抗电磁辐射测试精选(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篇抗电磁辐射测试，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：电动叉车；电磁兼容性试验；光电信号转换；屏蔽

中图分类号：TM89 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）08-00100-02

随着各种电子设备在工业车辆运行领域内使用的增加，工业车辆的电磁兼容性也越来越引起大家的重视。对于工业车辆的电磁兼容性，不仅要求车辆对于外部电磁场及静电放电要有足够的抗扰度，还要求车辆本身产生的电磁辐射不能超过一定的要求。电动叉车电磁兼容性试验是验证电动叉车是否符合电磁兼容性要求的测试，通过该试验可以很好地检查电动叉车在电磁兼容性上是否存在不足之处，以便针对这些不足采取相应的措施进行改进，使叉车的电磁兼容性能更好地符合相关标准及法律法规的要求。

1 电动叉车电磁兼容性试验

工业车辆中叉车按照动力源主要分为电动叉车和内燃叉车，电动叉车涉及的电气设备要比内燃叉车多，所以电磁兼容方面需要注意的事项也就更多。本文就以电动叉车为例介绍如何进行电磁兼容性试验及如何采取相应的改进措施。

1.1 电磁兼容性试验前准备

通常来说，同一系列叉车都会有多种型号，试验时选取电磁兼容性最差的车型进行测试以覆盖整个系列。 以某系列电动叉车为例，该系列叉车包括了E16C，E16P，E20P三种车型，其中E16C电磁兼容性最差，所以我们选取E16C作为该系列的代表进行电磁兼容性试验。

确定好车型之后，还需要确定随车安装的电气设备。正常情况下，电动叉车进行电磁兼容性试验需要装配的电气设备主要有照明灯、雨刮、空调或者暖气、闪烁警示灯和其他工作灯等。需要特别测试的电气设备，也可一并安装到试验车上进行测试。

1.2 电磁兼容性试验-辐射发射

辐射发射试验需要测试天线水平和垂直两种情况下工业车辆左右两侧的辐射强度。测试需要针对四种情况进行，检查工业车辆在这四种情况下对外发射的电磁辐射是否超过标准的要求，具体如下：

①行驶电机为最大转速的60%～80%之间运行时；

②泵电机为最大转速的60%～80%之间运行时；

③转向电机以最大速度（脉冲控制的按照脉冲控制情况）持续运行时；

④辅助电气设备正常工作时（短时工作的电气设备，如喇叭等除外）。

为了节省时间和费用，可以采用组合方式，将四种情况同时进行测试。当然，四种情况一起测试实际上提高了对叉车电磁兼容性的要求。

仍以某系列的E16C电动叉车为例，辐射发射试验过程中的叉车准备及参数设置如下：

①测试时将叉车支起，驱动轮可以自由转动，叉车速度调整为10 km/h（60%的最大速度）。

②调节泵电机转速为1500转/min（60%的最大转速）。

③转向系统为液压驱动，无需进行测试。

④开通所有的电气设备（中式照明/旋转警示灯/暖气/雨刮）

测试过程中，难免会出现电磁辐射超标的情况；这时就需要根据实际情况采取相应的措施。一般来说，出现电磁辐射超标基本都是在低频段30～75 MHz之间，且辐射超标的正常都是驱动电机或者是油泵电机。针对这种情况，可以采取如下的几种措施进行改进：

①对电机电缆增加屏蔽线或者磁环；

②减小电机电缆的长度；

③加强护顶架和车架的金属连接。

该系列E16C车测试过程也出现了的电磁辐射超标的情况，我们采用第一和第三种方法进行改进。以天线水平时叉车右侧电磁辐射强度的变化为例，改进前后的结果，如图1（a）和图1（b）所示。

改进前，辐射值落在在临界线上，不符合标准要求。改进后的结果远低于标准线，完全符合标准。由此可见，我们采取的改进措施还是非常有效果的。

前面提到的三种整改方法，第一种最简单有效的，而且成本不会很高。第二种不适用于电缆走线和长度已经固定的情况。第三种需要在机械设计上进行改进，操作上有一定难度。具体采取哪种措施，需要根据实际情况进行分析并选择。

1.3 电磁兼容性试验-抗电磁辐射干扰性

工业车辆电磁兼容性试验除了验证辐射发射的强度是否符合标准要求之外，还需要验证工业车辆是否可以抵抗标准规定强度的外界电磁辐射。抗电磁辐射干扰性试验和辐射发射测试条件类似，只是天线的距离由辐射发射的10 m变为3 m，且测试的项目也比辐射发射多一项，具体如下：

①工业车辆处于准备运行但速度为0的情况下，行驶系统的抗电磁干扰性。

②工业车辆为10%～30%最大行驶速度情况下，行驶系统的抗电磁干扰性。

③电机驱动的的载荷装卸系统，在20%～40%最大电机转速情况下，装卸系统的抗电磁干扰性。

④电机驱动的转向系统，在20%～40%最大电机转速情况下，转向系统的抗电磁干扰性。

⑤其他辅助电气系统的抗电磁干扰性。

同辐射发射试验一样，为了节省时间和费用，也可以在组合的工况下测试工业车辆的抗电磁辐射干扰性。另外，为了减少不确定因素的影响，我们提高了场强强度，一般在场强为 36 V/M的情况下进行抗电磁辐射干扰性测试。这样就预留了足够的余量，保证叉车的抗电磁辐射干扰性一定可以满足标准的要求。

同样的以某系列的E16C电动叉车为例，进行抗电磁辐射干扰性试验时，我们将五种工况分成两个组合，一种是1、3、4、5四种工况同时进行，一种是2、3、4、5四种工况同时进行。为了更好地跟踪测试过程中车辆是否出现异常情况，我们制作了一套用于时时监测车辆信息的光电信号转换系统，如图2所示。通过该系统并配合叉车诊断软件，就可以很好的监测试验过程中车辆是否有异常。测试时的系统连接，如图3所示。

就E16C车的抗辐射干扰性测试来说，测试过程中并未出现异常的情况，该车可以符合标准要求。但在平常的测试中，难免会遇到车辆抗干扰性无法达到要求，出现异常的情况，比如速度出现波动且超出允许范围，个别继电器工作异常等。针对这些问题，一般可以采取如下的措施：

①对异常部件，增加抗干扰磁环。

②将易受干扰的电气部件放在金属箱体中。

④选用经过验证，抗干扰等级较高的电气部件。

第一种方法在平常的试验中经常用到，最简单有效。第二种方法需要考虑成本和空间的问题。第三种方法建议最好在设计初期就考虑。具体采用哪种方法，需要工程师根据实际情况来进行合理选择。

1.4 电磁兼容性试验―静电放电

静电放电测试属于抗扰度测试的一部分，测试内容包括接触放电和空气放电。接触放电主要是针对容易接触到的金属部件进行的放电测试，如电门开关、扶手和脚蹬等。空气放电主要是针对容易接触到的塑料和橡胶部件，如仪表盘、各种灯开关和操作手柄等。

仍以某系列的E16C车为例，按照标准要求，需要对叉车进行4 kV的接触放电和8 kV的空气放电测试。为了保留安全裕量，我们按照6 kV的要求来进行接触放电测试，空气放电保持 8 kV。测试是否通过的判断标准是测试过程中叉车是否有危险性的异常动作，是否产生了无法自动恢复的故障或者失效。如果有的话，则试验未通过。暂时性的功能失效，但在重新启动之后又恢复正常的，仍可以判断为符合要求。

2 结 语

电气部件的布置，线束的走向，大电流电缆的长度，护顶架和车架的连接等都会对整车的电磁兼容性产生重要的影响。电磁兼容性试验只是提供了一种验证的方法，对于车辆的电磁兼容，更重要的还是要在设计的初期就予以足够的重视。积累日常工作及试验中的经验，在设计过程中充分考虑电磁兼容的影响，合理布置电气部件和线束，这样才能更好地开发出符合电磁兼容性要求的工业车辆。

参考文献：

[1] GB/T 30031-2013，工业车辆 电磁兼容性[S].

篇2

目前,我国功能性纺织品的开发领域主要集中在内衣、家用纺织品和防护用纺织品等三个方面,涉及的功能包括抗菌防臭、远红外、抗紫外线、抗静电、防电磁辐射、拒油防水、负离子、放火阻燃、抗玷污、易去污、防水透湿、免烫 、高吸湿等。然而,目前行业面临着一大突出问题――检测难。

市场虽大 无奈检测困难

一项调查显示:在功能性纺织产品的消费人群中,买过防皱(免烫)整理产品占54%,买过拒水整理产品占31%,买过防污整理产品占25%,买过抗菌整理产品占4%。表示会再次购买的,防皱(免烫)整理占96%,拒水整理94%,防污整理占93%。这表明,功能性纺织品有良好的市场发展前景。

虽然需求巨大,然而,大多数功能性纺织品的性能消费者不能凭自己的视觉和触觉等进行判断,即看不见、摸不出和嗅不到,其功能的优劣程度,要靠一定测试方法和仪器才能进行评定。功能性纺织产品既没有色彩和图案那样直观的吸引力,又缺乏柔软飘逸等令人赏心悦目的质,只能在使用过程中慢慢品味其功效了。因此,其与其他纺织新产品一样,由于市场的不成熟,也呈现出了一哄而上、鱼龙混杂的局面,导致消费者的信任度下降。

近年来,虽然有一些科研机构、高校、标准化组织和企业开展了这方面的研究工作,并不断有一些成果面世,部分功能性评价方法也实现了标准化。但从总体上看,大部分功能性纺织品仍然缺少权威的、能被广泛接受的、经过充分科学论证的、简便易行的、重现性和准确性较高的功能性评价方法和标准。市场上王婆卖瓜式的吆喝成了消费者的主要信息来源,一些不法商家为了追求短期利益对这些高科技面料进行仿冒,真正的功能性纺织品面临珠混于鱼目的窘境,这对功能性纺织品市场的健康发展显然是不利的。

另一个不容忽视的问题就是功能性纺织品的生态安全性。众所周知,功能性纺织品的某些特殊功能,主要是通过在纤维材料中添加或在产品的后整理中使用某些具有特殊功能的化学物质来实现的。但目前在功能性纺织品上使用的这些化学物质有相当一部分并未经过严格的生态安全性能的评估,特别是未经过长期跟踪分析的安全风险评估。

典型功能的检测

抗紫外线

随着现代工业的发展,大气层中的臭氧层不断地遭到破坏,导致地表紫外线辐射量大增。紫外线是指太阳所发射的波长200～400nm的电磁波,它对人类皮肤能造成巨大的伤害。其中的UVA、UVB波段会助长黑色素生成,导致皮质老化,甚至造成白日稀⑵し舭┑炔”洹H缃,抗紫外线已成为人们习以为常的一种自我保护行为。日常生活中防晒产品层出不穷,防晒霜、晴雨伞、太阳镜等等,无不打上“UPFXX”的标识。然而,在户外特别是进行登山之类的活动,由于高山的海拔相对较高,紫外线的辐射相比平地上要强很多,这时候着装是人们抵抗紫外线辐射最直接的屏蔽物,因此,面料的防紫外线性能显得至关重要。

织物防紫外线的能力,主要取决于织物本身屏蔽紫外线的能力。屏蔽主要通过吸收光线和散射、反射来完成。影响织物防紫外线辐射性能的因素分别是织物结构、织物颜色以及漂白、染色等工艺处理。在一般情况下,吸收率和反射率增高,透过率就降低,防护性能就优越。

另外,短纤维优于长丝纤维,加工丝产品好于原丝产品,细纤维织物比粗纤维织物好,扁平异形织物优于圆形截面织物,机织物好于针织物。过测试我们发现,机织或针织结构越紧密UPF值越大。而在质地结构相同的情况下取一块浅色和一块深色面料,同时进行紫外线照射的测试,可以发现染色织物比未染色织物有更高的UPF值,并且织物颜色越深,其紫外线透过率越小,也就是说防紫外线能力越高。而织物的UVR吸收性能取决于织造过程中所采用的加工方法,如漂白、染色、施加消光剂等,这些加工过程都会对织物的UVR吸收性能产生作用。

为了使织物获得较好的防紫外性能,织物的后整理很重要。采用各种方法将无机和有机的紫外线整理剂分别或共同对纤维、纱线或织物进行处理,并使之牢固结合,这是较为传统的方法。除此之外,也可以采用纳米纺丝技术的方式。在切片聚合过程中,添加紫外线隔离因子(纳米氧化钛Ti02),使纤维及其制成的产品能有效地吸收紫外线,防止紫外线透过衣服,保护人体因紫外线过多照射而引起各种皮肤疾病。同时可以反射可视光线和红外线,降低太阳热辐射所造成的温升,保持衣服内部的凉爽感觉,让穿着更舒适与安全。这种方法具有抗紫外作用持久、永不消褪的特点。

防水透湿

人体由于运动以及新陈代谢,会通过皮肤表面蒸发水汽散热,如果这些水汽不能通过织物及时排出,就会在织物和皮肤之间产生高湿热区域,使人体感觉闷热不适。

织物的透水汽性是指气态水透过织物的能力。透水汽性与织物的原料,纱线的结构,织物组织结构及其紧密度等因素有密切的关系。当织物的一面所受水蒸气压力大于另一面时,水蒸气会透过织物。织物的透水汽按单位时间内透过水蒸气的量来表示的,它对人体的舒适和卫生影响甚大。目前,国际标准中对织物透水汽性的检测方法有很多,常用的有ASTME 96,BS 7209等,具体操作方法是:先将面料置于装有定量蒸馏水的透湿杯上,密封后称重,再放在标准规定的测试环境中(固定的温度,湿度以及气流速度),经过24小时后取出再称重,通过试样前后质量的损失来推算透过水蒸气的量。

防水透气织物是指水在一定压力下无法浸入织物,而人体散发的汗气能以水蒸气的形式通过织物传导到外界,从而避免汗气积聚冷凝在体表与织物之间,以保持穿着的舒适性。它是一种高技术、独具特色且极具实用性的功能性织物。防水对于面料行业来说并不是什么难题,关键是如何实现透气与其兼得并且实现超强防风。像雨衣、击剑服、登山服等要求不透水又不发闷,须采用微孔型织物或用传递水汽性能好的纤维制的织物。

防电磁辐射

电磁辐射已经成为继水、大气、噪声之后的第四大环境污染源。大量研究表明,电磁辐射对地球生物和人类的危害和影响已经远远超过了人们以往对它的认识。早期的防电磁辐射或抗电磁干扰研究和产品开发主要集中在军事、国防或工业领域。随着个人电脑、计算机网络通讯、移动电话、视听设备、微波炉等电子技术和产品的日益普及,电磁辐射对人们健康和生命安全的影响日益显现,开发和使用具有抗电磁辐射功能的纺织产品则是最简便和有效的手段之一。

电磁辐射是由不同波长和频率的多种类型的电磁波形成的,其频段范围可从3Hz到3×1012Hz不等。由于抗电磁辐射材料对不同频段的电磁辐射的反射和吸附能力各有不同,因此目前被采用的抗电磁辐射性能的测试方法也各不相同,必须根据抗电磁辐射材料的性质和实际用途加以选择。

防电磁辐射服装的防护方式有两种:一是用屏蔽面料直接制作的服装,另一是将屏蔽面料作为内衬或内胆制作在服装中。到目前为止,国内外尚无统一的针对抗电磁辐射纺织产品的功能评价测试方法和标准,市场上大量的抗电磁辐射纺织产品基本上都在沿用一些常规电磁屏蔽材料的性能测试方法。通常,抗电磁辐射产品可以用反射率R、透过率T、吸收率A和屏蔽效能SE来评价其抗电磁辐射的效果,其中采用最普遍的是屏蔽效能SE。研究表明,在低频时,材料的屏蔽效能主要取决于反射。由于电磁波的反射与材料表面的阻抗有关,因此,材料的导电性能越好,反射就越强,屏蔽效能就越高。而在高频时,屏蔽效能主要取决于电磁波在材料内部传播时的吸收损耗。这种吸收损耗与材料的厚度、电导率和磁导率有关。

完善测定制度 引导行业发展

将高科技运用于纺织品生产中已成为当今纺织品开发的主流, 新型纤维的应用和纺织技术的革新,使纺织品不仅美观、保暖,而且柔软富有弹性,并且发展了吸湿、透气、防雨、防风、防污、防霉、防蛀、抗紫外线、防辐射、抗静电、 保健、无霉和环保等多种功能。功能性纺织品已跳出传统形态,完全深入家用、装饰、医疗、环保、农业、建筑、地质、交通、工具、包装、休闲、防护等众多应用领域,且受到化工、汽车、机械、纺织装饰、服装等行业的高度重视。“未来的衣服能够按环境影响而向我们发出预警,例如内置全球卫星定位系统的衣服,能以光速交换数据的外套,或瞬间改变外貌的外套,Hans-Jurgen Hubner更预言纺织品能启动药物治疗。”著名功能性纺织品供应商Schoeller公司的CEO Hans-Jurgen Hubner说。

一项调查结果表明,全球消费者都喜爱不需要过多打理的服装,但不同国家的人对服装的某些具体功能偏好不同。抗皱和易于打理始终是全球消费者较为了解和期望获得的两项特性。此外,对于天然纤维,例如棉,消费者也表示出始终如一的喜爱。至于全球消费者认知度较低的,例如吸湿快干,防紫外线,除臭,抗菌也有一定市场。消费者不仅了解这些功能性并进一步转为购买行为。

我国功能性纺织品已经形成具有一定规模、品种相对齐全、功能日趋完善、发展相对稳定的产业格局,其研发和应用正向着多领域、多行业、多学科、产业化和产学研协同的方向发展,已涉及环保、医疗、卫生、矿业、热带农业、产业用纺织品、纳米、化工等领域。如电磁辐射、防护服装及其标准的研究、户外运动功能纺织品的开发、印染废水处理、天然染料及植物功能染料、镀银纤维、防蚊纺织品、功能性微胶囊、桑皮纤维、医用循环减压袜的研制等。相信随着产品开发的不断深入,功能性纺织品将是未来市场上的一支生力军。然而,令人尴尬的是,目前国内基本还没有专业专注于开发多功能纺织品的企业,功能性在很大程度上还处于被炒作概念的境地。

篇3

关键词：防电磁辐射服装；屏蔽；测试方法；辐射危害

1电磁辐射的概念及其放射源

电磁辐射源通常分成两大类:一是自然界电磁辐射源，来自某些自然现象，如雷电、台风、太阳的黑子活动与黑体放射等。而这种电磁辐射源常常会被我们忽视和淡化！我们所一直关注的电磁辐射源，其实只是电磁辐射源的其中一种，即：人工型电磁辐射源。人工型电磁辐射源、来自人工制造的若干系统或装置与设备，其中又分放电型电磁辐射源、射频电磁辐射源及工频电磁辐射源。

2电磁辐射对人体的危害

1998年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响但归纳起来，我们可以把电磁辐射对人体的危害分为：热效应，非热效应和积累效应三种。

3防电磁辐射服装织物及面料

防电磁辐射服装的面料对于电磁波的防护起着决定性的作用。因此在选用电磁辐射防护服装时，应了解防护服装所采用的面料，及其工作原理。由于电磁辐射的频率高低不同，所以我们必须按其高频和低频辐射的特点，用不同的织物及面料进行防护。对电磁辐射的防护需要材料有好的导电性或导磁性，所以不锈钢纤维、具有良好导电性能的银、镍、铜的电镀纤维或织物、填充炭黑、导电化合物和吸波添加剂的有机复合导电纤维便应运而生，而且市场上也出现了各种各样的电磁屏蔽织物和面料。

制成方法：利用金属材料，如采用金属丝网罩隔离装置和用金属粉处理过的服装；利用金属纤维和其他纤维混纺成纱，再织成布。

3.1防辐射织物、面料的一般分类及特点

目前国内、外采用的防电磁辐射织物有三种，工作原理都是通过基料表面所形成的良好导电性能，使其具有抗电磁波的功能。通过对电磁波的反射和吸收而形成屏蔽作用：

(1)合金纤维混纺：采用不锈钢纤维与其他化纤、棉等纤维混纺形成电磁屏蔽织物，具有耐洗涤、耐磨、柔软、手感好、透气、抗静电、防电磁辐射等功能。

特点：透气性好、服饰感强、耐洗涤、手感好。

适用范围:这种面料目前使用最广,其可以被制成各类防辐射服装,如医护类、孕妇防护类等。

(2)多离子织物：采用多种金属离子涂敷粘附在普通织物上，形成一定的电磁屏蔽功能的织物能保持原普通织物的性能、颜色和手感。

特点：柔软、透气、服饰感强、服饰使用范围宽。

适用范围:可以制成T恤、内衣、床单、蚊帐等。

(3)金属化织物：采用化学沉积方法在普通织物表面牢固地“镀”上一层高导电金属层，形成电磁屏蔽织物。

特点：镀膜薄、附着力强、柔软、透气性好、使用频率宽、屏蔽效能高。其中，金属化织物是目前国内外最新一代技术产品，比前两种织物更具有以下显著特点：工作频率宽、屏蔽效能高、使用领域广。

3.2屏蔽高频电磁辐射面料的类型

3.2.1混纺梭织屏蔽布

外表与普通面料一样，采用纳米金属屏蔽纤维与其他纤维混纺织成，屏蔽纤维直径只有头发的112，比蚕丝还细腻柔软。

此面料经过及测试中心检测屏蔽效果达到99.9%（30dB以上），同时保留了普通面料的柔软性、均匀性、透气性、耐洗性、致密牢固、使用年限长等特点。

3.2.2纳米离子屏蔽布

采用高科手段，将金属纳米离子置入到织物的内部，从而达到电磁屏蔽的作用。屏蔽率达到99.9999%（70dB以上），防辐射能力强，适合电子电器内部防辐射；电信发射机房、基站、电视广播雷达发射台等的电磁防护，可作为机器设备的覆盖物，或制成衣服的夹层，只可轻轻擦洗，不可揉搓。同时这种面料还可以起到远红外保健、抗静电、杀菌作用：能促进和改善人体浅表组织微循环，增强人体的新陈代谢，对机体具有良好的保健作用。

3.3检测防电磁辐射面料的一般方法

(1)测导电性

用万用表检测到有良好的导电性，普通面料则没有导电性。

(2)用火烧屏蔽布

混纺布会剩下一层屏蔽丝网；而纳米离子布则剩下一堆金属粉末。

(3)使用手持式电磁辐射测试仪

有辐射时红灯亮，用防辐射布挡住后，绿灯亮，表明辐射已被屏蔽。

(4)包裹测试发

将手机等包裹在防电磁辐射屏蔽布或服装中,看其信号是否减弱。

3.4dB和屏蔽率的换算

dB和屏蔽率的换算率是：3dB50%；6dB75%；9dB87.5%；

12dB93.75%；30dB99.9%；70dB99.9999%；

3.5防辐射服dB值是否越高越好

答案是否定的。作为防辐射服装，首先要有服装的基本性能，比如可洗涤，透气性，穿着舒适性，同时要能满足家电的防辐射。除非在雷达，发射台等特殊高辐射场合，美国军用标准规定大于15db。一般家用电器，如防电脑，微波炉等的辐射，由15db即可。大于60db，99%的织物表面上可以包住手机的辐射，但大多是电镀金属的织物，洗涤几次就不行了。

4防电磁辐射服装发展现状及其展望

目前市场防辐射服装品种单一的情况，但我们可以将研发制作方向分为：金融、广电、IT、电力、电信、民航、铁路、医疗、生活进行分类。在接下来的产品中，我们不仅要注意产品的防电磁射功能，同时还可以增加服装的防紫外线、防风、拒水、防污、防蛀、抑菌、防臭的功能。



据了解，中国工程院院士、西安工程大学博士生导师姚穆教授的一项研究将有望填补国内外空白。一直从事提高服装穿着的舒适性和健康素质方面研究的姚穆教授带着博士生们，动手制作检测设备，从无数种检验方式中得到逐渐清晰的规律，三年来，渐渐摸索出一套独特的检测方法。他们研究的防电磁辐射纺织品的检测与标准制定项目，如果通过国家认证，将为防电磁辐射服装的生产、检测提供科学的数据和标准。不久的将来，人们将穿上放心、舒适的防电磁辐射服。

篇4

EMI――政击力

EMI(Electro MagneticInterference)直译是“电磁干扰”，是指电子设备(干扰源)通过电磁波对其他电子设备产生干扰的现象。例如当我们看电视的时候，旁边有人使用电吹风或电剃须刀之类的家用电器，电视屏幕上会出现的雪花噪点；电饭锅煮小熟米饭，关闭了的空调会自行启动……这些都是常见的电磁干扰现象。更为严重的是，如果电磁干扰信号妨碍了正在监视病情的医疗电子设备或正在飞行的飞机，则会造成不堪设想的后果。从这些例子来看，就好像是电子设备具有无形的“攻击力”，对其他电子设备的正常运行造成了扰乱和破坏。

从“攻击”方式上看，EMI主要有两种类型：传导干扰和辐射干扰。电磁传导干扰是指干扰源通过导电介质(例如电线)把自身电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。最常见的例子是我们电脑中的电源会对家里的用电网络产生影响，在电脑开机的同时家里的电灯可能会变暗，这在使用杂牌劣质电源的电脑上表现得更为明显。而在当今电源的内部结构中，一二级EMI滤波电路是必不可少的，这里的“EMI”针对的就是电磁传导干扰，以防止电源工作时对外界产生太大的影响。

电磁辐射干扰往往被我们简称为电磁辐射，它是指干扰源通过空间把自身电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络，就像是武侠小说中的“隔空打物”。由于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，因此过量的电磁辐射可以对人体造成影响和损害。人们常常担忧的“辐射”也就是指这部分电磁辐射干扰。应用机箱上的种种防辐射设计，例如EMI弹片、EMI触点，这里“EMI”针对的就是电磁辐射干扰，以减小机箱内电磁波传播到外部的量。

EMS――防御力

有矛就有盾，有电磁干扰就是抗电磁干扰。下面请出我们的第二位主角EMS。

EMS(Electro Magnetic Suseeptibility)直译是“电磁敏感度”，是指由于电子设备受到外界的电磁能量，造成自身性能下降的容易程度。例如同样受到电吹风或电剃须刀的干扰，有些电视机的屏幕上出现了雪花噪点，有些电视机却安然无恙。这表明在受到电磁干扰“攻击”的情况下，前者的电磁敏感度较高，更易受伤，也就是“防御力”较低；而后者的电磁敏感度较低，不易受伤，即“防御力”较高。

EMC――综合攻防能力

有了矛，也有了盾，最后就用它俩一起来武装我们的第三位主角EMC。

EMC(Electro MagneticCompatibihty)直译是“电磁兼容性”，是指电子设备所产生的电磁能量既不对其他电子设备产生干扰，也不受其他电子设备的电磁能量干扰的能力。因此，EMC包括EMI和EMS两个方面的要求：一方面要求电子设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值，即EMI；另一方面要求电子设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗干扰能力，即EMS。

具体在对电子设备进行EMC测试时，相关标准规定了EMI的最大值，以及EMS的最小值，就犹如限制“攻击力”在较低水平、要求“防御力”在较高水平。这也很好理解，就像我们养一条看门狗，你不希望它主动跑出门去乱咬人，但你要求它在敌人来犯时要扛得住。

篇5

因此，有关专家提出忠告：若不赶时间，洗发后尽量少用电吹风，让头发自然晾干最为理想。如使用电吹风，则要“悠着点”！为了尽量减少电吹风对人体及头发的伤害，在使用电吹风的过程中，应注意做好以下几点：

1．电吹风的辐射量往往和功率的大小有关，即电吹风功率越大电磁辐射越强。所以应根据具体情况调节电吹风功率，不要盲目图快都开最强挡，能用凉风吹干头发就尽量不用热风。为了缩短电吹风使用时间，洗发后应先用吸水性较强的毛巾包裹吸掉头发中的残留水分，这样既有利于减少辐射对头部的伤害，又能使头发少受高热风的不良影响。

2．因为电吹风电磁辐射最大的地方是电吹风后端，而电吹风的出风口，安全系数要高得多。经测试表明：在距离出风口的3厘米处，低频辐射量为42．8毫克斯；再远一点，8～10厘米处，这里的辐射量就只有5．5毫克斯了。因此专家建议：电吹风尽量不要贴近头部，应让它与头发保持约20厘米的距离比较安全，对于脑部和头发的伤害自然也会降低。

3．使用电吹风时，宜将电吹风与头部保持垂直，最好间断停歇，不要连续长时间使用；吹风时要合理使用温度调节器，并且要不断地移动电吹风，使局部头发免遭过热的不良刺激。注意要顺着头发生长的方向吹，而不要逆行吹头发。每次头发吹至七成到八成干即可，不宜吹得过于干燥，以利维护头发的健康。

4．头发并非洗得越勤越好，天天洗更是没有必要。除了天气炎热、上体育课或体力劳动出汗较多外，一般每周洗1～2次（或3～4天1次）为宜；且注意不要用碱性过高的洗发香波，每次洗完发后最好再适当用点护发素。这些做法对减少辐射伤害与保护头发都有好处。

5．研究发现，电吹风在开启和关闭时，其产生的电磁辐射强度往往达到最大值。也就是说，电吹风在使用过程中发出最大辐射量是于刚开启和关闭时的两个时间。所以，在开启和关闭电吹风时，应让电吹风尽量离头部远一点――不要把电吹风拿到头部才开启，也不要未把电吹风拿离头部就关闭。

篇6

关键词 电磁兼容；电磁干扰；电磁抗干扰；汽车；零部件；手机；便携式无线发射设备干扰

中图分类号 U463 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）122-0200-01

电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。电磁干扰指电磁骚扰引起的设备，传输通道或系统性能的下降。

1 电磁兼容问题的出现

越来越多电子设备的出现并集成在一起使用，使得问题越来越突出，相互之间的影响越来越大，多个电子设备之间相互影响，尤其是现在的汽车电子设备的增多，汽车的智能零部件，控制零部件的数量多样化，复杂化，使得电磁兼容问题越来越突出。常常造成电子设备的性能降低，失效不能工作，误动作甚至损坏等。例如汽车开到某无线发射塔会出现某些频率的收音机出现很大杂音或不能工作。

2 便携式发射设备与汽车电磁兼容问题的出现以及影响

便携式发射设备由于其可移动性，也经常在汽车内使用，或者汽车经常行驶到此内设备附近，如现在最为常见的手机，无线路由，蓝牙设备，平板电脑，对讲机等等。如果这些设备接近汽车的电子装置，就可以造成汽车电子装置的失灵误动作等。如某些手机或者平板电脑放置到汽车的车载导航系统或车载倒车雷达附近，出现导航系统显示图像异常或者倒车雷达异常鸣叫或失灵。又比如汽车开至高压线，无线路由器，雷达站，手机或电视发射塔附近时，都会导致汽车遭受到较强的电磁骚扰而可能出现汽车运行异常，严重的可能造成安全事故。这些都是常见的电磁兼容性问题。

3 汽车对便携式发射设备的抗干扰检测

辐射抗扰度的测试主要集中在了频率为10 kHz-18 GHz的测试，而目前主要各家汽车厂家的辐射抗扰度测试多为200 MHz以上的辐射抗扰度测试并且测试均只进行了连续波以及AM的调幅测试。对于便携式设备由于其频率及其信号调制的多样性，目前的便携式设备的电磁抗扰度检测主要进行了常见设备的一些测试，比如手机频段，对讲机频段，蓝牙，wifi的频段等的测试，对于一些较少见的频段并未进行测试，同时由于无线频率的多样性，国家及地区使用频段的不同，也可能造成测试不全，如收音频段中国为86 MHz-109 MHz，而日本就为76 MHz-91 MHz。如果某车在86 MHz-109 MHz的频段抗干扰能力很差，在76 MHz-91 MHz能力正常，那么就有可能出现该车在日本一切正常，但是车开到中国就可能出现在某些广播信号较强的地方出现异常。

便携式发射设备的抗干扰检测方法（在专业电磁兼容实验室内）：

1）构造出一个便携式发射设备，该发射设备的功率可以调节，使得信号比较强，使汽车电子设备遭受到比较强的便携式设备无线干扰。模拟恶劣情况下的汽车抗电磁干扰的能力。

2）将标准的便携式发射天线移动挨近汽车或零部件的各个部位，各位置点做好标记，缓慢移动便携式发射天线，由远及近，从一个位置到另外一个位置。仔细的观察汽车以及零部件的反应，是否出现任何异常。测试过程中，详细记录检测数据

3）转变天线的计划方向，重复以上步骤2）。

4）对汽车和汽车零部件的各个位置以及各个面重复步骤2），3）的进行试验。

5）更换发射频率，调节发射天线的输出功率，使其达到标准的要求，再次重复2），3），4）的步骤进行试验。测试过程中均记录汽车对每一个频率的抗干扰能力。直到预先计划的频率点全部测试完毕。

以上方法的优点是，测试非常标准，发射功率，信号的调制方式等均可以进行调节。测试在电波暗室中进行，避免对其他设备的影响等。但是测试的费用昂贵。

便携式发射设备的抗干扰检测方法（生活中的实现）：

对于生活中的人们，由于用户汽车的抗干扰能力的个体差异以及个人使用便携式设备的个体差异，可以将设备。用户可以将自己的便携式发射设备，以及自己生活中可能会带到车上的便携式设备移到车上进行试验。比如个人常使用的手机，笔记本电脑，对讲机等等甚至是移动充电器等等设备。将这些设备也进行试验。以个人手机为例，步骤如下：

1）在空旷的地方将汽车缓慢开行。

2）将手机拨通，进入并一直保持正常通话状态。

3）将手机移到汽车的仪表盘上方，停留几秒钟，然后缓慢的在仪表盘上移动，仔细观察仪表盘是否有任何异常。接着将手机缓慢的移到车载导航系统或车载DVD上面。观察汽车的各项性能是否正常。测试过程中，请注意更换手机的朝向。

4）如果有必要，可开启手机的其他无线功能，如wifi以及蓝牙的功能进行测试。

5）必要时可更换家人的另外一部手机进行测试。以上的测试目的是为了防止个人汽车在某些正常情况下，比如高速路上时突然遭受到你常使用的便携式发射设备的干扰而汽车某些性能出现异常。在日常生活中开车时也要多注意汽车在某些情况的异常现象并做好记录。将此类情况进行总结分析，必要时，需要将该情况向相关检测部门咨询。以避免在车辆的使用过程中出现意外情况。

参考文献

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篇7

关键词:矿用电力机车;电源;电磁干扰;抑制措施;

前言

由于锂离子蓄电池技术的成熟，能量密度和使用安全性的提高，在很多行业都得到广泛应用，随着铅酸电池在煤矿的停止使用，在矿业领域以锂离子蓄电池为动力的机车也成为矿用机车发展的唯一方向。随着2012年5月相关标准的颁布，部分产品在煤矿的实际应用中发现矿用电动车和车载设备都存在比较严重电磁干扰。而锂离子蓄电池本身在使用过程中存在爆炸、自燃等风险需要电池管理系统对锂离子蓄电池进行实时管控，因此提高矿用车载锂离子蓄电池电源和与之关联的动力装置的整体抗电磁干扰能力，对煤矿井下安全生产具有极为重要的意义［1－2］。本文针对在煤矿井下电磁环境复杂条件下，为矿用动力机车电动力系统可靠运行，采取相应的改进措施。

1矿用动力机车电动力系统组成

矿用机车动力系统主要包括:锂离子蓄电池组、集成发动机启动器、发动机、矿用电池管理系统(BMS)，直流开关电源(DC－DC)，如图1所示。电力机车用开关电源本身就是一个大的电磁干扰源，同时煤矿井下环境相对封闭，也充满了各种高压电气设备和变频器设备，各种辐射的叠加，造成了较为复杂的电磁环境。通过对矿用电力机车的一种———无轨胶轮车各部件单独工作状态的测试分析发现，开关电源和驱动电机为环境的主要干扰源，而电池管理系统主要负责整个系统的动力和对电池的安全管理，是最需要进行电磁保护的模块［3－4］。

2井下电磁干扰分析

2.1开关电源的干扰机理

矿用电力无轨胶轮车开关电源的主要干扰方式为:高频电流回路中容易产生极大的di/(dt)，形成浪涌电流，诱发磁场辐射源对空间形成磁场辐射;各级电压变化的节点，特别在车辆启停和突然加速阶段会产生极高的du/(dt)，整个电路中以传导的方式对电池管理系统造成干扰并对周围环境进行辐射干扰［5］。

2.2发动机控制器

发动机控制器采用的是脉冲宽度调制方式对矿用电力无轨胶轮车发动机进行控制，同开关电源启动一样会产生很大的高频脉冲信号，其具有很大的du/(dt)。当逻辑电路给驱动电机提供一个高电平的控制信号时，半导体材料开关的集电极和发射极电压近似为0，即当逻辑电路给驱动电压提供一个低电平的控制信号时，半导体材料开关的集电极和发射极电压近似为Ud，当发动机控制器不断动作，必然会伴随一个瞬时的上升和下降时间，集电极和发射极之间就会形成一个近似梯形的脉冲电压，如图2所示，梯形波电压幅值越大即集电极和发射极之间幅频特性的幅值越大，当控制器件产生较大的du/(dt)时，通过电缆中的寄生电容产生共模干扰电流，ic(t)=Cdudt该共模干扰产生电磁干扰在频率一般分布在几千赫兹到约三十兆赫兹之间。

2.3发动机

目前矿用电力无轨胶轮车的主要动力为ISG电机，该种电机的电流幅值和频率随着路况、车速以及输出功率频繁变化，其电机转速与三向电流频率之间的关系为:(1)P为ISG电机对数，通常电机对数为4;矿用电力无轨胶轮车启动阶段电机转速约为700～900r/min，在机车不同工况行驶阶段电机转速约为900～3500r/min，其中任一相电流A的表达式为:f(t)=f(t+kT)(2)傅里叶级数展开为:式中第一项为直流分量，第二项以后为基波分量和其他高次谐波。随着工况及车载电源的不同，矿用电动机车电源输入端的电流通常在60A～200A之间变化，频率范围在45～200Hz之间，同时根据式(3)谐波电流的幅值随谐波次数叠加而快速减小，因此6次以后的谐波对周围电磁辐射可基本忽略，所以矿用电动机车发动机及相应的动力电缆上产生的主要是低频电磁干扰［6］。

3电磁干扰解决方案

各种可能产生电磁场的设备对周围形成的干扰都需要具备三个要素:干扰源、干扰传播路径和易扰的敏感设备，这三个要素任何一个要素得到抑制，整个电磁兼容效果都会得到改善。由于煤矿井下生产特殊环境的限制，在相对狭小封闭的空间内有大量的高压电气和变频器设备并且在现有技术水平下不会有太大改变，所以只能接受外部干扰源的客观存在，而解决干扰的方式就是通过结构、材料、电气电路等的改进削弱干扰的传播途径和加强对敏感设备的保护，同时抑制自身内部的干扰源的产生。(1)优化传播途径中的干扰，首先改进屏蔽体结构，在装配面涂导电胶并编制金属丝线增加对干扰源的屏蔽能力;通过设计多个穿腔端子的方式使普通信号和相对高频信号通过不同的穿腔端子实现各隔爆腔之间的通讯，并配置屏蔽电缆增加接地点，使信号间相互隔离，该种方法可以较好的解决矿用电动机车发动机所产生的低频干扰。(2)增强易扰敏感设备的抗干扰能力，在各个易扰敏感模块的电源端并入适量的电容，旁路开关电源和电机启动带来的高频干扰，必要时加入电源滤波模块隔离输出的干扰信号。

4结论

经过对已取得煤矿安标的矿用电力无轨胶轮车整体电控系统电磁兼容性重新设计，矿用电力无轨胶轮车电控系统的工作稳定性，电源管理系统的抗干扰能力和发动机等动力模块的干扰抑制能力得到有效的提高。针对在矿用井下环境矿用电力无轨胶轮车的试验和数据分析，为丰富提高矿用电力机车的电磁兼容性优化设计，进一步完善行业检验方法的起草、检验有效性阀值的选取提供理论依据、行业标准的制定提供理论依据。

参考文献

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摘要：从分析显示模组的设计方法及LED显示模组电磁辐射干扰现象入手，比较灯驱分离与灯驱一体电磁兼容（EMC）设计特点。从EMC线路设计、屏蔽、吸波、滤波技术以及合理的接地措施探讨电磁兼容对策。

关键词：LED显示屏；电磁兼容

中图分类号：TN312+.8文献标识码：A

LED Display Module Design and Electromagnetic Compatibility (EMC)

WANG Qiao-li，XIA Zhi-qing

(Shenzhen SANSUN Hi-tech Co.,Ltd.,Shenzhen 518057,China)

Abstract: From the display module design and LED display modules electromagnetic radiation harassment, compared with the lamp lights flooding from flooding one of electromagnetic compatibility (EMC) design features. EMC lines from design, shielding, absorbing and filtering technology, reasonable measures to investigate the grounding of electromagnetic compatibility (EMC) countermeasures.

Keywords：LED display；electromagnetic compatibility（EMC）

前言

LED显示屏使用的电源电压为220V，工作时需与计算机相连，国家认证监督管理委员会于2002年将LED室内电子显示屏列入《第一批实施强制性产品认证的产品目录》；信息技术设备中与计算机连用的显示设备，应经过强制性产品认证后，方可出厂、销售、进口，或者在其它经营性活动中使用。LED显示屏3C认证的难点是电磁兼容（electromagnetic compatibiliy，EMC）问题。各种电流信号，如时钟、数据、锁存、寻址等脉冲信号成为辐射干扰的辐射激励源，而内部的各种连接线缆及PCB上的布线，则会形成辐射通道的辐射器，形成对外电磁辐射干扰，本文就此论述LED显示模组灯驱分离与灯驱一体的电磁辐射干扰设计优劣。

1 LED显示模组的电磁辐射干扰

LED显示模组是由数字电路构成的显示单元。其高速的工作频率、同步的脉冲大电流驱动（15~50mA）以及数量极大的LED发光管引脚和接插件产生的干扰因LED显示面的需要而无法完全屏蔽，使得LED显示屏是一个电磁辐射干扰较大的电子设备。由于LED显示屏具有高速刷新功能，抗干扰的能力相对较强，一般能满足GB/T19954.2电磁兼容的要求。所以本文着重讨论LED显示模组的电磁辐射干扰，特别是灯驱分离与灯驱一体电磁辐射干扰。

1.1LED显示模组电磁辐射干扰源分析

LED显示板的LED灯板和LED驱动板，通过排针连接，简称灯驱分离。LED灯板与LED驱动板设计在一张线路板上，简称为灯驱一体。

由于LED显示屏采用全数字化灰度形成方法，完全依靠电流脉冲驱动灯板LED发光，因而在形成高品质图像时，所使用的信号频率也被同步地大幅度提高，产生变频电脉冲，频谱延伸非常宽，已经落入对其它电子设备产生干扰的频段内，电磁干扰幅度大。如果不采取EMC设计，产品将无法满足GB9254的要求。对于现有不采取EMC设计的LED显示模组，其主要的电磁干扰来源于以下方面，以灯驱分离为例说明。

现有的灯驱分离，LED灯板与IC驱动板分离，通过大量的排针连接，灯板为双面PCB板，驱动板亦为双面PCB板。某一路信号导通时，产生差模辐射。如图1即形成闭环辐射。由于灯驱分离，其闭环的路径较长。差模电磁辐射值最大由公式（1）计算。得出减少信号闭环面积是最积极的办法，相对于灯驱一体的设计，由于其闭环面积大，其电磁辐射值要大。

E=131.6×10-16(f2AI)/r（1）

上述公式中，E为电场强度;单位V/m;f为电流频率，单位Hz;A为闭环面积（m2）;I为电流强度，单位A，r为观测点到电流环路的距离，单位m。

某一路信号未闭合，将产生共模辐射，如图2所示。共模辐射，与信号路径长短有直接关系，其最大值为：

E=12.6×10-7×(fIL)/r(2)

其中L为路径长度，单位为m。灯驱分离相对于灯驱一体，因为信号路径不同，显然LED灯板与驱动板分离，其电磁辐射要强。

上述公式，在同一线路设计和测试条件下，f、I、r相同，产生的差模与共模辐射强度直接与闭环面积和信号路径长短成正比。

现有的灯驱分离或者是灯驱一体，其PCB板按双面板设计，其设计缺乏有效的屏蔽措施，合理的接地措施。对器件的布局，因要考虑设计需要和热量管理，也很难保证IC或LED灯合理布局，加之对LED显示模组设计的电流高频信号及实际使用的需求设计，控制电磁辐射仍非常困难。因此，灯驱分离或灯驱一体的双面PCB板的设计，是一种不合理的EMC设计。

2LED模组PCB板电磁辐射EMC设计要点

抗电磁辐射EMC线路板设计要点分为屏蔽、滤波，以及器件合理布局。

2.1屏蔽

由于双层线路板构成LED显示模组，其发光面是无法屏蔽的，因此，线路设计用双层PCB是一种不合理的设计。采用四层PCB设计，将是比较理想的屏蔽办法。对于大间距像素模组，采用四层PCB设计，灯驱合一将有效改善电磁辐射;对于小间距像素模组，在考虑LED显示模组的热量管理的前提下，采用灯板和驱动板分离，都用四层PCB板做灯驱分离设计，也能较好地解决屏蔽的问题。

线路设计中，供电电源走线路板一面，而地线走另一面的重合部分，供电电源线尽量与地线靠近，LED灯在显示面只保留焊盘，布线层是中间层。这样既解决屏蔽问题，又充分考虑减少差模发射的闭环面积，从而减少辐射量。

2.2器件的合理布局将减少线路差模辐射和共模辐射

滤波及器件的合理分布是在热量管理优先的前提下，实现减少闭环面积和缩短高频信号传输距离。由于线路闭环面积及传输距离与对外电磁辐射成正比。减少面积或传输距离，就能减少辐射量。特别要关注时钟、数据及扫描驱动的闭环面积和传输距离，因为这些信号是电路中频率最高的，应尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层，并保证其最小的回路面积。必要时应采取手工优先布线、屏蔽和加大安全间距等方法，保证信号质量。

环路最小规则，即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小，环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。针对这一规则，在地平面分割时，要考虑到地平面与重要信号走线的分布，防止由于地平面开槽等带来的问题；对一些关键信号尽量采用地线隔离，对一些频率较高的设计，需特别考虑其地平面信号回路问题，建议采用多层板为宜。

防止信号线在不同层间形成闭环。在多层板设计中容易发生此类问题，闭环将引起辐射干扰。

2.3滤波是线路设计必须的环节

在IC电源与地之间设置合适的去耦电容，引线要短，把地线设计成一个地线面，能使辐射的环路变得最小。在地线环路中设置多个与外壳串联的高耐压陶瓷电容，使得滤波屏蔽的效果更好。在印制版上增加必要的去耦电容，滤除电源上的干扰信号，使电源信号稳定。在多层板中，对去耦电容的位置一般要求不太高，但对双层板，去耦电容的布局及电源的布线方式将直接影响到整个系统的稳定性，有时甚至关系到设计的成败。在设计时，还要考虑到由于传输距离过长而带来的电压跌落给器件造成的影响，必要时增加一些电源滤波环路，避免产生电位差。能否正确地使用去耦电容，关系到整个板的稳定性。

2.4走线的方向控制规则

相邻层的走线方向应成正交结构。避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向，以减少不必要的层间窜扰；当由于板结构限制（如某些背板）难以避免出现该情况，特别是信号速率较高时，应考虑用地平面隔离各布线层，用地信号线隔离各信号线。

3线路板接口端子连线设计

线路板接口端子连线设计是线路板辐射干扰重要环节。通常的做法是加装滤波装置和安装铁氧体磁环，更进一步的做法是尽量减少扁平线电缆，而使用双绞线或同轴电缆，外加氧体磁环。线缆的长度尽可能短。在通信距离较远的场所，最好的办法是使用光缆。

4结论

综上所述，为抑制电磁辐射干扰，完成LED显示屏3C认证，线路板的设计是最为关键的环节，改变设计理念，是规范电磁兼容线路设计必不可少的步骤，对推动LED显示屏行业健康发展，提高行业的整体素质是十分有意义的，特别是对推动各种认证、提高国际竞争力尤为重要。

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[关键词]电磁辐射；电磁兼容；接地；屏蔽

中图分类号：V260.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0368-01

随着中国航空工业的发展，越来越多的新技术和新产品逐步的应用到飞机上来。但它们在应用飞机上之前，大都是通过飞机为试验平台，通过飞机改装，加装需要的测试设备并收集、分析试验数据来验证加装机载产品的性能。然而，飞机改装不仅结构上要满足刚度和强度的要求，同时也要满足电磁兼容性能要求。从而在满足飞行试验加装设备要求的同时又不会对飞机试验平台产生安全方面的影响。

1 电磁兼容

电磁兼容是指设备在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态，也就是设备或者系统在规定的电磁环境下，不因受到电磁干扰而降低工作性能。他们本身产生的电磁辐射亦不大于规定的要求，以免影响其他设备的正常工作，从而达到系统内的所有设备的互不干扰共同运行的目的。电磁兼容性包括两方面：电磁干扰（electromagneticinterference；EMI）、电磁耐受（electromagneticsusceptibility；EMI）。EMI指的是电气产品本身通电后，因电磁感应效应所产生的电磁波对周围电子设备所造成的干扰影响；EMS则是指电气产品本身对外来电磁波的干扰防御能力。其中EMI包括：CE（传导干扰），RE（辐射干扰），PT（干扰功率测试）等等。EMS包括：ESD（静电放电），RS（辐射耐受），EFT/B（快速脉冲耐受），surge（雷击），CS（传导耐受）等等。电磁兼容是研究电磁干扰的问题。在任何系统中，要形成电磁干扰必须具备3个基本条件，即骚扰源，对骚扰敏感的接收单元，把能量从骚扰源耦合到接收单元的传输通道，称为电磁干扰三要素。

2 飞机改装中常见的主要电磁骚扰源

（1）发射机――通信系统、遥测系统、雷达系统等通过发射机向外发射信号时，都有可能通过信号线或电源线向外传导，引起电磁干扰。（2）具有开关电源与时钟振荡器的设备。（3）继电器、接触器等开关电器，尤其是进行通断的瞬间，电磁干扰会更加严重。（4）变流机、变压器等设备――这些设备在启动或者停止时会对电网造成一定得冲击甚至会电源波形畸变，从而产生严重的电磁干扰。（5）静电――静电荷在同一种物体之间的转移就是静电释放，虽然静电释放电量小，但是释放电压极高，产生较为严重的电磁干扰。

3 飞机改装中的电磁兼容控制方法

3.1 机械改装

机械改装涉及的电磁兼容问题主要是位置的选择，考虑的是信号的遮挡和加装设备与原机设备，加装设备与加装设备之间的隔离情况。具体的选择机械改装的位置主要是通过仿真和电磁隔离度的测量来确定。

3.2 电气改装

电气改装中电磁兼容的设计和控制主要是通过对电源供电和信号控制来实现的。

3.2.1电气改装中的电源控制的主要原则

（1）改装设计中的电源在地面和飞行时均可给加装设备供电，方便地面通电试验和空中试验。（2）改装设计中的交流电源要有欠压、过压、过频、欠频、短路等保护措施。（3）改装设计中电缆敷设要符合电磁兼容控制措施。（4）改装设计中改装设备电源最好与原机电网进行隔离设计。（5）改装设计中电源应不影响原机电网和设备的正常工作，不影响原机的飞行操纵。

3.2.2电气改装中的线缆设计和敷设要求

（1）电源线及大功率线束采用双绞屏蔽线作为电源线，使交直流电源线单位长度的绞合次数不同以抵消感应电压。（2）电源线与信号线、控制线，交直流负线分开，使电源线敷设的电磁干扰降低到最小。

4 改装飞机中的电磁兼容设计方法

进行电磁兼容设计是保证改装飞机加装系统电磁兼容性的前提和基础，主要有控制干扰源、抑制电磁干扰、增强敏感设备的抗电磁干扰能力。改装人员必须要研究干扰源设备的电气特性，电磁干扰的传播途径和敏感设备的电气特性。根据具体的分析采取相应的控制措施，保证加改装系统与机载系统正常工作。飞机改装中的电磁兼容设计方法主要有硬件设计和软件设计。

4.1 硬件设计

根据采取的措施在实现电磁兼容时的重要性，“分层综合设计法”，分层依次进行设计。例如第一层：器件的选型；第二层：接地设计。这两层是从产品的源头根本解决电磁兼容问题。第三层：屏蔽设计；第四层：滤波设计、瞬态干扰抑制设计，并在每一层进行接地、屏蔽和滤波的综合设计等。这样进行的电磁兼容设计也并不是完美的，还要通过在实际的工作环境进行验证和综合考虑各方因素。

4.2 软件设计

电磁兼容软件设计中主要采取的措施是软件滤波，软件滤波的常见方法有以下十种：（1）限幅滤波法（又称程序判断滤波法）。（2）中位值滤波法。（3）算术平均滤波法。（4）递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）。（5）中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）。（6）限幅平均滤波法。（7）一阶滞后滤波法。（8）加权递推平均滤波法。（9）消抖滤波法。（10）限幅消抖滤波法以算术平均滤波法为例：采取算数平均滤波法就是连续取N个采样值经行算数平均运算，这样的信号是一个平均值，信号在某一数值范围内上下波动，主要是对具有随机干扰的信号进行滤波。

5 结语

电磁兼容在飞机改装中是一个较为复杂的问题，涉及到众多的设备产品的电磁敏感度，同时加上飞机本身就是一个复杂的电磁体。所以改装飞机中，尤其是在改装设计中必须要充分考虑到电磁兼容性，加之电磁兼容故障表现形式比较多样，往往给设计人员和施工人员带来很大的困扰，因此在实践中不断摸索和积累处理电磁兼容故障的经验，对飞机改装中电磁兼容控制有非常重要的意义。

参考文献

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【关键词】控制；转换；束流；过载；稳定性

1.引言

电子加速器作为工业化设备，已经在各个领域得到广泛的应用，它的内部控制电路运行在强磁场[1]空间，该磁场对电子束流[2]控制系统产生电磁弧光放电干扰，严重影响控制电路运行的稳定性[3]，造成原高压端控制组件VFC32的损坏。因此；就控制系统电路进行讨论，主要从电路的抗电磁干扰、弧光放电冲击；以及高压控制电路的稳定性出发，对系统模块电路进行解析设计。

2.电压频率转换电路的分析设计

3.电子束流过载、短路保护电路解析设计

在加速器电子束流控制系统电路中，电流过载或短路时会引发系统控制电子束射流的不稳定，因为控制端稳定体系与电子束流形成闭环调节系统，在射流过程中电晕打火所形成的弧光放电；呈现电流过载或短路现象，造成稳压电路中的器件损坏。在强束流的状态下，回路短路就会造成负载电流增大，那么电子束流也随之增大，加速器的调节系统滞后于电子束流的瞬间变化，此时能量转化就会下降，将引起聚焦电磁减弱，束射流出现散焦现象，散焦束流射向真空管壁，引发管内真空度下降，形成管内高压电晕打火并且呈现弧光放电，以至造成电子束流管的损坏，为了避免这种现象的发生，实时输出保护是不可缺省地环节。

4.结束语

本文是根据大功率电子加速器束射流控制系统现场的运行情况，以控制系统中的频率转换、过载短路保护电路作为解析对象，通过对所选型的电路分别进行分析计算，主要是围绕着电子枪注入系统束流控制电路的抗电磁、弧光放电干扰；系统控制的稳定性展开。电子束流稳定性控制全文分为两部分，第一部分为；稳压源、光电转换电路的设计，第二部分为；频率转换、短路保护电路的设计。全文都是针对加速器容器内部的电磁辐射干扰、电晕及弧光高压放电现象，提出具体的解决方案，对改造后的系统回路控制提出整体要求，即：高压电子束流系统控制是以稳定的抗电冲击、强电磁干扰为主。解析设计加速器电子束流稳定性控制的主导思想是：以稳定可靠、抗电干扰，并且调控高压电晕及弧光放电为主，着重于解决工业现场运行中存在的实际问题。在设计方案中没有追求高集成的电路形式，采用分立器件设计，虽然分立电子元器件存在特性差异，但是；这种差异完全可以通过电路调试得以消除，发挥分立电子器件在高电压、强磁场中的抗电冲击的特征。通过对加速器控制系统的试验、调试运行得以证实；电子束射流的稳定性或抗干扰能力都具有很大提升，能够满足现场工业标准化的使用要求。

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基金项目：中国同位素与辐射行业协会（2002 BA406B01）。

作者简介：

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关键词：耗散结构 水 能量 冲气 电磁能量的熵 基站 湍流 负熵 生存

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（b）-0205-02

1969年，比利时统计物理学家普里戈金首次提出耗散结构概念，自然界中的云朵，雨后的彩虹，山间的瀑布都是在一定环境能量物质供给条件下形成的物理结构，当这物理结构由原先的变化无序状态转变为一种在时间上、空间上或者功能上有序的，在远离平衡态的非线性区域形成的稳定的宏观结构后，这宏观有序的物理结构，在后续的稳定生存中，仍然需要不断地与外界变换能量或物质才能维持，因此称之为耗散结构。生命体的存在，一直需要空气、阳光、水及食物等能源补充人体能量，也被视作耗散结构现象的存在。

1 电磁能量与水

地球是太阳系行星中惟一有四分之三的表面被液态水所覆盖的星球，地球上有96.%的水分布在海洋。地球上的动植物体内含有大量的水份，蔬菜的含水量为90%～95%。一个成年人的含水量占体重的65%，而二个月的婴儿的含水量占体重为91%。人体不同器官的水分含量也有相差，如人的眼球的含水量含约99%，血液含水量约85%，肌肉含水量约76%，骨骼含水量约22%，同时，植物和人体内的水中也类似海水，都混有矿物质和盐分。

现代物理学告诉人们，水是吸收电磁波能量的物质，水吸收电磁能量使水温提高。来自太阳及星际的等离子体物质和地球磁场及电离层的相互作用，不断产生频域很宽的电磁波。其中周期为数分钟以上的电磁波能够穿过海水直到海底，再穿过海底沉积层，达到地幔岩石圈甚至更深处。1881年，渥拉斯顿在横过英吉利海峡的海底电缆上，检测到和海水潮汐周期相同的电位变化，证实了海水中产生的感应电动势起伏周期和月亮星球位置的周期变化相关。

2 生命耗散结构与电磁能量的熵

1944年薛定谔在《生命是什么？》的演讲中提出了“有机体就是依赖负熵为生”的命题，他指出：“新陈代谢中本质的东西，乃是使有机体成功地消除当它自身活着的时候不得不产生的熵。”

薛定谔说：“生命以负熵为生，就像是活有机体吸引一串负熵去抵消它在生活中产生的熵的增量，从而使它自身维持稳定在一个高度有序水平上（等于相当低的熵的水平上）所用的办法确实是在于从周围环境中不断汲取序。”并且把符合稳定有序特征的能量流称为负熵能量流。显然，在漫长的生物进化过程中，作为高等动物生存的主要能量来源的食物结构是稳定有序的，属于负熵能量供应源。所以，生命体的“有序来自有序”是自然可见的道理。

中国先圣老子说：“道生一，一生二，二生三，三生万物。万物负阴抱阳，冲气以为和。”其中“冲气”表征着中国先圣老子认为万物处于被动地接受外界环境的能量供给状态。植物及人体内含有大量带盐分的水，不断地接收地球环境的电磁波能量，人体内水中产生的感应电动势和月亮星球位置的变化相关，影响着人体电磁场的内部分布及熵值。人除了选用食物为维持生命的能量来源以外，人体内的水，一直被动地接受所处环境中的电磁能量的供给，电磁能量供给不足时，体温下降使人感到寒冷，电磁能量供给大时，体温上升使人感到热，是影响人体体温的自然能量来源。

按照能量守恒守则，某一恒定的电磁能量被一定体积的水吸收使水温上升到某个温度是可以计算的，而依用高等动物选择食物的角度，人体内水分子接收到的电磁能量最好具有稳定和有序的特点。显然，在同一能量等级的电磁能量辐射条件下，负熵电磁能量不易使人体内熵值增加，有助于维持人体内的“序”，体现了老子所说的“冲气以为和”所要的：电磁能量流供给的和谐之道。所以，探讨现代居住环境内的电磁能量的熵，具有实际意义。

当太阳及其它星球抛出的等离子体态物质，吹到地球磁层时，高能荷电粒子沿磁力线作螺旋运动并不断辐射出电磁波能量辐射，太阳及行星的运行极度有“序”，一直按着古时人们所知的规律运行。地球日复一日的自转，使地球环境的每一点的电磁能量有了昼夜周期，在夜间，月球将它接收到的太阳能量再辐射向地球，地球上的每一点也处在日光能量的辐射下。显然，白天太阳光辐射强度大，夜间来自月球的光辐射强度小，具有稳定的时间节律的这类电磁辐射能量是负熵电磁能量。

3 电磁再辐射时的熵增

吹向地球的等离子体态物质，伴有等离子体磁场。这磁场和地球磁场相互作用，阻滞了等离子体态物质侵入地球大气层，同时使等离子体态物质绕过地磁场，继续向前运动，导致地球磁力线在背着太阳一面的空间延伸得很远，形成了地球磁尾区域。月球再辐射能量从地球的磁尾区域吹向地球，磁尾区域发散的、不稳定的结构特性，在月光传播过程中，产生了月光的熵增过程，到达地面的月光具有高熵值的电磁能量特性。所以，在实际生活中，到达地面的月光强度并不大，却不能对月亮久视，以免眼球中的水分子，接受高熵值的月光辐射，造成眼球细胞永久性损伤。月光下的摄影，也最好加装偏振滤光镜，以取得好的照片表现力。

太阳的电磁辐射在到达地面之前，需要经过大气层，大气中的介质微粒（如水滴）在电磁波的辐射下，按物理规律，产生被称为瑞利效应和拉曼效应的电磁再辐射。瑞利效应增加了电磁波的极化方向的无序性。是一个熵增的电磁再辐射过程。拉曼效应不光增加原有辐射谱线的电磁能量的极化方向的随机度，同时产生了和介质微粒的物理性质相关的、在原有辐射谱线两端的新电磁谱线，在电磁频域增加了随机度。更是一个熵增的电磁再辐射过程。

悬浮在水中的介质微粒在电磁波能量辐射下也产生瑞利效应及拉曼效应熵增的电磁再辐射，大气层及流水中的湍流现象，使作为辐射体的介质微位的空间位置处于不断地随机运动之中，更增加了电磁再辐射能量的熵值。

这些高熵值的电磁能量被动植物体内的水吸收，就出现连续雾霾天气里收割的蔬菜变味，矿脉附近形成的地下水，不能直接用来浇灌庄稼，附近居住者常有偏头痛，风湿性关节炎之困扰。动物中的狗对这类高熵值的电磁辐射最为敏感，一旦遇到，即刻回避。

4 运动物体引起的电磁能量熵增

出云谕明所著《禁断的辐射》书中有个例子：日本高速公路安全研究所加藤正明所长分析了长达15年的事故记录资料，得到距离高压线1 km以内地区是汽车恶通事故的高发地的研究结果。为了找出原因所在，加藤正明在汽车上加装了脑电波测定仪，并驾驰汽车沿东名高速公路开展实验。结果发现，只要汽车行驰到距离高压线100 m附近时，脑波测定仪立刻出现紊乱的波动，或者说，出现了脑电波熵增现象，一直到汽车通过高压线200 m以远，仍然能观察到这个现象。另外，该研究所还在汽车上加装了测定电磁波的仪器，只要接近高压线附近，测定仪器的指针就立刻急剧晃动，并且雨天比晴天晃动得更剧烈，或者说，指针的指示出现了熵增现象。

进一步对这些实验现象分析表明，当汽车处于高压线附近区域，组成汽车的金属外壳表面必然产生表面电荷现象，表面电荷密度随高压线电波频率周期波动，行驰中的汽车，其表面电荷随之在空间移动。移动电荷在汽车周围激发动态电磁场，空气中的介质微粒和汽车外壳的摩擦，随机影响着汽车表面电荷的密度分布，使汽车周围的动态电磁场能量增加了熵值，高熵值的电磁波直接被人体吸收，使得人体内熵值增大，反映在脑电波测定仪上的脑波紊乱，脑波处于高熵态。而在雨天，原本向外辐射的电磁波被水分子吸收，并经水分子的瑞利再辐射返向车内，水分子撞击汽车外壳引起了剧烈紊流现象，处于紊流之中的水分子的电磁再辐射，导致测定电磁波的仪器指针晃动更剧烈。指针指示出现了熵增现象，表示这时的电磁辐射是高熵值的电磁能量。驾驰员处于高熵值的电磁能量区域及脑波处于高熵态区域，是出现小车猛撞防护壁、或是大卡车追尾等事故高发区域。

5 通讯辐射源的熵增

固定在地球上的通讯基站辐射源和静止人体之间距离不变，活动人体和通讯基站辐射源的距离变化则是随机无序的。加上电磁波传播中遇到的建筑物后所产生的“多径效应”，不同时延、不同极化方向的波的迭加进一步加剧了波的随机性，和无线设备的线极化天线只感应单一极化方向的电磁辐射的性能不同的是，动植物体内的水接收所有极化方向上的电磁能量，电磁能量的极化方向的随机变化提升了电磁能量的熵值，人体内水的接收到这类高熵值的电磁能量，必定使人体的熵值增加。

在VHF频段，日本京都大学教授荻野士指出，自然界里高频电波的强度为0.0001 ?w/cm2，而当通讯基站发射电波的强度为0.2 ?w/cm2时，通讯基站发射的电磁波强度是自然界负熵电磁波的2000倍。1975年，美国的富莱依博士曾发表他用模拟调制模式的手机信号和数字调制模式的手机信号辐射实验大白鼠的实验结果。首先，用2 ?w/cm2辐射强度的模拟调制模式的手机信号辐照安静状态下的大白鼠，大白鼠状态如常，不曾表现出难受及逃离行为的意向。当他采用0.2 ?w/cm2辅射强度的数字调制模式的手机信号辐照实验大白鼠时，大白鼠立即逃离辐照区域。我们可在频谱仪上观察这两种调制模式的频谱结构所代表的不同熵值，模拟调制模式的手机信号在通频带宽内，主频两侧谱线高度依次下降，频谱结构具有稳定及有序的模拟信号谱的特征。是有序低熵的结构。而数字调制模式的手机信号频谱在通频带宽内谱线参差不齐，频谱结构具有随机信号谱的特征。是随机变化体现高熵值的频谱结构。用信号分析软件也可以在计算机屏幕上方便地看到这二种调制方式在频谱结构上的明显区别。

所以，模拟调制模式的手机信号，在频域上具有负熵电磁能量的“序”特征，第一次实验时，大白鼠受到了2 ?w/cm2辐射强度负熵电磁能量的辐照，大白鼠状态如常。数字调制模式的手机信号，在频域上具有高熵电磁能量随机变化的特征，第二次实验时，大白鼠只受到了0.2 ?w/cm2辐射强度的高熵电磁能量的辐射，大白鼠体内的水分子接收到高熵值电磁能量，大白鼠体内的熵值随之增大，安静状态中大白鼠立即作出逃离辐照区域的行为。值得强调的是向大白鼠辐射手机信号的是线极化天线，大白鼠受到的是极化有序的电磁波辐射，而我们平日里处于通讯基站“多径效应”造成的随机线极化辐射环境中，所含的熵值更高。夏日正午的阳光是强烈的随机线极化电磁能量，很刺眼，但当人们戴上偏振光太阳眼镜时，眼睛内水分子接收单极化电磁能量，眼睛就舒服很多，感到天气温度也低了一些，这就告诉我们，在相同能级下，单极化状态的电磁能量的熵值远低于随机极化状态的电磁能量的熵，能使人感到舒适及与环境和谐。当人们在作实验环境中做辐射测试时，实验环境的可控性往往减少了“多径效应”的产生，所以，即使用同样的辐射源，相对于实验室用线极化天线辐射实验得到安全标准对人的情绪影响，具有“多径效应”的实际环境对人的影响要大得多。真实环境中人体受到的辐射电波的熵值要高一些，诱发基因变异的频数也会大一些。由此看来，早期的pas通迅技术，采用低电磁辐射强度的做法，体现了对现存生命体现象的呵护。

6 电磁敏感症

在网上流传着一个“电磁敏感症”的故：在20世纪80年代初，波.赛格贝克在瑞典电信巨头爱立信下属的Ellemtel公司，负责领导一个工程小组设计通讯系统样机里使用的高级集成电路。工作环境中，一直增添着辐射电磁能量的设备，他在这个非电离辐射环境中工作10年后，自身具有了头晕、恶心、头疼，还有皮肤的灼热感和红斑症状。在他的小组的20多名成员中，除了两个人之外的所有人都报告了相同的症状。

赛格贝克当时是该公司设计团队中最关键的成员，20世纪90年代初，公司在他家的卧室和书房周围都安装了金属屏蔽层，让他在睡觉和工作的时候可以不暴露在辐射之中。为了让他能出门，医疗机构还为赛格贝克提供了一套抗电磁辐射服，这通常是那些在距离电讯发射塔和高压电线很近的地方工作的工程师的装备。公司甚至还特意为他改装了一辆沃尔沃轿车，以便他安全地上下班。不过，到20世纪90年代中期，数字手机信号发射塔开始遍布斯德哥尔摩各地的时候，他就不再去上班、被迫退隐山林了。退隐山林的波・赛格贝克，只要附近有手机，一接通，刹那时产生的高辐射强度的数字射频信号冲击，使他有一种“头盖骨已经容不下大脑”的感觉。

赛格贝克长达二十多年经历，体现了高熵电磁辐射的长期危害的后果。这样的结果并不是人类想要的进化结果。瑞典是世界上惟一一个将电磁波过敏症认定为身体功能缺陷的国家，瑞典的电磁波过敏症患者――根据政府的官方统计，约占其全国人口的3%，大约是25万人能够获得和盲人、聋人一样的特权和社会福利待遇。在有必要的情况下，当地政府还会出资为被诊断为电磁波过敏症的患者的住宅做电子“消毒”，帮助他们安装金属电磁屏蔽。

我们从田野中走来，走到了数字手机时代，也就是从自然电磁环境中，遇上人造电磁场增长的时代，技术的发展，给生活中的信息交换，带来了莫大的便利。但对整个社会的进程来说，这种能导致基因突变频数增加量的高熵电磁场环境，正逐渐影响人类社会的危害性是需要大家了解的知识。

所以，以低辐射强度为特征的pas通讯技术体现了对生命体存在的呵护。

7 结语

（1）24 h不停工作的数字手机通讯基站和正在推广的免费城市无线局域网络所产生高熵电磁辐射，却因我们体内的水分子的接收，是我们无法躲避的高熵值电磁能量源。

（2）人体内熵值和人体内基因突变频数的增加量成正比。正象在自然界存在的现象那样，在同一个基因体内出现了十几个不同的突变，而其中有害的突变总是比有利突变占优势，所以由于基因的高度持久性需要，控制高熵电磁辐射能量源的数量，使生命体所处的电磁环境有适当程度的保守性是十分必要的。

（3）为防范处于高熵电磁辐射环境内所引发的“电磁敏感症”现象，坚持绿色辐射的pas通讯技术的发展，对生命体的存在，具有积极的意义。

参考文献

[1] 老子.道德经.

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透光水泥

在2010年的上海世博会上，意大利馆半透明的建筑十分引人注目。当走进这座奇妙的建筑物时，可以看到整面墙就像个巨大的窗户，光线透过不同玻璃质地的透明混凝土照射进来，参观者仿佛置身于大自然中。光线在这里不再是阳光明媚或者阴云密布的单一模式，从一个区域到另一个区域，不同质地的“透明水泥”可以感受着不同的室外温度，做出不同的反应，使场馆在一天内可连续不断地变换出不同光影，营造出梦幻的色彩效果。通过改变水泥中各种成分的比例，还能达到不同透明度的渐变。同时，展馆内外的人们也可以透过“透明水泥”互相看见，了解室内外情况。在这种用“透明水泥”建筑的房屋里，人们既可实现室内的温暖自在，又可享受自然的阳光。

 乍一看，“透明水泥”和正常水泥的外观没有什么区别，可是如果近距离观察，就能发现“透明水泥”中分布着无数宽度为2~3毫米的小孔，这种小孔具有特定的结构，可在不破坏建筑物整体结构的前提下，使光线渗透进来，减少室内灯光使用量，从而节省能源。

 “透明水泥”最早是由匈牙利建筑师阿隆・罗索尼奇发明的，当时的“透明水泥”的原理是把光导玻璃纤维混入混凝土中，加入一种特殊的化学添加剂，使“透明水泥”像传统水泥一样坚固。瑞典曾用这种透明混凝土薄片砖制作人行道，白天它看起来与普通人行道地砖没区别，但晚上可以被埋设在下面的灯照亮。最近，意大利水泥集团研究人员发现将一种特殊树脂融合到水泥中，可研制出一种更便宜、视觉更广、“捕光”能力更强效的“透明水泥”，克服了原产品很难在工业上应用的问题。采用这种树脂“透明水泥”来制造混凝土预制件，不仅在建造工程时很容易进行，而且在建设和实用阶段更不易碎，强度更高。

“透明水泥”这种新型材料有很好的应用前景，如果将这种透明混凝土进一步优化，比如，将透明体制成不同的颜色、在透明体内加上LED灯等，可适用于展馆、娱乐场所、仿古建筑甚至家具台面等。

“抗烟雾”水泥

人类在改造自然、发展生产的同时，也得到自然界的“报复”， 严重污染的环境已经成为生产力发展的障碍，并严重威胁自然界生态平衡和人类的健康。当前，一场“环保风暴”在全球兴起，水泥家族也参与其中。意大利水泥集团经过10年时间的研发，一种高科技的环保水泥已经投入批量生产并应用。该公司已投入1000万欧元资金（不包括设备等），获得9项发明专利，研制出了一种“抗烟雾”水泥。在这种水泥里，添加了一种含钛的光催化活性物质，当水泥表面的二氧化钛与空气中的污染物接触时，光便激活这种化学反应，促使二氧化钛与空气中的污染物结合。据称，这种建筑材料可有效地降低城市中40%以上的污染物，最大吸收量可达到75%。

自愈水泥

混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害。水泥建筑的裂纹司空见惯，裂缝可发展成具有破坏性的贯穿裂缝和深层裂缝，它们会破坏建筑结构的整体性，改变混凝土的受力条件，从而使局部甚至整体结构发生破坏，严重影响建筑物的质量和安全性。因此，消除和防治早期裂缝，是一个非常重要的问题。现在，一种自愈水泥的诞生将可以解决此问题。

自愈水泥是在水泥中掺入一些粘性流体，它被包裹在一些多孔纤维内，一旦水泥出现裂缝，纤维外包装破裂，放出混合的粘性液体填补裂缝。这种水泥还有另外一种作用，可以防止钢筋腐蚀、生锈。在自愈水泥中含有一种防护性药剂，用含有这种药剂的水泥将钢筋包起来，可防止建筑物中钢筋腐蚀，延长建筑物的寿命。在重点工程中应用这种水泥的价值更大，可以防止水泥微小裂缝带来的更大灾害性断裂，提高建筑物的安全系数。

导电水泥

电磁辐射污染现已成为继空气污染、水污染、噪音污染之后的第四大公害,并呈日趋恶化之势,是潜伏在人们身边的隐形杀手。为此,许多国家已相继制定了有关防范电磁辐射污染的法规,把电磁辐射的防护纳入了法治范畴。国外的一家钢筋水泥研究所发明了一种廉价而通用的屏蔽材料炭水泥。为了使水泥能导电，在水泥中添加了有导电性能的无烟煤或焦炭粉末。用这种水泥建造楼房，使楼房本身就成为一个屏障，并且比金属屏障更加安全可靠。导电水泥,在防电磁波辐射、抗电磁干扰方面发挥了作用。据中国计量科学院测试表明，北京一家公司研制开发的导电水泥,可在20MHz～1500MHz频率范围内,使电磁波的衰减量达到80%～95.3%。日本科研人员最近发明了一种新的制造导电水泥方法，将水泥成分封在一个玻璃管中，并沿着钛分子排列，经过1100℃的高温加热、再降温之后，水泥中的晶体结构就呈现规则排列，于是就能像金属一样进行导电。

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盘点：常见的防辐射面料

目前市面上常用的防辐射面料主要有三种金属涂层防辐射面料、金属纤维防辐射面料和银纤维防辐射面料。

金属涂层面料：触感差且不耐用

此面料通过采用含导电材料的涂层剂对织物进行涂层加工。在织物表面形成一层金属薄膜。达到抗电磁辐射的目的。但金属涂层和织物之间的结合力较小，面料的可加工性、耐洗涤性和耐腐蚀性差。金属薄膜一旦局部有脱落，其屏蔽效能就会受到影响。

由于薄膜上金属离子的密度很大，金属涂层面料的防辐射效果好，但手感硬，透气不好，穿在身上会觉得不舒服。

金属纤维面料：物美价廉可首选

此面料多采用不锈钢纤维(将不锈钢线材拉制成很细的纤维)，与普通纺织纤维(如棉、涤纶)混纺在一起织成布料。防辐射功效由面料中金属纤维的含量多少和质量优劣决定，市面上常见的不锈钢纤维防辐射面料，含量基本在25％～30％，能够满足防护要求。

不锈钢金属纤维防辐射面料手感较好，布料比较柔软舒适，透气性也不错，作为普通环境下的个人防护，防护性能已经足够，应该是最物美价廉的防辐射面料。

银纤维面料兼抗菌的防护贵族

此面料不但有防辐射功能，在一定程度上还具有抗菌功能。目前主要有两种：镀银银纤维和纳米银纤维。镀银银纤维一般以合成纤维为基材，在纤维表面镀一层纯银，是目前使用最多的银纤维面料。纳米银纤维是将纳米级的银微粒渗入到纤维内部和表面，并和纤维基材相结合，形成银纤维。但是在纤维基材渗入银微粒过程中，往往存在微粒团聚和分散性不均匀等问题，不像镀银纤维表面被一层纯银包围。

银纤维面料的防辐射效果好，其防辐射功效和面料的银纤维含量、质量有关，但一般价格较贵，且银纤维防辐射面料容易在空气中因氧化而变色。

爆料：不为人知的那点事

正规防辐射服装产品标签上都有检测结果，可千万不要以为这就是穿着时可达到的防辐射效果。很多销售人员会现场用他们的产品将手机包住，然后用手机无信号、打不通的事实，使消费者相信他们产品的防辐射能力。但衣服穿在身上还会那样裹得严严实实吗?

电磁波在周围空间四处反射和折射。四通八达，人体周围各个方位都存在。防辐射服在设计中常常会有很多的开孔和开缝，如领口、袖口、下摆开口等，和身体接触也不可能很紧密，电磁波很容易从衣服的各个开口处进入到服装内部。因而再好的防辐射服装也不可能达到防辐射面料检测报告上说的那种效果，只能说对周边的辐射起到一定的缓解作用。

服装设计：款式最关键

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关键词：电外科手术干扰测试；医用电气设备；高频手术设备

高频手术设备是现代手术的常用设备，是一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科手术器械，它是利用高频电流对人体组织直接进行切割、止血或烧灼的一种高频大功率电气设备。由于电刀频率高、电流密度大，产生的高频电压和电流会对手术室内的其他医疗设备产生干扰，这对于整个手术过程是非常不利的，甚至可以影响医生在手术过程中的诊断以及手术的准确性和安全性。另外，手术中的患者一般处于麻醉无知觉状态，一旦用于患者的诊疗和监护设备受到干扰，将会造成严重的后果，甚至引起患者的生命危险。高频手术设备在启动时具有固有的干扰，其输出的功率水平和谐波含量对于有效地执行临床功能是必要的，并且高频发射经常高于GB4824现有限制。然而，由于高频手术设备的临床利益大于干扰风险，且高频手术设备通常仅短时工作，因此，这种设备启动时被排除于YY0505的36.201.1要求之外。因此，对于和高频手术设备同时用在手术室中的其他医疗电气设备来说，模拟与高频手术设备患者电路直接连接的专门试验是有必要的，这也是保证高频手术设备和在它附近使用的某些其他医用装置之间的电磁兼容性最好的方法。

1.高频手术设备的干扰

1.1干扰信号的来源

高频手术设备工作的基本原理是由高频电刀产生的高频电流通过人体的热效应而达到电凝和切割的手术目的，其工作频率很高，通常在300~5000kHz，输出功率在300W左右。高频电刀产生的干扰是非单一的复杂干扰，既包含电源产生的50Hz低频干扰（又称工频干扰），又有高频的电磁辐射干扰，但以高频的电磁辐射干扰为主。另外，高频电刀在开、断的瞬间会产生一系列的时间短、频率高的超高频率脉冲，此脉冲信号对其周围的医疗设备也存在着严重的干扰。

1.2干扰原理及耦合路径

1.2.1空间辐射手术时，高频手术设备的治疗电流经附件电缆流向患者，再经附件电缆返回设备，这些线路具有不同形式、尺寸和布局。电流的流动就会产生辐射电场和磁场，这些高频和高密度电流产生的电场和磁场会耦合到周围其他设备的附件电缆或电源电缆中。当高频手术设备的附件电缆紧挨着并平行于其他设备的附件电缆，电场耦合的情况最恶当高频手术设备的附件电缆散得很开而形成一个大的环形回路，且其他设备的附件电缆又接触到处于环路中的患者时，磁场耦合最为恶劣。一般而言，电场耦合在较高频率（几十到几百兆赫兹）下更严重，磁场耦合在较低频率（几十到几百千赫兹）下更严重。1.2.2患者传导高频手术设备在进行切割和凝血时，用于患者的治疗电流会在患者身上产生一个电压，该电压可以耦合到其他设备上，这种耦合可以是直接的也可以是容性的。直接耦合可加到测量患者电压的设备（如ECG、EEG、EMG、位移电势监护设备）的输入端，当设备电缆或传感器（如脉冲式血氧计探头、侵入式血压变送器、温度探头、摄像系统）密切接触患者时可出现容性耦合，这两种耦合方式还可能组合在一起。加到患者身上的电压值强烈依赖于高频手术设备的工作模式。双极模式使用的峰-峰电压为几十到几百伏，不产生火花或只产生一点点火花。切割模式使用的峰-峰值电压从几百到几千伏，且产生很小火花。单极凝模式使用的峰-峰值电压从几千伏到一万四千伏且经常带有较大火花。虽然通常只有一部分高频电压耦合进其他设备，但对于那些毫伏或微伏信号电压来说，微弱的有用的信号被淹没在强大的电流噪声信号中。1.2.3网电源电缆传导在高频手术设备启动时，高频输出以及当产生高频输出时才工作的高压电源两者与网电源电缆之间的内部耦合，将增大经网电源电缆传导的电磁噪音。该电磁噪音将可能影响到接入同一网电源的其他医疗设备。

2.电外科手术干扰测试

2.1标准要求

可能与高频手术设备在同一手术室同时使用的医疗设备，如监护仪、控温毯、手术台、麻醉机、除颤器、腔镜手术图像设备等，正常工作时可能会受到高频手术设备的干扰，所以，这些医疗设备的电磁兼容测试中一般包含电外科手术干扰测试。目前，国内外标准中已明确规定需进行电外科手术干扰测试的医疗产品范围及其相应的标准如表1所示。当前，国内心电监护设备的安全专用标准GB9706.25-2005的电磁兼容性没有包含高频手术设备干扰测试，而最新版的IEC60601-2-27标准对该测试明确做了规定，但国内尚未转化。YY1079标准中的电磁兼容部分也没有对高频手术设备干扰测试有要求，但在性能测试方面对电外科干扰有特殊要求，即制造商如果声称该监护仪有电外科干扰抑制能力，那么该设备必须按照相关要求进行试验。

2.2测试方法

不同标准对于电外科手术干扰测试的方法和要求不尽相同，表2分别列出了各标准的具体试验要求。从表2可以看出电外科手术干扰测试一般按照如下设置来进行：设置高频手术设备在切割模式下的功率为300W，电凝模式下的功率为100W，工作频率为400kHz左右，将手术电极在金属板上慢慢移动产生火花，重复试验5次，EUT处于典型配置的正常工作模式，试验时EUT不能有性能降低和安全方面的危险，或者在试验结束后10s能自动恢复到试验前状态且不丢失存储的数据。关于高频外科干扰测试布局各标准大同小异，通过对比分析各标准的布置要求，基本上可按照图1所示的示意图进行布置试验。其中，高频手术设备到金属板之间的间距L不同的标准要求不一样，大部分要求为3m，只有YY0667-2008规定是1m，且要求金属板至受试设备之间的距离也是1m。图中的耦合网络也称试验电路，用来模拟实际手术时的患者，不同类受试设备的耦合网络略有差异，一般由47nF的电容和51kΩ的电阻组成，来模拟电极和患者电阻。另外，耦合网络由一个串有47nF电容的线缆连接到保护接地，用来最小化来自不同类型的高频手术设备设计的影响。值得注意的是，受试设备的电源线应尽量暴露在高频手术设备电极的布线中且与其保持平行，以保证试验的严酷程度。

3.结语

高频手术设备是把双刃剑，只有通过提高在其周围使用的其他医疗设备的抗电磁干扰能力，避免干扰引起误诊、失效等危险。另一方面，由于电磁场强度随距离的平方迅速衰减，在手术使用过程中，其他医疗设备及其患者电缆、探头、附件等尽可能远离手术区域，尽量不要与高频电刀使用同一网电源，从而很好地发挥高频手术设备在外科手术中的重要作用，达到手术成功的目的。

参考文献

[1]国家质量监督检验检疫总局.GB9706.4-2009《医用电气设备第2-2部分:高频手术设备安全专用要求》[S].2009.

[2]国家质量监督检验检疫总局国家标准化管理委员会.YY0570-2013《医用电气设备第2部分:手术台安全专用要求》[S].2013.

[3]国家食品药品监督管理局.YY1079-2008《心电监护仪》[S].2008.

[4]国家质量监督检验检疫总局国家标准化管理委员会.YY0667-2008《医用电气设备第2部分:自动循环无创血压监护设备的安全和基本性能专用要求》[S].2008.

[5]中国国家标准化管理委员会.YY0783-2010《医用电气设备第2-34部分:有创血压检测设备的安全和基本性能专用要求》[S].2010.