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电磁辐射测量原理范文1
关键词：4G移动通信基站；辐射环境；环境现状监测与评价
随着人们对移动通信技术要求的提高和移动通信技术的快速发展，移动通信技术已进入4G时代。所谓4G，是第四代移动通信技术的英文缩写，是集3G和WLAN与一体，能够快速传输数据、高质量音频、视频和图像等的技术。其拥有以往技术无法比拟的优势：通信速度更快、网络频谱更宽、通信更加灵活、智能性能更高、兼容性能更平滑、实现更高质量的多媒体通信、频率使用效率更高等。因此，为满足人们对4G服务覆盖的要求，4G移动通信基站建设也如火如荼地进行。然而，4G移动通信基站的建设无疑会带来辐射环境的变化，公众对辐射环境的关注度也越来越高。4G移动通信基站的环境影响评价工作以及处理基站的投诉日渐增加。电磁辐射环境监测是环境影响评价的重要环节，贯穿环境影响评价整个过程，其作为一门综合性学科，运用科学的监测手段对移动基站周围电磁辐射水平进行监测，通过对电磁辐射环境现状定量和系统的分析与评价，为环境影响评价或相关的技术问题提供有力的数据支撑。因此，正确的监测方法和科学、客观的评价是环境影响评价文件结论是否正确的重要保障。
一、电磁辐射环境监测
1监测目的
了解基站周围电磁环境现状，为基站选址的环境合理性及环境影响预测提供数据支撑。
（1）对于拟建基站站址，现场监测基站周围电磁环境现状值，确定该站址是否具有电磁环境容量；
（2）对于已运行基站，现场监测基站周围电磁环境现状值，确定基站周围公众活动区域的电磁辐射环境是否满足国家标准。
2监测依据
根据《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）、《辐射环境保护管理导则―电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T 10.2-1996）、《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）制定本项目现场监测实施细则。
3监测对象的选取原则
监测中选取以人口集中区域为重点的环境敏感程度高、与周围公众活动区域水平距离小、与其他运营商共站址、架设形式对环境影响较大的美化天线和桅杆等典型基站，且各抽测基站监测点位的布设应涵盖发射天线所在天面、周围环境敏感点等公众活动区域。所选基站应具有代表性和包络性。
4监测条件
4.1 监测天气情况
无雪、无雨的良好天气。
4.2监测设备
电磁辐射监测仪器设备有：射频电磁辐射分析仪、电磁辐射选频分析仪等。各种测量仪器均应经过国家计量认证部门检定、校准合格，并都在合格证的有效期内，性能满足工作要求。
5质量保证
（1）测量仪器和装置每年经国家计量认证部门检定/校准，检定/校准合格后方可使用；每次测量前、后均检查仪器的工作状态是否正常；几台仪器间进行比对测试。
（2）监测所用仪器与所测对象在频率、量程、响应时间等方面相符合，并保证获得真实的测量结果。
（3）监测布点和监测方法均严格按照《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）的要求进行。监测点位置的选取考虑使监测结果具有代表性，合理布设监测点位，保证各监测点位布设的科学性和可比性。
（4）监测中异常数据的取舍以及监测结果的数据按照统计学原理处理。
（5）建立完整的文件资料。仪器的校准证书、监测布点图、测量原始数据等全部保留，以备复查。
（6）严格实行三级审核制度，经过校对、校核，最后由质量负责人审定。
6 测量方法
6.1基本要求
（1）工作开始前，收集被测基站的基本信息，包括：基站名称、编号、地理位置、基站各项基础参数、天线架设方式、天线架设高度、天线方向角、天线下倾角、半功率角等参数。
（2）测量仪器与所测基站频率、量程、响应时间等方面相符合，以保证监测的准确。
（3）探头（天线）尖端与操作人员之间距离不少于0.5m。
6.2测量点位的选择
测量布点参照《电磁环境控制限值》与《辐射环境管理导则―电磁辐射监测仪器和方法》，并根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）的要求进行。
监测点位布设在以发射天线为中心半径50m的范围内可能受到影响的环境敏感区域公众可到达的距离天线最近处，环境敏感区主要包括：居民区、学校、幼儿园、医院和党政机关等，根据现场环境情况可对点位进行适当调整。
监测点位的布设原则上设在定向天线在辐射主瓣的半功率角内。
对于发射天线架设在楼顶的基站，在楼顶公众可活动范围内布设监测点位。
测量室内电磁辐射环境时，一般选取房间中央位置，点位与家用电器等设备之间距离不少于1m。在窗口或阳台等位置监测时，探头（天线）尖端在窗框或阳台界面以内。
6.3测量时间和读数
测量时间：根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）“4.4监测时间 在移动通信基站正常工作时间内进行监测，建议在8：00-20：00时段进行”，本项目取每日8：00～20：00为测量时段。
测量读数：测量过程中，每个测量点连续读数5次，每次测量时间不小于15s，并读取稳定状态下的最大值。若读数起伏较大时，适当延长测量时间。
结果记录：根据仪器灵敏度的不同和有效数字的选取原则，射频电磁辐射分析仪测量值均取小数点后两位记录。
6.4测量高度
测量仪器探头距或立足点1.5m。根据不同目的，可调整测量高度。
6.5记录
监测记录中包括基站的位置信息记录、基本参数记录、测量时的天气状况记录、监测仪器记录以及测量结果的记录（以基站发射天线为中心，50m范围内的四至图以及测点布置示意图、测量点位具体名称和测量数据、测量点位与基站发射天线的水平距离和高差）。
二、电磁辐射环境评价
根据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88），在30MHz-3000MHz频率范围，公众总的受照射剂量不超过功率密度40μW/cm2，电场强度12V/m。
电磁辐射测量原理范文2
【关键词】环境；电磁辐射；监测；对策
中图分类号：TN931文献标识码： A 文章编号：
前言
随着信息时代的带来，各种通信设备、电气设备（如电视台、卫星站、电话等）广泛应用，导致人们生活环境充满了电磁波，对人们生活环境造成严重影响，并对人体健康造成严重威胁，成为目前环境污染的重要污染源之一。因此，必须引起环境监测部门的高度重视，掌握电磁辐射来源，了解电磁辐射危害性，对电磁辐射污染进行有效的监测，以减少电磁辐射对环境和人体的危害。
环境电磁辐射的危害
各种通信设备和电气设备在给人们带来方便的同时，导致环境电磁波的增加，使得频带变宽，对各种电子设备运行造成严重干扰，强化电磁辐射的化学反应、物理反应及生物反应，对环境造成严重的污染，同时危害人体健康，其主要危害主要表现在以下三个方面：
（1）电磁干扰。由于功率较大的无线电设备在运行过程中会产生大量的电磁波，对周围的电台、通信及广播等造成电磁干扰，导致这些通信设备无法正常运行，提高电气设备和通信设备故障发生率，对电力安全造成严重影响[1]。
（2）系统威胁。计算机系统本身具有一定的电磁辐射，但是如果电磁波不断增加，就可能被不法人员利用电磁波来获取计算机系统里的资料，或者对计算机系统造成破坏，给人们带来很大的损失。
（3）人体危害。有关研究表明，电磁辐射对人的神经系统造成严重的危害，低频率的电磁场可导致人的神经系统发生紊乱，出现忧郁、烦闷及神经衰弱等症状，而较高频率的电磁辐射则导致人体中枢神经系统出现交感疲乏、机能障碍、头昏脑胀、记忆力变差等症状，对人体健康造成严重威胁。因此，加强对环境电磁辐射的监测很重要[2]。
环境电磁辐射的监测
3.1一般环境监测
主要是指对大面积范围内电磁辐射各种来源形成的电磁辐射值进行监测。监测人员可根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求来进行监测，把相关标准在某个区域划分网格，并把网格中心点当做监测点，并对树木屏蔽和建筑物屏蔽等因素进行充分考虑，对监测点进行合理的调整。以电场强度作为电磁辐射评价标准，对环境中的电磁辐射进行合理的评价，评价内容主要包括分布规律、环境特点及环境质量等，通过对环境中的电磁辐射进行评价，可以充分了解该区域环境电磁辐射情况，及时采取有效的防治措施[3]。
3.2特定环境监测
主要是指对特定区域内的固定电磁辐射来源形成的电磁辐射值进行监测。监测人员需对该区域内电磁辐射来源类型、规模及数量等进行深入的调查分析，以为环境电磁辐射监测提供重要依据。以下是几种常见电磁辐射来源及监测方法：
3.2.1移动通信站监测
（1）工作原理。移动通信主要是通过控制设备和射频发射器经过网内通信用户和收发站来进入无线通信，而无线通信则由通信在发射和接收形成的电磁波形成的。所以移动通信站在运行过程中，会使周围环境的电磁辐射发生改变。（2）监测方法。监测人员应根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求，选择适宜的监测仪器、布置监测点、掌握好监测时间、规范监测技术，并对监测结果进行有效的评估，监测电磁强度应小于5.4 V/m。若大于5.4 V/m，则应采取相应的防治措施，减少电磁辐射对环境的污染，对人体的危害。
3.2.2电台发射设备监测
（1）工作原理。主要是把传输信号经由调制器来进行控制，并通过高频率的振荡器来实现高频率的电流，把调制完成的高频电流防止相应电频，送至天线上方，最终以电磁波的方式进行发射。（2）监测方法。监测人员要根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求，在电台发射设备周围区域、发射塔及电磁辐射较为敏感位置设置监测点，对这些区域电磁辐射情况进行有效的监测。电磁强度应小于5.4 V/m。
3.2.3 电力设备监测
（1）工作原理。主要是电力设备周围环境电磁辐射情况进行检查，电力设备主要有变电站、架空电线等；电磁场特点主要表现为电晕、电场及磁场等；电磁辐射污染表现为：绝缘及电晕放电导致的干扰现象，并存在较强的生物效应。（2)监测方法。监测人员要根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求，按照不同等级电压，选择不同监测仪器和监测技术，并明确电力设备电磁强度和电场强度指标，规范电磁辐射监测技术[4]。
3.3较极低频率电磁辐射监测方法
（1）收集与环境电磁辐射有关资料，主要包括电场强度、磁场强度、电流密度以及磁感应强度等。（2）明确监测时间和监测范围。一般情况下，每个监测点需不间断检测五次，每次检测时间在15s以上，以较为稳定的读值为准。但是若果检测读值波动性较大，则应延长检测时间。监测人员应在离地面0.5米、1米及1.5米的位置设测量点。（3）监测点布置。针对于输电线路电磁辐射监测点的布置:应选择具有代表性意义的档距，并以档距内线路中心位置作为监测点，监测点间距应为5米。针对于变电站电磁辐射监测点布置：控制中心设一个监测点；每个高压设备区各设一个监测点；每个低压设备区各设一个监测点；低压和高压区旁主变位置设一个监测点；开关设备各设一个监测点；监测点间距应为5米。针对于电厂电磁辐射监测点布置:主要是在主控室、发电机、励磁机等位置各设两个监测点，而电厂变电低压侧、变电高压侧、开关室、避雷器及电流互感器等，则各设一个监测点[5]。（4）检测要求。首先在应有检测仪器对周围环境进行有效的检测，并做好检测记录；根据检测对象，选择适宜的检测仪器，并旋转具有代表性的检测结果；尽可能的排除周围辐射源产生的干扰；对检测数据进行有效的统计和整理。（5）注意要点。选择双轴或者以上检测仪器；检测环境温度应为0至40℃，相对湿度应为5至80%；防止人出现在检测位置周围，检测人员应离检测仪器5m远；检测时应将手机登具有电磁辐射设备关闭；检测点位置要平坦且无多余杂物；对检测仪器进行有效的防护，防止其内部存在冷凝水；检测仪器频率要求：检测ELF为50Hz、微波为3GHz至30GHz，三轴检测要求：必须同时对Z、X、Y方向进行检测，检测路程要求：磁场: 10μT至10 mT、电场0·1kV/m至100 kV/m。
结语
随着信息时代的带来，电力设备和通信设备的不断发展和应用，给人们生活带来极大的便利，但是同时也导致环境电磁辐射量的增加，对环境造成严重的污染，干扰电力设备、通信设备的正常运行，对人体健康造成严重的危害。因此，为了减少电磁辐射对设备的干扰、对环境的污染，对人体的危害，必须加强对环境电磁辐射的监测，以为电磁辐射污染的防治提供重要依据，为人们提供一个良好的生活环境。
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电磁辐射测量原理范文3
【关键词】电磁辐射 移动通信 基站 安全距离
1 引言
近几年来，某些区域移动网络信号差成为用户投诉的焦点，可一旦运营商去这些区域增设移动通信基站，却又遭到用户集体反对。投诉多和建站难成为困扰电信运营商的两难问题，电信运营商的通信保障能力正因基站建设难而下降。以上海移动为例，10年来手机用户增长了10倍，话务量猛增了300%，但是移动基站数在内环线范围只增加了10%左右。从2008年1月到2009年5月底，上海移动一共有177座基站因各种原因被迫关闭。造成这个两难问题的原因之一是公众对基站电磁辐射的恐惧。
随着3G网络的建设，更多的移动通信基站将架设在人口密集的城市上空。为了科学认识移动基站的电磁辐射，消除公众对基站的不安，有必要对基站电磁辐射及其对环境的影响进行研究和分析。
2 移动通信基站的电磁辐射
电磁辐射，是指能量以电磁波的形式在空间传播的现象。基站电磁辐射一般是指室外部分的电磁辐射，室外部分主要由馈线（传输线）和天线组成。基站运行时，其发射天线将馈线中的高频电磁能转化成为自由空间的电磁波，电磁波承载着能量向周围空间传播，形成电磁辐射。
图1是移动通信基站天线辐射电磁波的基本原理图，导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射能力与导线形状和长短有关。如果两导线的距离很近，那么导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，因而辐射很微弱；将两导线逐渐张开，导线所产生的感应电动势叠加，辐射随之逐渐增强，直至两导线电流方向一致时达到最强。当导线的长度远小于波长时，导线的电流很小，辐射很微弱；当导线的长度等于1/4波长时，辐射最强，称为半波对称振子。实际的天线是由振子叠放而成的。
移动通信基站天线按照方向性可以分为全向天线和定向天线。方向性反映天线向一定方向辐射或接收电磁波的能力，天线方向性的获得，是通过天线内部加反射板或振子叠放而实现的。基站天线方向性的选择可以满足不同区域的电磁辐射的需要，例如乡村大区制的站型选用全向天线，而城区小区制的站型选用定向天线。
作为移动通信系统的重要组成部分，基站天线在提高移动通信网络覆盖范围和网络营运指标中起着重要作用，同时带来的问题是公众对基站电磁辐射的不安与恐惧。
3电磁辐射与健康及电磁辐射标准
电磁辐射是能量流，虽然看不见、听不到、闻不着，但是电磁辐射可能引起装置、设备、系统性能降低，还可能对有生命或无生命的物质产生损害，这就是电磁辐射污染。
当人体暴露在电磁波环境中，不同波段的电磁波会对人体产生不同的生物效应，可能会导致细胞损伤、变异或死亡。此外，人体的器官和组织存在微弱的电磁场，它们是稳定而有序的，如果受到外界电磁波的干扰就会遭到破坏，人体正常循环机能随之遭到一定程度的损伤，长期接受电磁辐射会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、提前衰老、心率失常、视力下降、听力下降、血压异常、皮肤产生斑痘等[1]，公众由此产生对电磁辐射的恐惧。
第5届电磁辐射与健康国际研讨会（2009，杭州）的会议报告指出，低强度电磁波的生物学效应及其作用机制至今还是一个困扰学术界的充满争议的问题，各国电磁辐射的卫生学标准还存在着甚至上百倍的差异。对照一些组织和国家的公众照射限值[2,3]，发现我国的标准更严格、更安全可靠。例如，在900MHz移动通信频段，中国环保局制定的公众照射限值（功率密度）是40μw/cm2，而欧洲电子技术标准委员会制定的公众照射限值是450μw/cm2。国内目前使用的相关标准主要有：《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）、《环境电磁波卫生标准》（GB9175-88）和《辐射环境保护管理导则－电磁辐射监测仪器和方法》（H J/T10.2-1996）。
4 移动通信基站电磁辐射对环境的影响因素
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[4]：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。
通过物理学的观点分析，基站发射电磁波的功率密度随距离的增大而减小，而事实并非如此，在近距离范围（30m内），由于上述环境地形等因素的影响，电磁波的功率密度随距离的变化规律很复杂，往往在某处达到最高值。以某移动基站为例[5]，在不同时间对距离与功率密度的关系进行测量分析，关系曲线如图2所示。对特定基站而言，在某一固定距离处，功率密度还与时间有关，也即与话务量有关，如图3所示，凌晨话务量低，功率密度也低，功率密度整体上随话务量的增加而增加。
5 移动通信基站安全距离的理论计算方法[6~8]
由于移动通信基站发射电磁波的功率密度分布不仅与基站性能指标有关，还与周边环境、话务量因素等有关，因此，移动通信基站安全距离的计算一直是个复杂的问题。下面根据国家环保局的H J/T10.2-1996中关于微波远场轴向功率密度计算公式进行理论分析，这个计算公式的表达式为：
（1）
式中，Pd（μw/cm2）为离基站天线水平距离为d处的电磁波功率密度，d（m）为离基站天线的水平距离，P（w）为机顶发射功率，G（倍数）为天线最大辐射方向的增益。
下面分析计算方法。图4所示的一种基站天馈线系统，基站设备上每一块载频插板连接一根载频输出线，每根载频输出线含有两个频点，每个频点有其固有的发射功率。载频输出馈线在需要耦合器时存在，耦合器的作用是将多个频点的电磁波信号合到一根天线馈线上发送，具有一定的功率损耗。天线馈线一般比较长，也有一定的功率损耗，还需考虑避雷针和馈线接头等带来的损耗。天线向空间发射电磁波，天线的增益越大，发射电磁波的功率越强。
如前所述，每根载频输出线含有两个频点，A点处的信号功率为每个频点固有功率的2倍，两根载频馈线的信号耦合到B点，耦合后的功率大小需考虑耦合器的损耗，两个耦合器输出的总信号经过天线馈线后将再次损耗。也即，载频输出信号在C点的总功率应考虑到耦合器与天线馈线的两次损耗，式（1）中机顶发射功率P应为损耗后的功率。
根据H J/T10.2-1996中电磁辐射环境影响评价方法与标准，对单个项目的影响必须限制在《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）公众照射导出限值的若干分之一。在评价时，对于由国家环境保护局负责审批的大型项目可取GB8702-88中功率密度限值的1/2；其他项目则取功率密度限制值的1/5作为评价标准，即移动通讯基站的功率密度限值应是8μw/cm2，即式（1）中Pd＝8μw/cm2，这样就可根据式（1）计算基站最大辐射方向上的安全距离了。
应该指出，假如偏离最大辐射方向，天线增益将急剧下降，保护距离随之急剧减小。假如有建筑物阻隔，电磁波穿过一般砖墙要衰减6dB左右（为原来功率的1/4），而穿过带钢筋的墙要衰减20dB（为原来功率的1/100）；城市市区建筑物密集，安全距离应比理论计算值小很多。此外，由于基站设备容量足够，加上GSM系统有功率控制和非连续发射功能，天线全方位全功率发射电磁波的可能性几乎是没有的，也即实际的天线辐射功率要小很多，实际的安全距离远小于理论计算值，公众不必对基站产生恐惧。
6 结束语
一方面，政府、企业和公众应该对电磁辐射产生的环境影响引起足够的重视；另一方面，媒体应该积极做好宣传教育工作，消除公众对电磁辐射的恐惧心理，使公众合理科学地面对移动通信基站的电磁辐射；此外，专业技术人员应加快新技术研发，设计出更高标准的天线发射系统，最大限度降低电磁辐射污染。
为了消除公众的不安，创建和谐城市生活环境，上海的做法值得借鉴，改“事后配套”为“事前介入”，基站选址遵循“政府大楼、企事业单位办公大楼、公建配套设施、住宅建筑”的先后顺序，将移动通信基站建设纳入城市基础设施建设和住宅建设的总体规划中。
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【作者简介】
电磁辐射测量原理范文4
关键词：电气设备；电磁污染；环境危害；防护
引言
随我国经济突飞猛进，科学技术飞跃进步，生产自动化程度快速提高。供配电系统，电气设备、电子设备也随之高速发展，为提高生产力起到了巨大作用。但是伴随而来的电气设备、电子设备对环境的影响也不容忽视。科学技术是一把双刃剑，它在为我们创造高效率、高质量生活的同时，也毫不客气地让人类付出了环境的代价。
电气设备对环境的影响主要有电磁污染、无线电干扰、电压高次谐波、电流高次谐波、空气污染、噪声污染、事故及检修对环境的污染、及腐蚀污染等。其中电磁污染已成为公认的继大气污染、水质污染、噪声污染之后的第四大污染，倍受关注。
1 电磁污染
1.1 电磁污染的定义
电磁辐射是指能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。交流电在其周围都要形成交变的电场，交变的电场又产生交变的磁场，交变的磁场又产生交变的电场，这种交变的电场与交变的磁场相互垂直，以源为中心向周围空间交替地产生并以一定的速度传播，即为电磁波。
电磁辐射达到一定量级时就形成电磁污染。我们工作生活的自动化程度非常高的工厂、车间，是一个变化多端的电磁环境。电磁辐射是以电磁波的形式在空间环境中传播，它是一种运动着的物质，没有静止的质量。不像建筑物、机械设备、生产原材料那样可以静止的安放在某一空间，有其固定的体积和重量。电磁波是看不见、听不着、摸不到的，但是却确实存在，可以用仪器探测到。正是电磁波具有不独占空间，不存在空间物理外形互斥这一特殊属性，使得我们所处生产空间电磁环境错综复杂，可能形成明显或严重的电磁辐射污染。
电磁污染包括各种天然的和人为的电磁波干扰和有害的电磁辐射。电磁辐射主要指射频电磁辐射。电磁污染又被称为频谱污染或电噪声污染。
1.2 电磁污染的来源
构成电磁污染的电磁辐射首先产生于天然的电磁环境，包括来自行星、恒星和银河系即宇宙方面的电磁辐射；来自于大气层、电离层、地面磁场和地球电磁辐射，如雷电、火山喷发、地震。人为电磁辐射，有电波发射设施，通信设施，各种高频设备，交通设备，电力设备，家用电器等等。
这里主要研究供配电系统和电气设备所产生的电磁污染及电噪声。
1.2.1 输配电系统、电气设备放电所造成的污染源
（1）在送配电系统中，高压线、大电流会引起的静电感应、电磁感应、大地泄露电流等情况，使得周围的电荷在空气介质中发生移动，都会造成电晕放电污染。电晕放电，是电极间的气体还没有被击穿，电荷在高电压的作用下发生移动而进行的放电，放电的现象是：在黑暗中可以看到电极的尖端有蓝色的光晕。
（2）辉光放电，在生产生活中用以照明的日光灯，装饰用的霓虹灯，和氖稳压管、氦氖激光管等设备在工作的过程中，都会产生辉光放电。辉光放电是指低压气体中显示辉光的气体放电现象。辉光放电包括正常辉光和反常辉光两个过程阶段。
（3）弧光放电，在工业上用于冶炼、金属焊接和高熔点金属的切割，在医学上用作紫外线源（汞弧灯），在地铁和电气铁路工作时，及等大电流电路开关接通、断开时都会产生的弧光放电。弧光放电，呈现弧状白光并产生高温的气体放电现象。无论在稀薄气体、金属蒸气或大气中，当电源功率较大，能提供足够大的电流（几安到几十安），使气体击穿，发出强烈光辉，产生高温（几千到上万度），这种气体自持放电的形式就是弧光放电。
（4）火花放电，雷电就是自然界中大规模的火花放电。工业上各种燃油发动机的点火系统，应用电路的整流器，工业、科学实验的放电管都会产生火花放电。当高压电源的功率不太大时，高电压电极间的气体被击穿，出现闪光和爆裂声的气体放电现象。由于气体击穿后突然由绝缘体变为良导体，电流猛增，而电源功率不够，因此电压下降，放电暂时熄灭，待电压恢复再次放电。所以火花放电具有间隙性。火花放电时，碰撞电离并不发生在电极间的整个区域内，只是沿着狭窄曲折的发光通道进行，并伴随爆裂声。
1.2.2 工频交变电磁场源
工频电磁场，任何一种接通电源的交流电器设备周围，输电线、电线周围都会产生工频电磁场。如车间的机床、显示屏，电视机、计算机等等。甚至是电器接通、关闭的时候，都会产生短暂的电磁场脉冲。这种电磁场是工作的工频交流电产生的，频率和工频交流电相同，被称作工频电磁场。
1.2.3 射频辐射场源
高频热处理、焊接、冶炼；半导体材料加工；食品工业用的高频炉；塑料制品的热合、木材、棉纱烘干，橡胶硫化等工业生产都会产生电磁射频辐射。在我们的通信和生活中射频波波段的电磁波更是比比皆是。如：雷达导航、探测、通讯、微波加热（微波炉）、电视、核物理科学研究。
射频辐射是非电离辐射的一部分，频率在100kHz～300GHz的电磁辐射（高频是频率由100kHz～300MHz的电磁波；微波是频率由300MHz～300GHz的电磁波。）又称无线电波。
2 电磁辐射污染的危害
2.1 电磁辐射污染的特点
2.1.1 危害性
电磁辐射的危害性主要表现在对电磁环境内的电气设备电子装置产生干扰。对周围人员的健康损害两个方面。
2.1.2 潜伏性
电磁辐射污染属于能量流污染，这一污染很难被人感知，部分电磁辐射污染的危害性仍然未被人们所认识，因此，其危害性或者说电磁辐射污染的特点存在危害的潜伏性。
2.1.3 不可预测性
关于电磁辐射与人体致病之间的致病机理还没有科学上的定论。电磁辐射污染对人体的作用还没有清楚的得到认识，具有一定的不可预测性。如国际辐射保护协会：“目前流行病学研究无法证实暴露在电磁场与癌症有关联。”；世界健康组织：“暴露在极低频电磁场不会产生生理影响。”
2.1.4 隐蔽性
在我们工作、生活中，辐射源很多，输配电线路、电气设备、电脑、电视机、空调、微波炉、手机等等，都会产生电磁辐射，而电磁波是看不见、听不着、摸不到的，但是却确实存在，可以用仪器探测到。正是电磁波具有不独占空间，不存在空间物理外形互斥这一特殊属性电磁辐射污染常常被人们所忽视，具有一定的隐蔽性。
2.2 电磁污染对环境的影响
电磁污染环境产生电磁干扰，经过科学实验和生产实践证明可以使电气设备、电子设备控制装置及过程测量装置性能下降、工作不正常或发生故障。高电平电磁感应和辐射可以引起易燃易爆物质、挥发性液体或气体爆炸性介质发生意外爆炸或燃烧。电磁辐射对生态环境也有一定的危害。
2.3 电磁污染对人体的影响
电磁污染危害人体健康，特别是电磁辐射和微波对人体危害最大。若长期生活在电磁污染的环境中，由于磁场的改变，人会出现乏力、记忆力减退为主的神经衰弱症候群和心悸、心前区疼痛、胸闷、易激动和月经紊乱等症状。
科学家经过15年的研究发现，细胞膜对电磁辐射相当敏感，由此会产生生物化学改变，导致细胞的激素、蛋白质等生产速度变化。不管这些细胞自身是否有危害，都对其他细胞的功能导致连锁反应，出现功能障碍。引起眼部其他疾病等；破坏的生精能力，导致不孕症；引起心血管功能改变。儿童的神经系统娇嫩，若遭受到强大的电磁辐射后，使大脑发育迟缓，生物钟调节紊乱，人会出现乏力、记忆力减退为主的神经衰弱症候群。
3 电磁污染的防护措施
3.1 电磁污染的防护原理
3.1.1 严格执行国家有关设备辐射标准。国家环境保护局1988-03-11批准，1988-06-01实施了《国家电磁辐射防护标准》。
3.1.2 必须从产品设计、屏蔽及吸收等角度入手，采取治本与治标相结合的方案，减少污染源，防止电磁辐射污染与危害
3.1.3 加强电气系统及装置的抗干扰设计，使系统或装置既不因外界电磁干扰、误动作或丧失功能，也不向外界发送过大的电磁、电噪声干扰。其设计原则为：（1）抑制噪声源，直接消除干扰产生原因；（2）切断电磁干扰的传递途径，提高途径对电磁干扰的衰减作用；（3）加强设备抗干扰能力，降低噪声敏感度。
3.1.4 工业布局应当合理，使电磁污染源远离居民稠密区和对电磁污染敏感的重要设备区。
3.2 电磁污染的防护措施
对已进入环境中的电磁污染采取技术防范措施，避免对生产和日常生活产生干扰。
3.2.1 工业、科学和医学中应用的电磁辐射设备，出厂时必须具有满足“无线电干扰限值”的证明书。运行时应定期检查这些设备的漏能水平，不得在高漏能水平下使用，从根本上治理电磁污染源。如在变电所中，当电压大于35kV时一般不采用矩形母线，而采用圆形或管形母线；在线路施工中，应避免造成导线的损伤，出现毛刺等。
3.2.2 合理布局，使污染源远离居民稠密区，设置安全带、植树造林、用能吸收电磁辐射的材料进行屏蔽防护，提高途径对电磁干扰的衰减作用。
3.2.3 加强个人防护，如穿具有屏蔽功能的工作服、戴具屏蔽功能的工作帽和眼镜等一切必要的安全生产防护措施。
4 结束语
电气设备、电子设备已经不可取代的广泛应用于社会生产、生活的各个方面。它给人们创造物质文明的同时也带来了电磁辐射污染，我们应该提高对电磁辐射危害性的认识，树立防范意识，采取积极的、有针对性的、可行的防护措施。
参考文献
电磁辐射测量原理范文5
关键词:计算机电磁辐射电磁场
1概述
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“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前，能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大，对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康，在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下，诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中，与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算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、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射，对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
2计算机电磁辐射对人体的危害
计算机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“计算机病”也与日俱增，严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(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、感觉异常、震颤、有压痛)，以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等，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。流产、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，甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常，男性生殖能力下降，人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者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自血病增多，心脏起搏器佩戴者的死亡率增加，电磁辐射难逃其咎。
3计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量，但幸运的是，除显示器之外，这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面，阻挡了大部分电磁辐射。所以，我们通常受到的辐射一方面来自显示器，而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨，那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射，对健康的危害显而易见。而机箱同样如此，设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏，如果机箱与用户之间的距离太近，外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明，计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器（阴极射线管显示器）和LCD显示器（液晶显示器）。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示，对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射，尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射，但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以，如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义，来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线，只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生，但因为能量极低，其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出，强度非常弱，经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生，最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场，它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直／水平扫描电场所产生，电磁场频率在5Hz～400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说，LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕，进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件，因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外，LCD和CRT显示器一样，机内同样需要一个高压电源，只是电源驱动的并不是电子枪，而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样，都需要较高的电压才能驱动，只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此，LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态（可达到l000V），然后转为常压甚至低压状态，而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言，LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多，加上LCD的摆放位置往往贴近墙面．所以不会背对着人体，这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外，第二辐射源就是主机。众所周知，金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用，但不同材料，不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同，如果设计不良，主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先，机箱的材料至关重要，目前大多数机箱都是使用镀锌铜板，它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料，同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面，更关键的地方在于机箱制造工艺，只有模具精细，制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口，后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方，劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大，前者的接缝处通常很不严密，设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面，电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨，基本不存在接缝不够密合的问题，样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标，选标之后方可进行大批量制造。此外，不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆，但内部表面如果被喷漆的话，机箱板就无法直接吸收电磁坡，电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下，外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属，电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象，这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑，我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此，对于广大计算机用户来说，选择LCD显示器，购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。
除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外，还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品，以降低辐射的危害②有必要选用防护产品，如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机，应注意间隔与调剂，孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机，应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密，不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
4结语
随着计算机走进人们的日常生活，它给现代人的工作、学习带来了极大的便利，成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时，应该注意到，计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁，是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机，选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入，选择防护用具，避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参考文献：
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[4]张剑.关注健康——从设计的角度看待电磁辐射.微型计算机.2003.（23）.112～118.
电磁辐射测量原理范文6
关键词：移动通讯 电磁环境 措施
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0017-01
1 移动通讯在高频发射时造成的电磁污染
随着无线通讯事业的发展，人们对无线通信要求的不断提高，无线通讯的电磁发射功率不断增加，使得空中的电磁波越来越多，人体在长时间接受电磁辐射将会引发包括热效应、非热效应两种因素导致的疾病以及皮肤病变。所谓的热效应，就是指由于人体长时间接受的辐射达到一定量，将导致人体体温升高而出现的诸多局部反应，同时伴随有失眠等神经性衰弱疾病；而非热效应则是指在大量的电磁辐射之后，虽然没有出现诸如体温升高等症状，但是会出现心率异常、血压失稳，同时伴随有失眠、神经衰弱等症状。
另外，当移动通讯设备进行大功率高频发射时，还会造成如下的影响。
高频电磁辐射将可以引发周围的易爆物质发射爆炸或者电爆兵器失控，导致意外事故的发生；电磁辐射将对其他挥发性物质造成危害，容易引发其他挥发性气体、液体发生意外燃烧；高频发射过程中的无线通讯设备将释放出大功率的电磁波，在空间中形成空间点播噪声，同时还可以干扰周围空间电子设备的正常工作；电磁波会对周围人体造成损害，尤其是高频发射的短波电磁波，对人体的健康危害尤为严重；因此，我国多个职能部门已经制定了详细的电磁危害安全限制标准。当移动通讯设备在高频甚至是超高频段工作时，其发射的电磁波将对人体造成极大作用。通常，要求限制值规定为5 V/m，对于一些更严格的设备，则要求2 V/m。
2 电磁幅射场强的测量
为了尽量减少无线通讯设备周围环境的污染，改善通讯设备，尤其是高频发射通讯设备周围的电磁环境，首先应该具有测量电磁辐射场强的手段。为了能准确的测试电磁辐射的场强值，应该合理选择仪表的动态范围，保证仪表的引线以及探头引线不会对场强测量值产生干扰；仪表所使用的电池应该能够持续工作；场强测试场地应该禁止其他杂物，尤其是金属杂物置于其中；保证将测试仪器屏蔽，并要求测试人员原理测试场源；并合理选择测量高度，一般高度选择1～2 m，在天线的主波束上访或者是下方，并要求测试设备处于天线的旁瓣、后瓣；在距离天线40 m内严禁测试人员进入测量区域，采取纵向、横向测量的方式，这样才可以测量得到不同通讯设备在不同地点、不同高度的场强值；一旦场强值超过标准限值较高，则应力立即找出其中的规律予以避免。
3 改善移动通讯设备高频发射时电磁环境的措施
3.1 合理布置移动通讯发射台天线
将移动寻呼台与发射天线安装于一处时容易产生不利影响：其一，天线同时发射时将相互影响，使得天线的输入阻抗发射变化，而馈线与发射机失配，最终导致发射功率下降；其二，天线之间犹豫互感作用，使得天线相互出现发射功率分配改变、次级幅射等原因使得电磁波发射方向图发射变化，使得最终的通信设备发射设计方向与实际的发射方向不一致，导致某些区段的电磁波辐射值实际超过限制值，对周围环境造成危害；其三，将不同频率的天线集中安装在同一个基站上，容易导致信号之间的相互干扰，产生交调干扰或者是互调干扰，这将使得部分区段的电磁辐射增加，恶化周围的电磁环境；其四，由于大量的高频发射天线集中在一个有限的区域，导致发射区域的辐射能量将远远超过设计值所设定的电磁辐射危害，这直接影响到周围居民的健康安全，同时对生态环境也造成了一定的损害。
3.2 天线感应隔离高度的合理设置
由于馈线的上行波系数会根据天线之间的间隔距离发生变化，所以当天线旁边有其他天线时，应该合理设置天线之间的隔离高度。通常，天线输入阻抗的变化将与馈线反射系数之间的关系为：
（1）
而输入天线和天线阻抗之间的匹配程度可以采用行波系数进行描述：
（2）
在式（1）、（2）中，为馈线特性阻抗的特征值；
为其他天线存在时，发射系统的输入阻抗。
在馈线的特性阻抗与天线的输入阻抗相等时，整个通讯发生系统将处于匹配状态，这时整个系统在同功率下所发射的电磁波最少；当有其他天线存在时，则系统的输入阻抗会发生变化。当间距越大时，天线的行波系数将越大，使得相互之间的影响越小。这说明天线的具体数目对天线的行波系数影响并没有太大的关系，主要影响因素是天线之间的相互间距。当间距值为发射波长的1.5倍时，这时的行波系数可以达到0.9。
3.3 采用区域覆盖的方式
由于高频通讯设备的天线群方向会随着天线的具体根数以及天线之间的间距发射变化。若将间距值取为4 m时，则不论天线的根数为多少，发射系统的发射方向都不会发生变化。而此时电磁场强的最大值和最小值的比例为2∶1，基本能够达到实际的电磁环境指标值。若对一些特殊要求场合，将比值放宽至2∶1时，则天线间的距离值则应该取为1。
在采用区域覆盖的方式进行天线架设时，只需要根据路径的衰减斜率、发射功率以及接收的灵敏度，就可以计算得到覆盖区域的边界范围，得到单根天线所能够辐射的范围，这将对控制高频发射辐射范围，改善电磁环境具有积极意义。
3.4 抗互调干扰策略
因为在同一个基站中有不同频率的天线同时发射信号，这时容易产生交调干扰、互调干扰等问题，不但降低了信号发射质量，同时还形成了大量的电磁污染。这时，可以采用这样的解决方案予以解决：其一，根据频率进行分组，这样可以使得在同一组中产生的频率不会出现三阶互调干扰。因此，在分组的过程中应该尽量将同一组频率的天线安装在同一个基站上；其二，适当增加天线群内部天线的相互间隔，这样可以增加天线之间的相互耦合作用，最终达到降低互调干扰，减小电磁污染的。
根据国家相关部门所制定的电磁辐射限制标准，移动通讯发射台的管理部门可以根据以上述技术绘制得到的周围电磁幅射等值图。然后根据改图选择一个既能够保证该区域范围内正常通讯，又能够不影响周围附近区域人群健康的发射设备。作为回避区域所规定的区域限值，从而通过增加天线架设高度、减少天线根数等方式达到减小平面内电磁场强的目的。
4 结语
考虑到当前移动通讯在高频发射过程中对周围环境与建筑所形成的巨大电磁发射影响，为了保证住宅内居民的身心健康，同时确保正常的无线通信不受阻碍，在完成住宅建筑的建设工作之后有必要在入住之前对建筑内的无线电强度进行检测与验收。而政府相关部门还应该做好对应的宣传工作，让居民做好对应的防护措施。
参考文献
