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电磁辐射分析范文1
关键词:计算机;电磁辐射;防范研究
中图分类号:TP309 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 07-0000-01
Analysis and Prevention of Computer Electromagnetic Radiation
Huang Jian
(Xihua University,Chengdu610039,China)
Abstract:Current computer has been applied to all areas of our society,it plays an invaluable role in our work,study and life,when it provides us with efficiency and convenience,but also brings the dangers of electromagnetic radiation.Firstly,this paper discusses the dangers of electromagnetic radiation of the computer;then proposing a set of practical preventive measures to solve the computer's electromagnetic radiation.
Keywords:Computer;Electromagnetic radiation;Study of prevention
一、引言
地震造成的日本福岛核电站泄露产生的核辐射已经让我们感受到了辐射的危害性,但在我们身边还存在一种更为常见却容易被我们忽视的辐射――计算机电磁辐射。现代社会计算机技术日益发达,计算机在人们生活中扮演着越来越重要的角色,据统计,当前全球个人计算机拥有量逾10亿台,人们的工作、生活、学习越来越离不开计算机,但它在给使用者带来便利的同时,也产生了一定的负面影响,其中电磁辐射就是其中之一。一般认为电磁辐射是指电磁波通过空间或媒质传递能量的一种物理现象,据悉任何带电体周围都存在磁场,磁场产生电磁波,过量的电磁辐射会造成电磁污染,危害被辐射物体。计算机作为人们的近身电磁辐射源头,其微处理器、光驱、硬盘、显示器、显卡、键盘、鼠标等硬件都会在正常工作时产生电磁辐射,造成环境污染,危害人体,泄露机密信息,因此我们在冷静观察,深入研究的基础上,必须找出一套抑制计算机电磁辐射的有效对策。
二、计算机电磁辐射的危害
当前计算机电磁辐射已成为家庭、办公室、会议室等地点首要污染源。文章认为计算机电磁辐射主要体现在直接危害人体、影响周围其他设备正常运转及泄露机密信息等方面。
(一)直接危害人体健康。计算机已经深入我们生活的各个角落,我们几乎每天都在接触计算机,尤其是公司、企业员工、学生、教师等常用计算机的主体。由于人体会产生对电磁波十分敏感的生物电,所以电磁辐射对人体会造成直接危害,它主要通过热效应与非热效应危害人体。其中,热效应会引起人体中枢神经和植物精神系统的功能障碍,主要表现为头晕耳鸣、失眠多梦、健忘等症状。非热效应会导致困乏嗜睡、食欲不振、记忆力下降、焦躁不安等情况。
(二)影响设备正常运转。家庭、办公室、会议场所等除了使用计算机,还会使用诸如空调、冰箱、电视、投影仪、音响、固定电话、手机等其他电器或电子产品,而这些产品与计算机一样在运行中会产生自身的电磁波空间,如果彼此距离较近,空间区域发生重叠,会造成相互干扰,由于计算机的电磁波较强,尤其是显示屏的电磁辐射较强,会给其他电器造成较强干扰,影响其他电器或电子设备的正常运转,同时还会影响其寿命,因此,当多种电器设备或电子产品同时使用时,一定要注意彼此之间的距离,尽量减少电磁辐射的互相干扰。
(三)容易导致信息泄露。伴随科学信息技术的快速发展与人们工作、学习、生活的节奏加快,计算机已运用于社会各个领域,信息化、虚拟化、网络化成为计算机时代的显著特征。由于计算机的强大功能,因此使用者会使用其处理并存储十分重要的信息数据,尤其对于军事、公安、金融、成功人士等使用计算机的主体,一旦信息泄露,将会造成不可估量的损失,尤其近几年连发个人信息、银行储户信息失窃的案件,导致使用者对计算机的保密能力提出怀疑,因为信息数据泄密的途径之一就是电磁辐射,计算机作为信息处理设备,其使用高频信号传导,信号频率可达几千兆,这种电磁辐射信号在释放过程中会携带大量计算机内部信息,容易被人截获并破解,因此给计算机信息数据的安全构成极大威胁。
三、计算机电磁辐射的防范
(一)针对辐射的源头对策。对于计算机的使用者来说,降低或消除计算机的电磁辐射的源头对策莫过于购买低电磁辐射、屏蔽良好的计算机产品了。首先,若购买台式计算机,选择质量较好,屏蔽性能良好的主机机箱十分必要。诸如镀锌铜板、铝合金材质、布局结构设置合理:USB接口、通风口、挡板、内置散热风扇等位置设计科学的机箱;其次,在主机、内存条、硬盘的选择上,尽量购买品牌产品,尤其耗电少,主机材质佳,运行过程中产生较少电磁辐射的计算机部件;再次,在选择显示器方面,尽量选择购买LCD显示器,如没有特殊需要,购买较小屏幕尺寸,能满足工作、生活、学习需要即可,不必购买很大尺寸的显示屏,同时在使用过程中,可以在显示屏上加贴防辐射薄膜,减少电磁辐射的传导。
(二)抑制辐射的距离对策。为了降低电磁辐射对人体的危害及对周围电器设备或电子设备的干扰,对其保持一定的距离是一种十分有效、简单可行的方法。抑制辐射的距离对策主要从空间距离和时间距离实施。
(三)降低辐射的其他对策。除了上述两种方法外,降低辐射危害的方法主要还有干扰法、屏蔽法与饮食法。第一、干扰法。干扰法主要适用于数量较少、布局分散的计算机,使用干扰机来模仿计算机电磁波辐射频率,从频段和幅度上干扰计算机电磁波段,使得截获信息数据频段的第三方无法进行正确解码。第二、屏蔽法。屏蔽法是防范近场感应与远场辐射,降低电磁辐射传播的有效方法,其原理是使用导电性能良好的金属网或金属板制成六个面的屏蔽室或屏蔽笼,其将产生电磁辐射的计算机设备包围起来,可以减少计算机电磁辐射的传播。对于高度机密的信息数据的处理,最好是在位于地下室的计算机上进行,地下室是屏蔽计算机电磁传播的十分有效的措施。第三、饮食法。饮食法降低电磁辐射主要通过食用一些有助于防辐射的食物来进行,如富含抗氧化活性物质的食物:油菜、菠菜、芹菜等;富含较远弹性物质的食物:如紫菜、海参、海带、动物皮肉等;此外,喝茶也可以降低电磁辐射的危害,因为茶叶富含防辐射物质因子。
参考文献:
[1]姜元林,江肇莲.计算机的电磁辐射及其抑制[J].宇航计测技术,1995,1
[2]张汉武.科学防范电磁辐射[J].中国保健营养,2010,5
[3]孙燕.电磁辐射的危害及防护[J].安全,2010,3
电磁辐射分析范文2
Small Cell 电磁辐射 功率密度
中图分类号:TN929.5 文献标识码:B 文章编号:1006-1010(2014)-06-0094-03
1 前言
早期家庭型2G或3G小基站称为Femtocell,2012年Femtocell论坛将小基站称为Small Cell。Small Cell可将含GSM/CDMA/WCDMA/LTE中的一种或多种移动通信技术与WLAN(Wi-Fi)集成于一体,同时具备移动电话接入和互联网接入功能。这种2G/3G/4G+WLAN的家庭网关(也称多模小基站)安装在用户室内产生的电磁辐射是否满足国家环保局的指标要求呢?下面将介绍国内外电磁辐射标准,并对室内安装Small Cell后的电磁环境进行电磁辐射评估。
2 国内外电磁辐射标准
国内外电磁辐射标准对照表如表1所示。
电磁防护标准制定是以电磁波连续照射6分钟使人体体温上升0.5摄氏度为限值。美国标准是投票决定的,首先由标准院起草标准,并从各州选派100名各种职业人士包括工人、农民、医生、工程师等为代表进行投票过半数通过。美国标准院做过实验,挑选200只健康小白鼠分两笼喂养,对其中一笼进行10倍标准的射频大功率照射(即10×30W/m2的功率密度),在喂养人员并不知情的情况下,一年后受照射的100只小白鼠健康存活,而另一笼有3只死亡,对这一实验结果该如何评估?美国标准院的实验其功率密度(300W/m2)是相当于等效距离1m处用3 700W发射机或等效距离3m处用34 000W照射小白鼠。这一结果只能说明美国制定的功率密度标准要求还是太低,而中国电磁标准的严格程度可以与前苏联相媲美。从表1可以看出,中国环保局的标准是相当严格的,如从功率密度p的要求来看,与美国的国家标准院相比要高出30W/0.4W=75倍。本文选定的是中国国家环保局制定的标准。
3 Small Cell的发射功率
各种发射设备射频功率如表2所示:
表2只列举设备最大发射功率,而实际发射功率受系统控制。如GSM有30dB控制量,最小发射功率为0.25mW;CDMA或WCDMA手机有70dB控制量,最小的发射功率为0.01μW左右。下面计算Small Cell家庭网关、2G/3G手机在发射信号时的功率密度。
根据文献[2],电磁辐射的功率密度计算公式如下:
(1)
其中,SD为功率密度(单位为W/m2);Pt为发射功率(单位为W);R为距发射机距离(单位为m);Gt为该方向上的增益,值为1,对应0dB。
Small Cell的发射功率Pt=0.02W,则根据公式(1),Small Cell家庭网关作为发射体,假定距离用户接收处0.5m、1m进行功率密度计算:
当R=0.5m时,Pt=0.02W,则SD=0.006W/m2,小于辐射指标0.4/0.006=66倍。
当R=1m时,Pt=0.02W,则SD=0.002W/m2,小于辐射指标0.4/0.002=200倍。
2G(CDMA800)手机在弱覆盖区(场强-88dBm)
打电话时,依据文献[3]开环功率控制相关公式:手机发射功率=-73dB-(接收到的功率)=-73- (-88)=15dBm=30mW。假定手机距人耳R=0.01m,则功率密度为SD=24W/m2,大于中国辐射指标24/0.4=60倍,但能满足美国国标30W/m2。
当室内信号越差时,由开环功率控制手机发射功率计算公式可知,手机发射功率越大,则手机产生的电磁辐射功率密度就越高。
由以上对比结果可知,Small Cell家庭网关满足国标规范,而手机由于实际使用很靠近人耳,手机发射产生功率密度超国标。关于手机是否能用的问题,实际情况很复杂,用简单功率密度计算可能不准确。有人建议采用电磁波平均比吸收率SAR来评估,但实际操作非常困难。依据文献[4],对于电磁辐射源的管理3.1.1条款规定“输出功率等于和小于15W(瓦)的移动式无线电通信设备,如陆上、海上移动通讯设备及步话机等,可以免于管理”,从而取得豁免权。2G/3G手机终端均在豁免之列。
4 室内电磁辐射环境安全性讨论
下面讨论安装Small Cell家庭网关前后室内电磁辐射水平对比情况。
安装Small Cell家庭网关之前,信号源来自室外宏基站,射频信号通过墙体产生较大穿透损耗,室内普遍存在信号弱覆盖区。当手机发起呼叫时,功率较大且又紧靠人耳,辐射量超国标,如上文计算超标60倍,但满足美国国标。
安装Small Cell家庭网关之后,信号源来自本室内的家庭网关。上文已论证了家庭网关产生的辐射剂量比国标低66倍,这时还是要论证手机在此电磁环境下打电话是否满足国标要求。
假定手机距离信号源Small Cell家庭网关1m、5m和10m处打电话进行安全性分析:
(1)假定手机在距离家庭网关(信号源)1m处信号场强为-50dBm(实测通常为-45~75dBm)打电话,手机发射上行功率为-73-(-50)=-23dBm=0.000 005W,SD=0.004W/m2,此处手机发射产生功率密度优于国标0.4/0.004=100倍。
(2)当手机距离家庭网关增至5m时,路径损耗增加20lg(5/1)=14dB=25倍,此时手机的上行发射功率从-23dBm增加到-9dBm,同理可计算得到SD=0.1W/m2,
此处手机发射产生功率密度优于国标4倍。
(3)同理,当手机距离家庭网关从1m扩大到10m时,射频信号的路径损耗增加20lg(10/1)=20dB=100倍,手机发射功率从-23dBm增加到-3dBm,可计算得到SD=0.4W/m2,此处手机发射产生功率密度刚好满足国标。
通过以上计算分析可知,室内增加家庭网关Small Cell覆盖之后,所有射频辐射设备在通话时都能满足国标,且距离家庭网关越近,电磁辐射水平越低。室内安装了家庭网关后,手机通话时发射功率普遍可以下降100倍(20dB)。同时还能提升通话质量,提高数据业务速率,并延长手机电池待机时间和使用寿命。
此外,随着移动通信的迅速发展,用户对网络的要求越来越高。有越来越多的高端用户投诉室内弱覆盖引起的通话质量或速率不畅等问题,短时间内难以得到解决。根据文献[5],Small Cell通过接入用户家庭宽带提供服务,施工无破坏无噪音、难度低、建设周期短,并且用户不用担心辐射问题,可以快速解决高端用户投诉问题。目前国内各大运营商都在积极试用和推广Small Cell的使用,而且京信Nanocell产品实现了Small Cell与Wi-Fi的融合组网,对于3G/LTE网络的建设可以与WLAN网络的建设同步进行或者利用已有WLAN的网络端口建设,完成热点覆盖和盲点覆盖,具有良好的市场前景。
综上所述,室内安装Small Cell家庭网关之后,不仅电磁防护安全性较好,而且通信质量也得到大大提高,是解决用户投诉便捷有效的手段。
参考文献:
[1] 中国联通公司. 中国联通WCDMA Home NodeB网络技术体制[Z]. 2009.
[2] 苏华鸿,孙孺石,薛锋章,等. 蜂窝移动通信射频工程[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2007.
[3] 万晓榆,万敏,李怡滨. CDMA移动通信网络优化[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2003.
电磁辐射分析范文3
【关键词】 移动通信 基站 电磁辐射 网络规划
一、引言
近年来,随着城市建设步伐的加快,个别新建的大型居民小区等区域移动通信覆盖差成为用户投诉的热点,可一旦运营商到这些区域增设通信基站,却又遭到用户的集体反对。造成这种两难困境的重要原因是公众对基站电磁辐射的担忧。事实上,当今世界无线电应用无处不在,从智能手机到卫星电视,从导航仪到遥控钥匙,包括飞机的通信导航、高铁的调度控制、气象的播测预报等等,无线电新技术、新业务已经渗透到社会生活的方方面面。
二、电磁辐射的影响
2.1 电磁辐射的形成
所谓电磁辐射,是指电场和磁场相互作用和变化产生的电磁波,向空中发射或泄漏的一种现象。在我们生活的环境中,振动无处不在,而振动就能形成波,当波的振动频率较低时,如50Hz的交流电,其磁电间变化缓慢,能量大部分通过介质返回原电路,极少一部分辐射出去,而且必须借助有形的导体方能传递;而对于振动频率较高的无线电波,磁电互变速度快,能量无法全部返回原振荡电路,电能、磁能随着电场与磁场周期变化而以电磁波的形式向空间传播,且不需要有形介质便可以在自由空间任意传递,这种辐射形式,在无线电通信领域称之为电磁辐射。
2.2 电磁辐射的影响及特点
电磁辐射对人体的影响主要表现在热效应和神经效应两大方面。所谓热效应类似微波炉加热食物,当高频电磁波穿过人体时,体内水分子随着无线电波而振动,产生摩擦使体内温度升高,影响器官正常工作和身体机能。摩擦同时也会使水分子散发进而导致器官缺水,如果受无线电波辐射时间过长,则将破坏人体的热平衡引发某些病变。神经效应方面:人体为适应大自然的规律,器官和组织内部存有微弱的电磁场,因此,当本身带有微弱磁场的无线电波穿过人体时,如同磁铁间作用力一样,直接影响并改变体内原本稳定的电磁场。
对于含水量较高的人体组织,如皮肤组织、肌肉、肝、肾、心脏、血管、眼睛等,热效应较为明显;对于含水量较少的人体组织,如骨骼、骨髓等,对电磁辐射吸收少反射多,从而使其邻近的组织吸收更多的电磁辐射。
2.3 电磁辐射标准
我国电磁辐射照射标准限值相对于国际标准更为严格。目前,我国在电磁辐射方面影响最为普遍的标准有GB8702-88《电磁辐射防护规定》和GB9715-88《环境电磁波卫生标准》,分别对不同频段电磁波给出了不同的照射限值。以移动通信系统使用频段为例,在30MHz-3GHz这一公众最敏感范围内的功率密度标准限值为40μW/cm2,电场强度限值为12V/m,我国环保方面的标准高于国际标准。
三、移动通信电磁辐射影响分析
随着通信事业的迅猛发展,为保证网络的覆盖和通信质量,通信运营商加快兴建移动通信基站,在拉动经济社会发展、完善信号覆盖、提升优质高效服务的同时,也在某种程度上加大了电磁环境的复杂性。那么,移动通信基站所产生的电磁辐射对人们的生活环境到底有什么影响呢?
3.1 移动通信基站辐射类别
在移动通信领域,基站和手机之间动态调整信道频率、辐射功率与接收灵敏度等,以实现通话质量和干扰控制。很显然,手机与基站的距离决定了基站和手机的发射功率。对于同一个基站覆盖范围内的手机而言,距离基站越远,对应基站和手机的发射峰值功率越大;移动通信基站密度越高,相应每个基站电磁辐射强度越弱。同时,蜂窝小区制基站之间为了避免同频干扰,各基站发射功率也不会太高。对于基站密度相对较大的主城区范围内,普通2G基站发射机功率不会高于20W,3G及4G基站仅为2-3W,天线增益在11~15dBi。
为了保障通信安全和传输质量,所有基站设备和传输线路都已做了一定的屏蔽,其辐射可忽略不计。由此可见,基站可能形成的主要影响来自天线端电磁辐射。而通信基站大都采用扇区天线,一般为三扇区,每个扇区天线夹角120度,三个主瓣方向电磁波信号较强,其余为旁瓣方向,电磁波信号相对较弱。
3.2 移动通信基站电磁辐射抽样实测
为了验证实测数据是否符合国家标准,抽样选择了周口移动GSM和TD-SCDMA系统分别位于市区和郊区各2个基站进行测试,测试结果如表1。
由于实际测试过程中基站密度不同,测试方向不在主瓣方向、话务量差3异造成的基站未满载发射、建筑物反射及遮挡等客观因素,测试值相对于理论值要小。总体来说,从不同距离、高度实际测试的结果来看,所有测试值均优于国家规定的12V/m标准。
以上移动通信基站电磁辐射指标符合国家环保要求,对人体健康无任何影响。
基站名称 测试距离(m) 距地面高度(m) 测试值(V/m)
GSM_A基站(郊区) 0(机房内部) 0 0.40
5 0 0.61
100 0 3.12
190 15 2.11
1500 9 0.27
GSM_B基站(市区) 0(机房内部) 18 0.66
10 0 1.77
50 12 3.30
200 20 2.37
TD-SCDMA_C基站(郊区) 0(机房内部) 0 0.21
10 0 1.56
150 0 1.63
1200 0 0.26
TD-SCDMA_D基站(市区) 0(机房内部) 0 0.41
20 0 1.85
1507 13 2.43
1500 0 0.45
表1
3.3 移动通信终端更应引起注意
相对于移动通信基站,用户日常使用的手机更应引起注意。因为手机在使用过程中与人体距离很近。同基站一样,手机也使用功率控制技术,在距离基站较远或接收基站信号较为微弱时,其自身发射功率相对会比较大,部分2G手机峰值功率可达2W,正常情况下,手机接通瞬间功率最大,而接通后相对稳定,一般维持在700-800mW左右(-0.96dBm)。
由于手机距头部很近,其辐射会直接影响大脑中的神经元细胞,从而使得神经胶质细胞增殖。因此,在使用手机时应注意接通瞬间不要把手机靠近头部,待接通1-2秒后再进行通话,并尽量使用耳机。此外,购置手机应选择正规厂家,避免使用信号很强、超功率发射的山寨产品。
四、移动通信基站规划探讨
4.1 基站建设必须做好正确的舆论导向
不可否认,近年来国内外媒体对电磁辐射的负面报道,在一定程度上助推了公众对移动通信基站电磁辐射的担忧。因此,政府部门和通信运营商有责任加大舆论宣传工作力度,多与公众沟通,消除公众心理负担,全方位提升整个社会和广大老百姓对无线电方面的认知度。同时,要积极组织公众实际观摩和参与基站建设环境评估,使环境影响评价民主化、公众化,以减少移动通信基站建设过程的阻力。
4.2 基站建设必须做好规划与环评
应当看到,长期以来移动通信基站的规划建设并未纳入地方各级政府城市建设总体规划,通信运营商基本处于无序竞争状态。由于基站选址大多在人口密集的市区、新兴城区和新建小区,不仅建设用地紧张,而且大量新建基站由于忽视共建共享因素造成资源浪费,加之老百姓出于认知上的误解与自身利益的考虑,对在其附近建设基站抵触反对,所有这些都给基站规划建设增加了难度,影响施工进度甚至迫使基站迁址。仅今年以来,周口移动公司已有16个拟建基站在建设过程中受到群众阻挠。
鉴于此,除了做好宣传引导工作,还需将科学规划的理念贯穿基站建设全过程。只有做好城市发展整体规划与通信基站规划的融合,方能有效促进通信系统网络规模性发展,也有利于减少基站辐射的叠加效应,实现通信发展与城市规划的有机统一。因此,政府规划部门在新建居民小区及有关公共建筑中,应充分考虑预留基站站址;有关部门与通信运营企业在基站规划建设过程中也要从资源优化配置出发,在充分考虑资源共建共享的基础上做好网络规划;所有基站建设项目必须严格进行环境影响评估与公示,在项目竣工验收及实际运行阶段,必须严格评估测试,确保符合环保标准。
电磁辐射分析范文4
关键词 中波发射塔;中波;电磁辐射;防护
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)161-0044-01
我们生活在一个信息时代和科技时代,信息传播至关重要。信息传播有很多方式和途径,包括图片、声音、影响、文字、数据等等。其中,电磁波的传播方式具有传播消耗低、传播范围广、传播速度快、传播信息准等诸多优势,因此,被广泛应用于现代社会中来。对于电磁辐射,虽然看不见、摸不着,但是它就在我们周围,我们时刻受到电磁辐射的影响。对于建筑器材、电子设备以及人体,中波电磁辐射都会造成一定程度的影响,我们必须采取相关措施予以防范。在此背景下,本文着重分析了中波电磁辐射给我们带来的影响及防护策略。
1 电磁辐射的相关概述
1.1 电磁辐射的概念
所谓电磁辐射,就是由发射源向四周发射电磁能,包括传导发射和辐射发射,即电磁辐射,又称为电子烟雾,由磁能量和电能量组成,是在电荷移动过程中所产生。众所周知,影响电磁环境的关键因素是电磁辐射。与电磁辐射的概念不同,电磁辐射污染主要指手机、电脑、电视机、收音机、微波炉这些家用电器在运行时以及自动化办公设备、医疗设备、电子仪表和电磁波发射塔、雷达站、电视台、电台、变电站、高压线在运行时所产生的各种电磁波对周围环境造成的污染。这些不同波长、不同频率的电磁波会充斥人们生活的各个空间,穿透周围各种物质,包括人体。如果长期暴露在高强度的电磁辐射下,体内细胞就会被大面积地杀伤或杀死,严重者危及生命。
1.2 电磁辐射的类别
根据电磁波产生的原因,可以把电磁辐射分为人为电磁辐射和自然电磁辐射两大类;根据电磁波的强度,可以把电磁辐射分为强电磁辐射和弱电磁辐射两种。强电磁辐射的发射频谱比较窄,而弱电磁辐射的发射频谱则比较宽,可以横跨几个级别频率级别。根据频段的不同可以把人为电磁辐射分为射频电磁辐射和工频电磁辐射。人为电磁辐射依据人造系统可以分为广播发射类、通讯发射类、工科医类、交通系统类、高压电力类等。
2 中波发射塔周围中波电磁辐射的影响
毋庸置疑,中波发射塔所发射的电磁波加快了信息传播的速度,给我们的生活带来了很多便利,但是,事情都有两面性,电磁波本身产生的电磁辐射给周围环境带来了巨大的危害,必须采取相应的措施进行防范。
2.1 中波电磁辐射对电子类设备的影响
2.1.1 中波电磁辐射对电子类设备的影响机理
中波电磁辐射进入电子系统或电子设备,有2个渠道:第一,由于电磁耦合、静电耦合或感应耦合,中波电磁就会直接辐射到中波发射塔附近的导线上,并且形成电磁干扰,然后电磁波会从这些导线传递到控制线、信号线、或电源线上,继而辐射到相关设备上;第二,中波发射塔所产生的电磁波直接辐射到相应的系统或者设备上,形成电磁干扰。
2.1.2 中波电磁辐射对电子类设备的影响表现
中波电磁辐射对电子类设备的影响方式主要有两种:间接影响和直接影响。所谓间接影响,就是通过形成电磁耦合,利用导线,传递到电子类设备上,造成干扰[ 1 ]。而直接影响就是电磁辐射直接辐射电子设备,产生电磁干扰。电磁辐射不仅影响广播和电视的正常观看和收听,而且还会造成信号不准和仪表失灵的问题。在现实生活中,电磁辐射的影响也是无处不在,比如,在医院,电磁辐射可能影响医疗器械的正常使用,像B超仪显示屏的抖动和颤动、脉搏仪的偏差等等,都是由于电磁辐射的干扰。再比如在学校,学生在做物理实验和化学实验时,信号波的消失以及观测过程中的失误等等,化学实验中的易燃易爆物品都有可能由于电磁辐射出现发生一些安全事故。
2.2 中波电磁辐射对人体的影响
研究发现,电磁辐射会对人体带来巨大的危害和影响,中波发射塔周围中波电磁辐射更是如此。中波电磁辐射对人体的危害主要体现在3个方面:热效应、非热效应、累积效应。第一,热效应,人体内的水分再受到电磁辐射时,会引发机体升温,进而影响体内器官的正常运行。人体体温升高会带来很多问题,比如视力下降、免疫功能下降、白细胞减少、心动过缓、失眠、头胀、心悸等等。如果微波功率达到1 000W,直接照射人体,可在几秒之内致人死亡;第二,非热效应。中波电磁辐射会干扰人的微弱电磁场,对人的内分泌系统、免疫系统、感觉系统、神经系统,都会造成一定程度的损伤,使细胞原生质、淋巴液、血液发生改变,严重时可导致孕妇流产、胎儿畸形等[ 2 ];第三,累积效应。当非热效应和热效应作用于人体时,如果人体自身未来得及进行自我修复,再次受到电磁辐射,就会形成永久性的伤害和病态,危及生命。
3 中波发射塔周围中波电磁辐射的防护策略
3.1 电子类设备方面的防护策略
电子类设备的防护策略有很多,比如过滤、吸收、接地、电磁屏蔽等[3]。所谓过滤,就是中断电磁波,以防多余的电磁波产生电磁辐射。而吸收的防护原理和过滤基本相同,是通过吸收多余的电磁信号,减少辐射面积,防止电磁辐射。接地的防护策略就是将感应电流引入大地,以防电流过于集中。电磁屏蔽就是将一种金属材料制成封闭式形状的物体,避免内外接触, 达到防护目的。
3.2 人体方面的防护策略
人体方面的防护策略主要包含以下几个方面:首先,必须远离辐射源,包括中波发射塔、广播台、电视台发射站等一些电磁辐射比较大的地区,还应尽量远离这些电磁辐射环境;其次,可以穿戴电磁辐射防护服,将电磁辐射隔离到体外;最后,平时应注意饮食和生活习惯,积极补充抗氧化剂,例如虾青素、葡萄籽、番茄红素、β-胡萝卜素、维生素E、维生素C这些含量多的食品[ 4 ]。
4 结论
综上所述,我们应加深对中波发射塔周围中波电磁辐射的认识,平时应远离辐射源以及大型的发射塔,为了他人和自己的健康,应提高电磁辐射的防护意识,养成电磁辐射的好习惯。平时还要注意饮食,积极补充抗氧化剂含量丰富的食品,将电磁辐射的危害降到最低,充分发挥无线电技术对于我国经济建设和社会发展的作用。本文从电子类设备和人体两个角度着重分析了中波发射塔周围中波电磁辐射的影响以及防护策略,以供参考和借鉴。
参考文献
[1]颜锦,黄显吞,农高海等.中波发射塔周围中波电磁辐射影响及防护的探讨[J].硅谷,2008(13):27-28.
[2]董晓博.浅析中波发射塔周围中波电磁辐射的危害影响及其防护措施[J].科技资讯,2014,12(15):237.
电磁辐射分析范文5
【关键词】中国移动通信基站;整改判定方法;辐射超标
一、前言
移动事业发展促进了城乡经济发展,也方便了人们生活需求。但由于移动通讯基站的特点是对环境开放,造成了一定的电磁辐射污染。新闻媒体对此危害也做了大量报道,人们对移动通讯基站的存在越来越感到不安,投诉上访事件逐年增加,严重干扰了公众正常生活与社会稳定。通过对电磁辐射测试方法进行分析,指出移动通讯基站的整改建议及防治措施。
二、移动通讯基站现状及概述
移动通讯在我国迅猛发展,改善了我国通讯落后的状况,促进了经济发展,但由于面对开放环境,也造成了大幅度的环境污染。其中以放射性、辐射、震动噪音为主。世界卫生组织将此污染列为全球第四大污染。移动通讯基站遍布城乡各个角落,在媒体播放了相关电磁辐射的新闻后,个别家庭甚至用铁皮封锁门窗,也有人反应出各种疾病。在铁岭市还出现了破坏移动基站设施等不良现象。在丹东,有居民控告移动基站导致身患白血病等等。近几年,移动基站建设严重影响了公众生活和社会安定。但是移动基站到底会不会对人身体造成伤害,一直人们普遍关注的话题。面对蓬勃发展的移动技术,人们工作生活有了很大的改变,在享受移动带来的便利时,人们开始对电磁辐射与移动基站建设产生不同争议。破坏施工、与施工单位产生冲突等现象屡禁不止。许多移动基站在建设中被迫拆除。类似的问题阻碍了移动事业发展,影响了社会团结。
三、移动通信基站电磁辐射的影响
在不了解辐射的基础上,人们对辐射有一定的抵触情绪。其实人一直生活在电磁辐射之中。地球自身就是充满热辐射、电磁辐射的磁场,虽然电磁辐射随处可见,但绝不是令人望而生畏的事物。当电磁辐射被控制在一定范围内会对人体有益。如增加微循环防止炎症发生等。但在一些特殊场合,电磁辐射就会影响到人的身体健康也会造成电磁污染。移动通讯基站作为最重要的设施,虽然通过电磁波来传递信息,但其危害远远低于正常危害强度。特别是近年来随着数字技术的发展,移动信号电磁辐射得到了一定的控制。还不能与人体健康和电磁污染进行联系。由于不同年龄的人的承受能力不同,因此不是所有人都会因为电磁辐射影响身体健康。
四、移动通讯基站电磁辐射判定
为了保障公共健康,防止电磁污染,大力开发电磁技术,国家以两个技术标准出台了相应的管理指标。当电场强度小于12V/m或密度小于40μva/cm2时为正常安全标准。此时的电磁辐射强度完全小于电脑辐射与电视辐射。由于移动通讯基站天线与居民住所存在一定的距离,同时会在空中衰减。因此,当高度处在安全值以上时,不会对附近住户造成健康污染。
(一)移动通讯基站与辐射强度关系
通讯者在移动过程中保持稳定清晰的通话,是建立在移动基站与手机的无线信道传送之上的。为了确保通信质量,通信基站与手机之间利用计算机控制程序,自动调节电磁辐射功率以及动态信道的灵敏度,实现了局域切换、智能登记等功能。根据其通讯原理,BTS基站内的覆盖范围为700左右,距离通讯基站越远,信号强度越强。有实验证明,当手机与通讯基站距离700米是,信道功率为13W,而距离接近200米时,发射功率为0.1W[1]。由此可见,通讯基站的密度越高,电磁辐射的强度就越小,而在手机使用过程中,越接近通讯基站电磁辐射越小。
(二)移动通讯基站电磁辐射超标原因
首先,当基站内发射天线与建筑物距离较近时,发射天线主瓣正对建筑则功率值超标。如,当发射机功率为20W,基站网为900MHz的时候,扇区电磁波功率会超过国家规定的密度值。
其次,移动通讯基站建设不合理。在移动通讯基站建设过程中,为了避免临近基站的信号干扰,往往天线都会形成一定的俯角,如果角度不合理,就会造成电磁辐射污染[2]。如,当移动基站位于公寓顶,但会形成11°角且与对面居民楼距离接近15m时,检测结果会在9.6μva/cm2以上,超过工程项目规定的数值因此严重超标。
最后,本底电磁辐射超标。由于电磁检测以从何场强为主,如果基站是建设在电视台或寻呼台周边,都会显示电磁辐射超标。因此,在基站建设过程中首先要对地理环境进行分析,在已经超标的地点,不适合建设移动通讯基站。
五、超标移动通信基站的整改方法
首先,以新带老,合理选择建设位置。运营商在选址阶段,要根据网络覆盖情况及信号覆盖情况,最大限度的避免信号叠加,淘汰老基站,与城市发展相结合,加强分析环境影响规划,避免对环境对公众造成电磁辐射污染。选址前应首先考虑基站周围是否有电磁辐射体和高层建筑,基站要尽量避免建在幼儿园、学校、医院、养老院等环境敏感地区[3]。
其次,合理假设天线。对于基站超标原因中发现,天线架设不合理不仅会造成环境污染,也会影响高层住户的身体健康,因此,天线假设要使用增高架,与楼体保持一定的距离[4]。
最后,认真遵守移动通讯建设项目中,环保理念与环保规定,尽量考虑人们心理承受能力。由于人精神因素和承受能力不同,因此在基站建设过程中,要设计合理的建设位置,避免影响群众生活,避免出现对立情绪。如,当基站天线安装在用户距离较近的位置时,即使数据小于国家标准,居民还是很难以接受。这就需要有关部门主动履行环保职责,公开监测数据打消居民顾虑[5]。加强宣传缓解矛盾,尊重公民知情权力,积极解释和宣传电磁辐射相关知识,环保部门要努力化解社会矛盾,确保运行商在建设过程中将电磁辐射范围控制在国家规定范围之内。
六、结束语
综上所述,移动通讯基站电磁波基本处在安全范围之内,因此公众不必过于担心健康问题。只要以科学的态度实事求是的角度来分析了解电磁辐射,就会发现电磁辐射其实并不可怕。公众要相信移动通讯企业的郑重承诺,肩负起应有的社会责任。
参考文献
[1]常广亮,邹澎,孙汉卿.通信基站电磁辐射测量系统设计[J].安全与电磁兼容,2011,02(05):121-123.
[2]李少婷.武汉市GSM移动通信基站电磁辐射环境影响调查[J].辐射防护通讯,2010,06(06):1002-1004.
[3]张海鸥,潘超.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,2011,09(12):22-24.
电磁辐射分析范文6
【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.