磁辐射频率一制时，必然发生共振

D.必然发生共振

3.下列对文章内容的推断不正确的一项是（ ）

A.电磁辐射对环境的影响日益增大，为此，我们必须寻找吸波材料。

B.电磁辐射强的产品将不允许投入市场。

C.吸波材料的研究始于二战期间，在军事领域发挥了巨大的作用。

D.吸波材料的广泛应用，也必将使人类的生存空间变得越来越“洁净”。

【刘新明/设题】

答案：

《寻找吸波材料》

1.B（A应为“削弱”，C应为“免受电磁辐射的伤害”，这里扩大了范围；D应为“高磁导率铁氧体吸波材料”的特点，这里扩大了范围。）

篇9

关键词：TD-SCDMA 基站辐射 智能天线 安全防护

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0041-02

1 引言

随着移动通信的快速发展，城市内的移动通信基站分布越来越密集，人们一方面为了保证通话质量，希望基站越多越好，另一方又担心基站辐射问题，移动通信基站电磁辐射已经成为公众关注的焦点。目前，国内外对GSM基站的电磁辐射研究已经积累了相当多的经验和研究成果[1-3]，TD-SCDMA是建立在我国自主知识产权基础上的3G技术标准，其研究尚未在国际上铺展开来，国内对其电磁辐射的理论研究较少，尚不成熟。TD-SCDMA基站采用的通信技术与GSM基站具有较大的差别，其中智能天线是影响TD-SCDMA基站电磁辐射的主要因素之一，通过研究智能天线不同下倾角、挂高情况下，基站周围辐射场的变化规律，找出降低电磁辐射场强的方法，为环保管理部门提供理论及科学依据，具有现实的意义。

2 传统电磁辐射预测模型的修正

我国对基站电磁辐射的研究相对较晚，但是关于电磁辐射环境问题得到社会高度重视。目前，我国的电磁辐射环境监测主要依据国家环境保护局的国标《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）和卫生部的国标《环境电磁波卫生标准》（GB9175-88）等标准。其中，《辐射环境保护管理导则——电磁辐射环境影响评价方案与标准》[4]（HJ/T103-1996）中提供了电磁辐射预测模型公式，可以对基站电磁辐射进行理论估算，公式如下：

式中，Pd为远场轴向功率密度，W；P为设备功率，W；G为天线最大辐射方向的功率增益，r为测量位置与天线轴向距离。

参照公式（1），环境保护部门在管理过程中，通过对TD-SCDMA基站周围电磁辐射值的测量，发现理论预测值与实际监测值差异较大，表明传统的电磁辐射预测模型不再适用于TD-SCDMA制式，该现象的存在还有可能引起公众对电磁辐射更大的恐慌，长此以往也不利于环保部门开展工作及社会和谐发展。

智能天线相较于传统天线，最大的特点是方向图可控，实现了对移动台的定位。针对TD-SCDMA制式中智能天线的使用，对公式（1）进行修正[5]：

其中为垂直面上与天线轴向的夹角，为水平面上与天线轴向的夹角。为归一化功率方向函数（天线轴向时，其值取1）。经修正，式（2）也可以计算远场区非轴向的功率密度。

在实际环境中使用的天线均安装在较高的位置，并有一定的下倾角，为此需对天线的辐射模型进行进一步的修正。设天线的挂高为H，下倾角为θt，那么距离天线的任意水平距离时，可以得到此时该点偏离天线主瓣主轴方向的角度θz为：，当测量点距离天线的水平距离大于天线主轴与水平面交点的距离r0时，说明观测点所在位置已偏离天线主瓣，天线辐射随r的增大显著减小，故可忽略不计。

3 TD-SCDMA基站电磁辐射的分布特征

TD-SCDMA智能天线的波束分为广播波束和业务波束，广播波束实现了对整个小区的覆盖，业务波束则针对移动用户形成定向跟踪波束。

下面针对8单元均匀线阵形成的定向波束对TD-SCDMA基站周围电磁辐射分布进行仿真分析。

3.1 不同高差h的辐射分布特征

距天线轴向水平间距d=5m；垂直方向距离地面的高度，即高差h（m）。高差h不同时，TD-SCDMA基站周围的电磁辐射分布预测曲线图如图1。

由图可知，小于10m的近场范围内（天线口径取1.2m时，近远场分界线为19.3～19.4m），电磁场变化复杂，波动较大。由于天线主瓣及旁瓣、楼层的阻挡、吸收等因素的影响，电磁辐射值先呈现增大趋势，出现最大值后迅速衰减，并趋于背景值。

3.2 不同水平间距d的辐射分布特征

距天线轴向水平间距d（m），高差h=8m。水平间距不同时，TD-SCDMA基站周围的电磁辐射分布预测曲线图如图2。

由图可知，基站电磁辐射值随着轴向测试点d的增大而增大，出现最大值后呈指数衰减趋势，28m左右趋于背景值水平。

3.3 不同下倾角θt的辐射分布特征

距天线轴向水平间距d=5m；高差h=8m。下倾角不同时，TD-SCDMA基站周围的电磁辐射分布预测曲线图如图2。

由图可知，近场区范围内同一测量点，基站电磁辐射值随着天线下倾角的增大而增大，出现最大值后呈指数衰减趋势，迅速趋于背景值水平。

4 仿真结果分析

参照GB8702-1988中规定，TD-SCDMA基站的公众照射导出限值应小于0.08W/m2，通过修正后的电磁辐射预测公式仿真可知，基站电磁辐射水平随距离呈指数衰减，安全防护距离约为28m左右。

5 电磁防护措施

由上述研究分析可知，可以通过改变天线俯仰角，或提高天线挂高等措施使得电磁辐射迅速衰减至背景值，还能进一步减小安全防护距离。对于不能对天线进行改变的楼顶或铁塔天线可以进行楼顶关闭或设置警告栏等管理措施。

6 结语

上述预测值为理想条件下的TD-SCDMA基站电磁辐射的理论预测值，实际基站周围的辐射环境相对复杂，受到环境、功控、基站设备配置等因素的影响，后期研究应将话务量、传播损耗、天线增益等因素考虑在内，使预测更符合实际环境。准确的电磁辐射预测模型可对移动通信工程建设提供科学指导，为电磁辐射环境评价提供有力证据，做到预防为主，防治结合，具有重要指导性意义，也将是下一阶段电磁环境保护的工作重点。

参考文献

[1]张海鸥，潘超，夏远芬，王圣，田立泉.移动通信基站电磁辐射时空分布及衰减特征[J].电力环境保护，2009.25（4）：55-57.

[2]赵玉峰.现代环境中的电磁污染[M].北京：电子工业出版社，2003：2-4.

[3]林少龙，蔡贤生.移动通信基站天线设置与电磁辐射影响分析[J].中国无线电，2005（05）：38-39.

篇10

关键词：电磁辐射 移动通信 基站 环境影响

一、引言

随着社会的进步和通信技术的发展，移动通信工具（手机）已经倍受人们的青睐，在我们的日常工作和生活中处处都在使用着手机，由于手机是靠电磁波来传递信号，因此，就在人们充分享受着移动通信带来的方便和快捷的同时也引起了人们对移动通信的电磁辐射对人体健康影响的担忧。手机辐射的影响是对其使用者个人影响，而移动基站的电磁辐射是对周围环境的影响，尤其是在住宅小区建设的移动基站对小区居民的影响非常敏感，在 3G 网络建设步伐不断加快的影响下，架设在城市上空的移动通信基站越来越多。为了进一步了解移动基站所产生的电磁辐射，缓解与消除城市人口对于基站的不安，本研究围绕“移动通信基站电磁辐射对环境产生的影响”展开了相应的研究。

二、移动通信基站的电磁辐射

移动通讯基站由室外和室内两部分组成。室内部分有基站控制器、信号发射机、功率放大器、合路器、耦合器、双工器以及部分馈线等设备。在设计、制造这些设备时已采取了较好的屏蔽措施，一般不会对周围环境造成电磁辐射污染。室外部分有馈线和收、发天线。基站运行时，其发射天线向周围发射电磁波，使周围环境电磁辐射场增高。为此，在设计时应考虑使基站周围环境的电场强度符合国家标准的要求。基站备用电源选用免维护密封蓄电池组，杜绝了漏液现象，机房地面不需要水冲洗，使用时也不散发硫酸雾，因而不存在废水、废气

的环境污染。综上所述，移动通讯系统对环境造成的污染主要是基站发射装置工作时所产生的电磁辐射，因此，电磁辐射是该系统的主要环境污染因子。

三、电磁辐射和健康之间的关系分析

电磁辐射属于能量流，具有看不见、摸不着、听不到等特点，其不仅可能会降低设备、装置以及系统的性能，还可能会损害生命体或

是无生命物质，这一现象即电磁辐射污染。人体在电磁波环境下暴露时，电磁波波段的不同使之对人体所产生的生物效应也会有所不同，可能会导致人体出现多种情况，例如细胞变异、细胞受损或是死亡等。另外，人体器官以及组织本身具备有较为微弱的电磁场，该磁场稳定、有序，若该磁场的稳定状态受到干扰，将会破坏该磁场，而人体的循环功能等也会因此而受到一定的损害，人体长时间面对电磁辐射将会对使其各方面机能损失而引起不良的后果，例如皮肤长痘、血压异常、听力下降、视力下降、心律失常、提前衰老、记忆力减退、新陈代谢紊乱、免疫力下降等，因此公众对电磁辐射具有一定的恐惧感。

四、移动通信基站电磁辐射对环境产生的影响分析

移动通信基站电磁辐射对环境的影响因素很复杂，包括天线性能、高度、距离、角度、环境背景、基站形状、话务状况等等。为了分析移动通信基站对居民生活环境产生的电磁辐射污染状况，胡冀等通过比较测量，得出的结论是：电磁暴露小区的电磁辐射强度明显高于对照小区，但平均值都在GB9175-88的一级安全范围内（10μw/cm2）；安装铝合金防盗网具有良好的电磁场屏蔽作用；同时建有两个通信基站的小区，两者所产生的电磁辐射在某一区域范围可产生电磁场叠加现象，使辐射强度增加；个别与基站天线距离较近（小于20m）、窗户与基站天线处于同一水平位置和与基站天线主瓣方向一致的居室内，电磁辐射功率密度远远超出一级安全范围，可达到20.44μw/cm2，但也在GB9175-88的二级中间区容许范围内（40μw/cm2）。

此外研究还发现，天线主瓣方向区域电磁辐射不一定较高，副瓣方向区域电磁辐射也不一定较低。这其实并没有与理论相违背，因为环境地形、地貌、建筑物钢筋水泥结构、空中架设的电线等等，都将对电磁波产生反射、绕射、折射、散射和吸收，从而使得电磁辐射强度的分布复杂化。

五、环保措施

通信基站发射的电磁波的功率密度测试结果均在国家规定标准限值之内。根据《电磁辐射防护规定》可合理达到尽量的原则，建设单位应采取以下电磁辐射污染防治措施。

第一，基站建设在楼顶。在基站设置与对环境影响的研究中，试验表明移动通讯基站的电磁辐射按照时空的延伸会出现衰减的情况。建设在楼顶的基站的电磁辐射对周边建筑内的辐射较小，仅仅对楼顶的空间影响较为明显。典型的基站多在楼顶设置，其最大值应出现在楼顶。电磁辐射在传播中还会被建筑所阻挡、吸收，其辐射会随着楼层的降低而出现衰减；第二，电磁辐射建设时天线主波瓣方向不应正对居民楼，如无法避开，应距居民楼水平距离 25m 以上；第三，应适当增加天线高度，减小天线下倾角来减少基站产生的电磁辐射；第四，在满足覆盖要求时，应尽量降低天线发射功率；第五，基站建成运行后应及时进行监测，并向公众公布监测结果，打消公众的忧虑，同时也有利于基站的可持续建设和保护运营商的合法权益。

参考文献

[1]雨飘.众说纷纭手机辐射[J].电脑知识与技术，2001，（1）：65～66.

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关键词：电磁技术；电磁污染；防护

一、人类生存环境的新威胁—电磁辐射

当今日益增多的电磁辐射成为危害人体健康的环境因素之一，辐射作为环境污染和职业危害的一种新形式，受到政府和社会各界的普遍关注。任何带电物体的周围都存在电场，而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场，也就存在电磁波，产生电磁辐射，如果这种辐射的量超过限定条件，那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样，电磁辐射同样无处不在，这使它成为公认的危害人类健康的“致病源”之一。目前，生活中常见的较强的电磁辐射的电器主要有：手机、计算机、微波炉、电冰箱、电视等电器，与人们工作、生活息息相关的计算机和手机对人们造成的危害更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网民每天面对计算机的时间往往超过8小时，手机又是现代社会人类不可缺少的电子通讯产品。计算机、手机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源：微处理器、主板、显卡、声卡、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量，加之人们长期近距离的接触，这些电子产物所发生的电磁辐射对人体健康已构成了新的威胁。

二、电磁辐射对人体的危害

电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。

电子产品已进入现代社会的各行各业和千家万户，它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但使用电子产品所致的毛病也与日俱增，“计算机病”尤为严重，已严重影响了人们的身心健康。主要表现为神经衰弱综合症（头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等）、肩颈腕综合症（骨骼不适、手指麻等、有压痛），以及腰背酸痛、抗病能力降低等，发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大，大脑处于高度集中和紧张状态，这是产生神经衰弱综合症的根源。面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现，亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕，长时间近距离盯着闪烁的荧光屏，易使眼睛充血、干燥、怕光，严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调，晶体受损，暗适应能力降低，造成视力减退。孕妇、儿童和老人是电磁辐射的易感人群，而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的白血病增多，电磁辐射难逃其咎。

根据国家环保总局专家分析，目前我国的电磁辐射环境是比较好的，相当于五六十年代时我国面临的水污染、大气污染的情况，有苗头出现，还未到严重的地步。但从现在就要从严管理，未雨绸缪。因为社会经济发展离不开对电磁辐射的应用。若电磁污染到了环境无法忍受的地步，再想进一步发展经济就举步维艰了。

三、生活中电磁辐射的防护

随着文明的发展，人类进入信息社会，电磁辐射时时刻刻都伴随着我们。电子产品带来的电磁辐射污染的污染源无处不在，我们又不能因为存在电磁辐射而放弃使用这些高科技产物，使生活质量倒退。因此，面对生活中与我们息息相关的各类电子产品，做一些基本的了解和防护措施，有效预防电磁辐射，减少对身体的危害至关重要。

家用电器辐射类型及辐射特点：

微波炉：门缝处辐射最大，启动时辐射最大，所以烹饪时不要过于靠近，辐射范围可达7米。

电热毯：电热毯通电后会产生电磁场，产生电磁辐射。孕妇如果使用电热毯，长时间处于这些电磁辐射当中，最易使胎儿的大脑、神经、骨骼和心脏等重要器官组织受到不良的影响。

加湿器：不宜离人体过近，使用时尽量保持适当距离。

液晶电视、显示器：液晶产品的卖点就是辐射较小，可放心使用。

笔记本电脑：辐射集中在键盘上方，使用时应与电源适配器保持一定距离。

手机：尽量使用坐机拨打电话，少用手机拨打电话。手机接通瞬间释放的电磁辐射最厉害，使用时头部和手机天线的距离尽量远一些，最好使用分离耳机和话筒接听电话。

计算机：（1）使用计算机的时候尽量减少接触时间并与屏幕保持适当距离，使用非液晶显示屏幕时，最好能加装防辐射隔离屏；（2）在计算机桌旁放一盆仙人掌，仙人掌可以吸收计算机释放出来的电磁辐射；（3）身体处于屏幕71厘米以外的地方，接受的电磁辐射就会大大减少；（4）不要在电脑后面或两侧安置工作台，因为电脑的后背或两侧发出的电磁辐射要远远大于前面的屏幕等。

家用电器的类型很多，辐射的强弱也不尽相同，我们要不断探讨并及时改进使用方法，尽可能地减少电磁辐射对人体的危害。

1、居家防辐射。据放射检测专家分析，目前居民家中使用的天然装饰石材中，有一部分具有放射性污染。有些家庭装修使用的壁纸、壁布、涂料、塑料、板材等，释放出大量有害气体，致使居室空气污染严重，变成了“辐射屋”、“污染房”。因此，无论是购房或租房，都应先彻头彻尾地做辐射检查，尽量避免生活在不健康的环境中，如已无法改变住所，则要测出辐射最强的是哪里，加以屏蔽或调整家具位置，使家人接触辐射材料的距离加大，接受辐射的时间减少。

2、不要把家用电器放的过于集中，或经常一起使用。以免使自己暴露在超剂量辐射的危害之中。人体不可能获得屏蔽，如果同时使用各类电器，就如同被电磁波包围，从而对人体造成危害。

3、提高自我保护意识。重视电磁辐射可能对人体产生的危害，多了解有关电磁辐射的常识，学会防范措施，加强安全防范。根据各类电子产品的应用手册及指示规范，保持安全操作距离。购买电子产品时应注意证实该产品是否已经过3C认证（国家对电子电磁兼容性的平安认证），尽量减少对高辐射产品的使用。

4、当电器不使用时，最好把电源关掉，而不是让它处于待机状态。这样，不仅可以省电，还可以减少微量电磁辐射的累积。

5、长时间看电视、电脑后及时洗手洗脸，保持室内空气流通。

6、各种家用电器、办公设备、移动电话都应尽量避免长时间操作。如电视、电脑确需长时间使用时，应注意至少每小时离开一次，采用眺望远方或闭上眼睛的方式，以减少眼睛的疲劳程度和所受辐射影响。

7、多食富含维生素A、C和蛋白质的食物。如胡萝卜、白菜、豆腐、牛奶、鸡蛋等食物，以利于调节人体电磁场紊乱。

8、多喝水。茶中的茶多酚有利于防辐射。

四、结语

在电磁辐射广泛存在的今天，可以说电磁波与我们生活密不可分，显然我们在充分利用电磁波给我们带来便利的同时注意减少电磁辐射对我们的伤害才是我们需要做的工作。电磁辐射泄漏是一项系统工程，任何单一的防护措施都不是万无一失的。要根据不同电器产品的特点采用与之相适应的最佳防护措施进行综合防护。

主要参考文献：

[1]沈颐宁.电磁场与电磁波.北京：科学出版社，2007.

[2]黄德寅.电磁辐射对生物体的生物学效应.职业卫生与应急救援，2004.

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关键词：电磁辐射；电磁污染；高压输变电设备

引言

电能是一个干净，且能够方便使用的能源，与此同时服务的范围很广，更作为与国家经济与群众生活密不可分的特殊商品。随着我国经济的不断发展与群众生活质量的提高，电网建设蓬勃发展。作为特殊工业设施的高压变电站与输电线路，其对环境的影响，引起国家环保、电力等相关部门的高度重视，认真分析了高电压等级输变电设备运行时实际的电磁环境，良好的环境保护工作是做好高压输变电工程的基础。

1、电磁污染

电场和磁场的交互变化产生电磁波。电磁辐射是指辐射源通过电磁波的形式发放到空间中的能量流。大量的电磁辐射会使电磁受到污染。文章中所指的电磁污染（自然的与认为的电磁污染两种）是各种自然或人为的电磁干扰和有害的辐射，与其密切祥光的有频率和功率密度等因素。

2、电磁污染对人体健康的影响

电磁污染是直接危害人类与生物的高频率电磁辐射。文章从热效应与非热效应两个方面提现了电磁污染的危害。高频率的电磁波会造成细胞生物有机体形成“加温”作用，微波使用的就是这个原理，中枢神经与植物神经功能的紊乱等都是有热效应而引起的，主要症状为神经衰弱综合症以及植物神经紊乱，如心动过缓，血压下降，尤其是使结晶正常老化的过程加速。非热效应指的是其所吸收的辐射能量不足以引起体温升高，但确实有生理变化和反应的表现，这样的效果包括神经衰弱综合症。甚至有报道中提到，电磁辐射可能导致癌症。

3、高压输变电设备电磁环境

3.1、高压变电站。

在高压设备的上层高压变电站中带电导线相互交叉，底层有高电压带电的电气设备及设备连接线等，其形状各不相同，且数量繁多，使其四周的空间产生一个较为发杂的交流频率的电磁场，也就是会有一定的电磁场在变电所设备周围存在着。

3.2、高压输电线路。

当高压输电线路运行时，其电压等级较高，相对于地面会形成一个交变电磁场。带电体与地面之间的距离取决于高压输电导线离地面距离的高低，带电体离地面越远，地表附近所形成的电场强度就会越小。所以，其线路下方的电磁场拥有最大值，并随着距离的增加，电场强度迅速降低。因为受到导线的影响，相对应的最大场强影响区域处在档距中部，最小影响区域则靠杆塔处，原因为导线吊挂高度比较高，并且杆塔本身也具有屏蔽的功能。

4、高压输变电设备电磁辐射控制措施

然而，我国电网部门还客观地考虑到高压输电和配电设备中依然有电磁辐射的存在，并且能够正面理解电磁场形成的原因，在高压输变电工程设计操作时么，应采用比较有针对性的方法，通过选择电气设备并采取积极有效的安排类型控制，达到电磁辐射与《500千伏超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》（HJ/T24-1998）相符合。

4.1、当变电所的进出线必定经过人口较为聚集的地区时，可尽量使用地下电缆的方法，这样大大降低产生电磁辐射。结合电缆自身机构的特点记忆采用材料等方面因素，同架空输电线路相比较，能够是电场强度被控制；以此同时电缆的敷设方式有很多种，其中将电缆敷设于电力隧道里、电缆浅沟或穿越于电缆排管里，都能够做到与地面隔离的效果，其中隧道顶部以及沟盖板与保护管都能起到电磁辐射的屏蔽作用。

4.2、结合三项交流电的特点合理利用，三相电压和三相电流矢量和零的特性。尽量少用分相设备，大量使用三相设备，尽可能把各项形成的电磁场消除。即便使用了分相的设备，在设计阶段尽可能缩短各相之间的距离，以最大限度地消除每个相位设备产生的电磁场。如：高电压传输线是三相传输，因为电压和电流矢量都是零，而传输线的距离又大于每个相线之间的距离，这样所产生出来的电磁辐射非常小，甚至可以直接忽略掉。

5、结论

人类生活在地球上，每天都生活在地磁场环境当中，每时每刻受到地磁场的影响，当我们生活在几十个微特斯拉地磁领域是没有感觉的的，这就说明了直流恒定磁场领域（地磁领域）是不会对人体健康产生影响的。在根据电磁波传播的看法，波长为50Hz（电源频率）的电磁波是6000公里，约人身高2m左右，电磁波通过一个人几乎所有相同位的，所以得此结论，50Hz的电磁波所产生的感生电磁场（高电压电力传输设备的电场强度是小于4KV/ m时，磁通密度是小于100微特斯拉）对人体是无害的。

结合以上，文章总结出这样的结论：现今高压电力传输设备（包含高压输电线路区和高压变电站系统）产生的电磁辐射，不会造成电磁污染，也不会造成伤害到公众。

参考文献

[1]林建营.高压输变电与电磁辐射的影响研究[J]. 民营科技. 2007（03）

[2]周军.电磁污染[J]. 科学24小时. 2008（04）

[3]曾铁.电磁辐射与健康问题漫说[J]. 物理教师. 2011（02）

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【关键词】电磁辐射； 危害； 防范

1 电磁污染源分析

什么是电磁污染？来自中国消费者协会的信息称，电场和磁场的交互变化产生电磁波，电磁波向空中发射或汇汛的现象，叫电磁辐射。

影响人类生活环境的电磁污染源可分天然的和人为的两大类。

1.1 天然电磁污染源

天然的电磁污染是某些自然现象引起的。最常见的是雷电，除了可能对电气设备、飞机、建筑物等直接造成危害外，而且会在广大地区从几千赫到几百兆赫以上的极宽频率范围内产生严重电磁干扰。火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴等都会产生电磁干扰。天然的电磁污染对短波通信的干扰特别严重。

1.2 人为电磁污染源

人为的电磁污染主要有：（1）广播电视发射设备：主要部门为各地广播电视局：辐射特征为大功率定时全向发射；转输信号送至天线辐射出去。（2）通信雷达及导航发射设备：通信包括短波发射台、微波通信站、地面卫星通信站、移动通信基站、专业通信网站、寻呼通信基站。通信、雷达及导航多为定向不定时发射，传输信号同样通过天线辐射出去。（3）工业、科研、医疗高频设备：该类设备把电能转换为热能或其它能量加以利用，某些设备例如切断大电流电路时产生的火花放电，其瞬时电流变率很大，会产生很强的电磁干扰。它在本质上与雷电相同，只是影响区域较小。（4）电力系统电磁辐射：高压输电线包括架空输电线和地下电缆；变电站包括发电厂（升压站）和变压器电站降压站，它并不以电磁波形式向外辐射，但在近场区会产生严重电磁干扰。（5）交通系统电磁辐射干扰：电气化铁路、轻轨及电气化铁道、有轨电车、无轨电车等。（6）各种家用电器、电子设备、办公自动化设备、移动通讯设备等电器装置。只要它们处于操作使用状态，它的周围就会存在电磁辐射。

2 电磁幅射的危害

2.1 电磁幅射传播途径

电磁幅射是如何对人体产生影响的呢？电磁波由具有一定发射功率的电磁源产生，并通过空气传播，无色无味无形，进入人们的生活空间，可以穿透包括人体在内的多种物质，对人体健康构成一定威胁。

2.2 电磁辐射对人体健康产生的影响

据专家介绍，长期处于高电磁辐射环境下，可能会对人体健康产生以下影响：①对心血管系统的影响，表现为心悸，失眠，部分女性经期紊乱，心动过缓，心搏血量减少，窦性心率不齐，白细胞减少，免疫功能下降等。②对视觉系统的影响，表现为视力下降，引起白内障等。③对生殖系统的影响，表现为降低，男子质量降低，使孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。④长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变；影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能，严重的还会诱发癌症，并会加速人体的癌细胞增殖。⑤装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中，会影响心脏起搏器的正常使用。

3 电磁幅射的防范

3.1 电磁辐射的一般防范

针对我们身边接触到的电磁辐射可能给消费者带来的人身健康威胁，中国消费者协会郑重发出2001年第9号消费警示，提醒广大消费者：①多了解有关电磁辐射的常识，学会防范措施，加强安全防范。如：对配有应用手册的电器，应严格按指示规范操作，保持安全操作距离等。②不要把家用电器摆放得过于集中，或经常一起使用，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。特别是电视、电脑、冰箱等电器更不宜集中摆放在卧室里。③各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作。如电视、电脑等电器需要较长时间使用时，应注意至少每一小时离开一次，采用眺望远方或闭上眼睛的方式，以减少眼睛的疲劳程度和所受辐射影响。④当电器暂停使用时，最好不要让它们处于待机状态，因为此时可产生较微弱的电磁场，长时间也会产生辐射积累。⑤对各种电器的使用，应保持一定的安全距离。如眼睛离电视荧光屏的距离，一般为荧光屏宽度的5倍左右；微波炉在开启之后要离开至少一米远，孕妇和小孩应尽量远离微波炉；手机在使用时，应尽量使头部与手机天线的距离远一些，最好使用分离耳机和话筒接听电话。

3.2 电磁辐射的特殊防范

人们如果长期涉身于超剂量电磁辐射环境中，应注意采取以下自我保护措施：（1）居住、工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员，佩戴心脏起搏器的患者，经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员，以及生活在现代电器自动化环境中的人群，特别是抵抗力较弱的孕妇、儿童、老人及病患者，有条件的应配备针对电磁辐射的屏蔽防护服，将电磁辐射最大限度地阻挡在身体之外。（2）电视、电脑等有显示屏的电器设备可安装电磁辐射保护屏，使用者还可配戴防辐射眼镜，以防止屏幕辐射出的电磁波直接作用于人体。（3）手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，为此最好在手机响过一两秒后或电话两次铃声间歇中接听电话。（4）电视、电脑等电器的屏幕产生的辐射会导致人体皮肤干燥缺水，加速皮肤老化，严重的甚至会导致皮肤癌，所以，在使用完上述电器后应及时洗脸。（5）多食用一些胡萝卜、豆芽、西红柿、油菜、海带、卷心菜、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物，以利于调节人体电磁场紊乱状态，加强肌体抵抗电磁辐射的能力。

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关键词 电磁辐射；煤岩动力灾害；煤与瓦斯突出；冲击地压

中图分类号：TD324 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0083-02

随着我国煤炭开采历史的增长，矿井的深度越来越深，随之而来的是越来越显著的煤岩动力灾害（主要包括煤与瓦斯突出，冲击矿压等）。虽然近年来我国百万吨死亡率逐年下降，但由煤岩动力灾害产生的直接或间接事故已约占全年煤矿事故的2/3，直接导致煤矿安全、经济的严峻态势，所以建立健全有效的动力灾害预报系统对煤矿和工人都有重要的意义。本文所描述的煤岩电磁辐射（EME）法就是一种近年由中国矿业大学率先研究应用的新方法。

目前，我国对冲击地压的监测方法主要有钻屑法、顶板动态仪法、钻孔应力计法等方法，这几种都属于接触式间接反映岩体应力变化的探测法，具有相对较明显的缺陷：钻屑法要想达到较高的预测精度需要较大范围的打孔，工作量较大，而且，其计算要求的数据都与人工的操作时间性有较大关系，相对误差较大；顶板动态测量系统则是在顶板外壁有较显著变形才能被人警觉，达到其极限报警值时往往发育接近完成，而钻孔应力计法一方面在测量过程中对密封要求高，另一方面，本身打孔测应力就对对煤岩应力有一定的破坏，所以结果定与实际情况有出入。

而电磁辐射法则是一种非接触可连续预测的方法，实验验证和实际应用效果都很好。

1 电磁辐射（EME）预测法基本原理

电磁辐射（EME）方法是一种地球物理法，其发现和研究首先是由前苏联的科学家在研究岩石的形变时发现的，主要应用于桥梁隧道等工程方面，后来经过发展才应用于煤矿及其他有电磁辐射现象的地方。

煤、岩等其他一些固体中都含有束缚态的带电离子和呈自由态的带电电子，当其受到外部应力压迫时，因受载的不均匀，煤体或岩体的各部分发生不规则的变形及其破裂，导致固体内部电荷发生迁移，而裂缝的发展也会带动带电粒子的变速运动，这样就会产生电磁辐射的现象。研究已经表明当应变不均匀时，自由电荷与压缩区域的压力是成正相关的，这样高浓度的自由电荷必然会向低浓度区域扩散，这样电荷的电场在运动中产生磁场，从而产生电磁辐射。在实际中已经发现：应力越集中，变形破坏过程越强烈，的到的电磁辐射信号越强，集中量化指标体现在电磁辐射强度和脉冲。

在煤矿应用EME方法预报地压危险时应用的方法如下：

1）临界值法。这种方法是在地压危险较小或没有的区域布置测量点，连续观测10个班的数据，然后将监测到的电磁辐射值、脉冲的个数、电磁辐射的幅值平均值平均，之后乘以系数k，得到的数据即作为为临界报警值。系数取值一般为1.4～1.5。

2）偏差方法。这种方法是以前一班监测到的电磁辐射的平均值为基础，以当班实时监测到的数据减去基础值得到差值，和基础值比较，从而事先预警。

2 电磁辐射（EME）预测法的优势

与传统的预防冲击地压的方法来比，电磁辐射（EME）的预测有明显的优势。

首先符合煤矿自动化发展的方向，它不需要打钻等一系列费时费力的强体力劳动，在一定程度上解放了生产力，节省财力。

再者，与传统的方法相比电磁辐射（EMS）预测突出的系统为非接触式的，能够克服煤岩体在空间分布不均、时间上不稳定等因素的影响，在不额外扰动煤岩状态的前提下，不占用较多人力实现大区域动态连续实时的监测；

而且，相对传统的监测方法，电磁辐射（EME）法可以使用远程控制系统：EME方法反应灵敏，即使煤体发生缓慢的变化也会有信号显示，其监测到的井下各区域电磁辐射强度和脉冲能够综合反应煤岩的变形破裂情形，现代系统结合PLC显示器和工业网络，根据电磁辐射预测法基本原理，主要对这两项指标的监测数据进行人机对话或临突阈值系统自动作的方法对实际区域情况做出反应。

3 现场实验及应用描述

中国矿业大学教授钱建生、王恩元曾对电磁辐射法在煤矿的应用做过很多的验证，经过他们在平煤集团的研究表明：当一个煤层很稳定没有突出可能时，其煤岩电磁辐射强度很弱，脉冲数很少，应用EME方法几乎得不到数据；而当仪器测得的煤岩体的电磁辐射的信号变强，脉冲数随时间变高时，此时的煤体有较大的突出危险性，这时采取一定的措施就可以避免发生事故。通过长时间的观测以及实验分析得到的集团某矿的临突电磁辐射强度值和脉冲数值在后来的一系列预测预报中得到验证，是完全可靠的，这也说明EMS法在预防区域的煤岩动力灾害是可靠的。

抚顺某矿选择78002号二期、-680m东、西探巷及78002号初期回采未受保护的40m煤柱等地点利用电磁辐射预测法进行重点测试。在四个月的测试中，对54个测站，81个测点，共测试数据4800余批，500多万组数据，历经1.5级以上矿震29次，从每次矿震前的测试结果中得到的结论：矿震与电磁辐射强度不是线性的，但是其测试数据表现出一定的变化规律“电磁辐射强度出现连续、密集、大幅度的振荡”。通过分析知道，电磁辐射能量在一段时间内平稳上升时预示着冲激能量集聚，当其达到一定数值时，预示该地段具备了冲击地压发生条件。

应用电磁辐射法很好的是徐州三河尖煤矿。该矿自1911年9月首次发生冲击矿压以来，到2001年累计发生破坏性冲击矿压达25次，仅在西翼坚硬顶板区发生冲击矿压为19次，累计破坏巷道1700多米。中国矿业大学曾运用KBD5电磁辐射监测仪在该矿进行了电磁辐射预测冲击地压的试验与应用，取得了非常满意的结果，使该矿回采速度明显提高，实验结果显示：当煤矿某区域来压明显时，对应区域的电磁辐射就对应的出现辐射异常，具体的对应关系表现为，矿压越大，电磁辐射强度明显增强或出现强烈的振荡，实验过程中有3次预测有危险后采取了措施，未发生冲击地压，而在某先未采取泄压或泄压不完全的地方发生了突出，得到了验证。在根据EME预测无危险区域，未经任何认为干预，也没有发生冲击地压。现在该矿应用KBD-5电磁辐射仪，具体采用电磁辐射的临界值预测方法和变化率预测方法，在具有高度冲击危险条件的9112工作面和9202工作面成功地进行冲击矿压的检测与控制，并且在该矿《冲击矿压控制管理细则》中规定，当检测点的幅值达到80mV、脉冲数增加1倍及以上时，查明该区域范围，并分析该区域冲击矿压危险性，如果处于临界状态，则立即组织卸压，实现安全生产。

4 结束语

现在对煤岩电磁辐射现象的微观解释还不是很系统，这可能对EME方法在其他也有电磁辐射的领域应用会有一定的约束，但是基于煤岩电磁辐射法（EME）对煤矿煤岩动力灾害的监测、预报系统理论及实际应用都已经确定是可行的。而且这种应用的意义不仅在煤矿，对于地下交通正在加紧建设的中国来说也是很有借鉴性的，若能够有所突破，建立一套普适的系统将是一个非常有意义的科研课题。

参考文献

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