序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇電磁輻射測量原理，期待它們能激發(fā)您的靈感。

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關(guān)鍵詞:電磁輻射(EMF);電磁感應(yīng);近場;遠(yuǎn)場;非選頻式寬帶測量儀

中圖分類號(hào):X591文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2010)03-0107-02

一、電磁輻射(EMF)背景介紹

(一)電磁輻射(EMF)

隨著技術(shù)革命的更新和不同波段新的應(yīng)用的不斷發(fā)現(xiàn),許多頻率電磁輻射(EMF)的暴露水平顯著增加,生活中的每個(gè)人都處在0～300GHz頻率的復(fù)合電磁場(EMF)暴露中,電磁污染(EMF)已成為最廣泛的環(huán)境影響因素之一。這些電磁現(xiàn)象的綜合,我們稱之為電磁環(huán)境。電磁輻射表示能量以電磁波形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象,這個(gè)詞的含義也常常被引申,將電磁感應(yīng)的現(xiàn)象也包括在內(nèi)。

電磁噪聲是比較典型的電磁污染現(xiàn)象,它表示明顯不傳送信息的時(shí)變電磁現(xiàn)象,可能與有用信號(hào)疊加或者組合,可能損害有用信號(hào)接收。電磁污染的主要來源有:各種輸變電系統(tǒng);運(yùn)輸系統(tǒng)、長途通訊設(shè)施和便攜式通訊工具如移動(dòng)電話;醫(yī)藥、商業(yè)和工業(yè)設(shè)備;雷達(dá);電臺(tái)和電視臺(tái)發(fā)射天線等。

隨著對電磁場(EMF)暴露會(huì)引起各種健康問題擔(dān)憂的增加,1996年世界衛(wèi)生組織(WHO)設(shè)立了國際電磁輻射(EMF)項(xiàng)目以尋求解決問題的方法,其目的是對EMF的健康危害進(jìn)行正式評估總結(jié)現(xiàn)有資料文獻(xiàn)和不同國家的研究成果。

由于對電磁輻射所造成的健康危害的不同理解,不同國家所制定的電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)有很大的差異。其中,俄羅斯、中國、意大利、比利時(shí)等國家在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)考慮了電磁輻射對人體的神經(jīng)效應(yīng)方面的影響,標(biāo)準(zhǔn)限值較嚴(yán)厲,美國、澳大利亞、德國等國在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)采用了國際非電離協(xié)會(huì)(ICNIRP)的推薦標(biāo)準(zhǔn),沒有考慮電磁輻射對人體的神經(jīng)效應(yīng)方面的影響,而只是考慮已有明確研究結(jié)果的熱效應(yīng),標(biāo)準(zhǔn)限值較寬松,將來仍然有進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)限值的可能。很少有國家頒布相關(guān)的法規(guī)。

(二)電磁輻射(EMF)的環(huán)境影響

電磁輻射對人類健康的影響。電磁輻射對人體的健康影響主要有兩方面:軀體熱效應(yīng)和神經(jīng)效應(yīng)。根據(jù)頻率的不同電磁輻射對體的影響有所不同,一般而言低頻電磁輻射對人體的影響以神經(jīng)效應(yīng)為主,高頻電磁輻射對體的影響以熱效應(yīng)為主。

在這方面醫(yī)學(xué)上有很多研究,例如手機(jī)使用時(shí)間長了以后,頭面部會(huì)發(fā)熱。低頻電磁輻射強(qiáng)度對人體的神經(jīng)效應(yīng)由于缺乏足夠的實(shí)驗(yàn)支持和大量的流行病學(xué)調(diào)查研究,因此在國際標(biāo)準(zhǔn)(歐洲EN)制定時(shí)沒有考慮該因素,但對標(biāo)準(zhǔn)限值的修改留出了修改的余地。

(三)電磁輻射物理原理

磁輻射源產(chǎn)生的交變電磁場可分為性質(zhì)不同的兩個(gè)部分,其中一部分電磁場能量在輻射源周圍空間及輻射源之間周期性地來回流動(dòng),不向外發(fā)射,稱為感應(yīng)場;另一部分電磁場能量脫離輻射體,以電磁波的形式向外發(fā)射,稱為輻射場。一般情況下,電磁輻射場根據(jù)感應(yīng)場和輻射場的不同而區(qū)分為遠(yuǎn)區(qū)場(感應(yīng)場)和近區(qū)場(輻射場)。由于遠(yuǎn)場和近場的劃分相對復(fù)雜,要具體根據(jù)不同的工作環(huán)境和測量目的進(jìn)行劃分,一般而言,以場源為中心,在三個(gè)波長范圍內(nèi)的區(qū)域,通常稱為近區(qū)場,也可稱為感應(yīng)場;在以場源為中心,半徑為三個(gè)波長之外的空間范圍稱為遠(yuǎn)區(qū)場,也可稱為輻射場。可以想見對于100kHz以下的低頻信號(hào),如50Hz的電力傳輸頻率,我們的測量顯然是在近場區(qū)內(nèi)進(jìn)行的,我們需要單獨(dú)測試該場的電場和磁場(在實(shí)際測量中考慮到無線電干擾的可能還需要另外測量無線電干擾),而對于如300MHz以上的微波信號(hào),很顯然測試是在遠(yuǎn)場進(jìn)行的,我們只需要測定環(huán)境的電場強(qiáng)度。對于典型的有用信號(hào),其波長和頻率對應(yīng)關(guān)系見表1:

近區(qū)場內(nèi),電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的大小沒有確定的比例關(guān)系。近區(qū)場的電磁場強(qiáng)度比遠(yuǎn)區(qū)場大得多。近區(qū)場的電磁場強(qiáng)度隨距離的變化比較快,在此空間內(nèi)的不均勻度較大。

在遠(yuǎn)區(qū)場中,所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播,這種場輻射強(qiáng)度的衰減要比感應(yīng)場慢得多。遠(yuǎn)區(qū)場為弱場,其電磁場強(qiáng)度均較小。由于我們對于磁輻射的測量按測量場所分為作業(yè)環(huán)境、特定公眾暴露環(huán)境、一般公眾暴露環(huán)境測量。按測量參數(shù)分為電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和電磁場功率通量密度等的測量。

(四)電磁輻射測量儀器

磁輻射的測量按測量場所分為作業(yè)環(huán)境、特定公眾暴露環(huán)境、一般公眾暴露環(huán)境測量。按測量參數(shù)分為電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和電磁場功率通量密度等的測量。測量儀器根據(jù)測量目的分為非選頻式寬帶輻射測量儀和選頻式輻射測量儀。無論是非選頻式寬帶輻射測量儀還是選頻式輻射測量儀,基本構(gòu)造都是由天線(傳感器)及主機(jī)系統(tǒng)兩部分組成的,考慮到經(jīng)濟(jì)適用的原因,重點(diǎn)介紹非選頻式寬帶輻射測量儀,通常也稱作時(shí)域場強(qiáng)儀,實(shí)際上,由于價(jià)格合適和操作比較簡單的原因,非選頻寬帶輻射測量儀的應(yīng)用廣泛,它的優(yōu)勢在于操作簡單價(jià)格實(shí)惠,另外它的傳感器一般都是三維各向同性探頭,符合了場強(qiáng)測量的物理特性,該儀器采用的檢波方式是傳統(tǒng)的RMS(均方根值)檢波,強(qiáng)調(diào)了實(shí)際的功率累計(jì)效果,非常適合于電磁環(huán)境的測定。而稍顯不足的地方在于,相對于應(yīng)用于復(fù)雜電磁環(huán)境測量的選頻式輻射測量儀來說,精度沒有達(dá)到那么高的標(biāo)準(zhǔn),另外沒有辦法從頻域?qū)τ谳椛湓醋饕粋€(gè)很直觀的瀏覽和精確的判定。

二、非選頻式寬帶輻射測量儀(綜合場強(qiáng)儀)的工作原理

(一)電場探頭

偶極子和檢波二極管組成探頭。這類儀器由三個(gè)正交的2～10cm長的偶極子天線,端接肖特基檢波二極管、RC濾波器組成。檢波后的直流電流經(jīng)高阻傳輸線或光纜送入數(shù)據(jù)處理和顯示電路。通常這類儀器探頭響應(yīng)快,動(dòng)態(tài)范圍大,但由于作為天線的偶極子的長度應(yīng)遠(yuǎn)小于被測頻率的半波長,以避免在被測頻率下諧振。這一特性決定了這類儀器只能在低于幾吉赫頻率范圍使用,不過隨著儀器技術(shù)的不斷發(fā)展,近幾年也有廠家能將頻率范圍擴(kuò)展到40GH頻率,甚至更高范圍。

(二)熱電偶型探頭

采取三條相互垂直的熱電偶結(jié)點(diǎn)陣作電場測量探頭,提供了和熱電偶元件切線方向場強(qiáng)平方成正比的直流輸出,待測場強(qiáng)與極化無關(guān),保證了探頭有極寬的頻帶,容易做到極高的頻率,但探頭響應(yīng)和動(dòng)態(tài)范圍要相對差一些。

(三)磁場探頭

磁場探頭由三個(gè)相互正交環(huán)天線和二極管、RC濾波元件、高阻線組成,從而保證其全向性和頻率響應(yīng)。對電性能的要求使用非選頻式寬帶輻射測量儀實(shí)施環(huán)境監(jiān)測時(shí),為了確保環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量,應(yīng)對這類儀器電性能提出基本要求:

各向同性誤差≤±1dB;系統(tǒng)頻率響應(yīng)不均勻度≤±3dB;靈敏度:0.5V/m;校準(zhǔn)精度:±0.5dB。

三、國內(nèi)EMF標(biāo)準(zhǔn)

1.1996年,世界衛(wèi)生組織WHO 設(shè)立了國際電磁輻射(EMF)項(xiàng)目以尋求解決問題的方法。1999/519/EC,1999.07.12,歐盟理事會(huì)建議,公眾對電磁場的暴露限制一般來說所有的標(biāo)準(zhǔn)都根據(jù)工作性質(zhì)分為公眾暴露(限值相對較嚴(yán)格)和職業(yè)暴露(限值相對寬松),中國的電磁輻射防護(hù)規(guī)定是(GB8702-88)。基本限值在于職業(yè)照射在每天8小時(shí)工作時(shí)間內(nèi),任意連續(xù)6分鐘全身比吸收率(SAR)應(yīng)小于0.1w/kg;而公眾照射時(shí)在每天24小時(shí)的工作時(shí)間內(nèi),任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率應(yīng)小于0.02w/kg。需要指出的是到目前為止,電磁輻射防護(hù)規(guī)定的頻率下限是100kHz,也就是射頻的頻率范圍,對于工頻(0.005～100kHz)的頻率范圍,則不作規(guī)定。關(guān)于這部分的測試,現(xiàn)在以我們環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T24-1998)的規(guī)定進(jìn)行評定。

2.EMF不是EMC。EMF是為了保證人身安全目的,是研究電子產(chǎn)品發(fā)射出的電場、磁場噪聲對人身的影響,重點(diǎn)在于考量生物安全效應(yīng)。而EMC(電磁兼容)是為了保證電子產(chǎn)品的正常工作目的,是研究電子產(chǎn)品發(fā)射出的噪聲對其他電子產(chǎn)品的影響,或者不受其他電子產(chǎn)品的影響。重點(diǎn)在于考量無線電騷擾和電磁抗擾效應(yīng)。體現(xiàn)在具體的測試儀器上,后者一般選擇是窄帶測試儀,選用的檢波方式也是不同于均方根檢波器的準(zhǔn)峰值和平均值檢波方。

參考文獻(xiàn)

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[3]Gandhi,0.P.“放射測量的一些數(shù)量方法:特低頻率到微波頻率”[J].無線電科學(xué),1995,(30).

[4]國家環(huán)保總局.電磁輻射防護(hù)規(guī)定(GB8702-88)[S].

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關(guān)鍵詞：電磁輻射；移動(dòng)基站；監(jiān)測方法

1 通訊基站電磁輻射污染研究

移動(dòng)通訊體系發(fā)展至今，前后經(jīng)歷過了四個(gè)體系（如GSM，CDMA，LTE等）的演進(jìn)。移動(dòng)通訊的普及必然需要越來越多的基站，盡管基站大大提高了通訊水平，但是基站產(chǎn)生的電磁輻射也成為人們越來越關(guān)注的話題[1]。

天線是移動(dòng)基站中最重要的一部分，主要作用是按照一定的方向來發(fā)射和接收無線電波。按照架設(shè)方式，天線基本上可分為落地塔、樓上塔、街區(qū)覆蓋等幾種情況，樓上塔又可以分為樓頂增高架和樓頂抱桿兩種類型。在本論文要監(jiān)測的基站中，天線架設(shè)方式主要有增高架、樓頂抱桿和地面鐵塔三種，所占比例情況見表1-1。

基站的電磁輻射主要是由三個(gè)方面造成的：一個(gè)是發(fā)射機(jī)的電磁輻射泄漏，二是發(fā)射天線的信號(hào)發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射，三是高頻電纜以及接頭的地方有輻射泄漏。一般發(fā)射機(jī)和高頻線電纜接頭產(chǎn)生的電磁輻射都可以得到很好的防護(hù)和屏蔽，基站天線發(fā)射的電磁波輻射是造成移動(dòng)通訊基站的周圍能監(jiān)測到電磁輻射強(qiáng)度的主要原因[2]。移動(dòng)通訊基站的電磁輻射污染具有以下兩個(gè)特點(diǎn)。

1）基站的發(fā)射天線發(fā)射的電磁輻射是對環(huán)境造成輻射污染的主要來源。

2）基站對周邊的電磁輻射隨時(shí)間有規(guī)律變化。

2 濟(jì)南市移動(dòng)通訊基站周圍電磁輻射監(jiān)測方法

2.1 基站空間分布特點(diǎn)

濟(jì)南市移動(dòng)通訊基站眾多，分布多集中在商業(yè)中心，郊區(qū)或風(fēng)景區(qū)等分布密度較小。選取濟(jì)南市基站共39944個(gè)，其中移動(dòng)基站21532個(gè)，聯(lián)通基站14382個(gè)，電信4030個(gè)，三種主要運(yùn)營商的基站具體分布圖如圖2-1（a、b、c）所示。

根據(jù)上圖容易得出，濟(jì)南市基站分布具有以下特點(diǎn)。

1）空間分布不平衡；

2）不同行政區(qū)劃之間差別大，不同類型基站差距也較大。

2.2 典型基站的選取

按照濟(jì)南基站整體分布情況，本論文在基站電磁輻射污染最為嚴(yán)重的歷下區(qū)中選取對周邊環(huán)境影響大、有代表性的38個(gè)基站作為典型基站進(jìn)行了布點(diǎn)監(jiān)測。所選基站主要位于市區(qū)絕大多數(shù)在文化東路和經(jīng)十路附近，少數(shù)位于歷山路和泉城路。周邊環(huán)境保護(hù)目標(biāo)主要有住宅小區(qū)、商業(yè)店鋪區(qū)、學(xué)校辦公地點(diǎn)區(qū)、醫(yī)院地區(qū)、農(nóng)村人口居住聚集地區(qū)、工業(yè)園區(qū)以及風(fēng)景區(qū)。監(jiān)測的基站涉及到大部分的環(huán)境功能區(qū)，具有代表性、典型性。

2.3 電磁輻射監(jiān)測方案

1）監(jiān)測環(huán)境

監(jiān)測時(shí)的環(huán)境條件不僅要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還要滿足儀器的使用環(huán)境條件，單就天氣條件而言，必須是在沒有雨、雪，天氣情況良好的條件下監(jiān)測。

2）監(jiān)測設(shè)備

在監(jiān)測中使用的是Narda Safety Test Solutions生產(chǎn)的電磁輻射分析儀，滿足測量性能基本要求。NBM-550電磁輻射分析儀、EMR-300電磁輻射分析儀均經(jīng)中國計(jì)量科學(xué)研究院校準(zhǔn)合格，符合國家標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測規(guī)范要求的射頻監(jiān)測設(shè)備。

3）監(jiān)測時(shí)間

監(jiān)測必須要在移動(dòng)通訊基站正常工作的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，即早8：00到晚20：00時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。

4）監(jiān)測參數(shù)

根據(jù)移動(dòng)通訊基站的發(fā)射頻率，測量基站的電場強(qiáng)度和功率密度，《電磁環(huán)境控制限值》中公布了公眾曝露控制限值。對于移動(dòng)通訊電磁環(huán)頻段30MHz～3000MHz，測量參數(shù)選擇電場強(qiáng)度E時(shí)，其最大值不能超過12V/m，當(dāng)測量參數(shù)選擇功率密度Seq的時(shí)候，其最大值不能超過0.4W/m2。

5）監(jiān)測點(diǎn)選取

濟(jì)南基站基本都屬于定向天線，根據(jù)天線發(fā)射原理可知，天線主瓣發(fā)射的輻射量較其余方向是最多的，所以原則上天線主瓣方向上必須布置點(diǎn)位進(jìn)行監(jiān)測。為了避免人體本身對基站輻射造成反射或者其他影響，要求探頭尖端與操作人員之間距離不少于0.5m。依據(jù)基站電磁輻射的空間特點(diǎn)以及周邊環(huán)境的現(xiàn)狀、敏感度等條件，再結(jié)合基站本身的實(shí)際情況，選擇不同的監(jiān)測線路以及不同的監(jiān)測點(diǎn)，尤其要測出主瓣輻射方向的輻射最高值[3]。

在水平方向上，以發(fā)射天線地面投影點(diǎn)（如圖2-1）為中心，按基站天線主瓣方向布設(shè)監(jiān)測線。（全向天線按3個(gè)方向，3個(gè)主瓣的布設(shè)三條監(jiān)測線，2個(gè)主瓣的布設(shè)二條監(jiān)測線、1個(gè)主瓣的布設(shè)一條監(jiān)測線，多于3個(gè)主瓣的則選擇周圍有敏感點(diǎn)的3個(gè)主瓣方向布設(shè)三條監(jiān)測線[4]）每條監(jiān)測線上選取離天線在地面投影點(diǎn)分別為1m、2m、3m、5m、10m、15m、20m、25m......50m、60m、70m，多個(gè)個(gè)不同距離定點(diǎn)監(jiān)測。根據(jù)布點(diǎn)原則，共布設(shè)1496個(gè)監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測38個(gè)基站。

3 本文小節(jié)

以濟(jì)南市某醫(yī)院樓頂基站為例，介紹監(jiān)測結(jié)果。濟(jì)南市位于解放路某醫(yī)院住院樓，樓層共6層，天線架設(shè)在該樓樓頂設(shè)備間上。基站正西25m是門診樓，樓高15層，正東是商業(yè)樓6層，其后50m左右是家屬樓，其他方向50m內(nèi)無高層敏感建筑。監(jiān)測結(jié)果如表3-1和表3-2所示。

架設(shè)有樓頂抱桿基站的住院樓以及離基站最近的門診樓和商業(yè)樓的電磁敏感點(diǎn)電場強(qiáng)度和功率密度監(jiān)測值均未檢出超標(biāo)。可得出結(jié)論：該醫(yī)院基站電磁敏感點(diǎn)的電場強(qiáng)度和功率密度監(jiān)測值均小于國家控制限值，符合國家標(biāo)準(zhǔn)即《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）。

參考文獻(xiàn)

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[4] 朱丹，戴繼偉.移動(dòng)通信基站的環(huán)境電磁輻射測量與分析.上海環(huán)境科學(xué)，1997，11：32-34

作者簡介

篇3

[關(guān)鍵詞]家用電器；電磁輻射；預(yù)防措施

中圖分類號(hào)：F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）15-0022-01

前言：家用電器種類較多，對于不同家用電器輻射的研究不僅可以使人們更好地認(rèn)識(shí)和了解電磁輻射的產(chǎn)生，然后針對性地采取防護(hù)措施。為了更詳細(xì)地研究家用電器輻射的產(chǎn)生，本文通過對于一些家用電器電磁輻射的實(shí)際測量，根據(jù)各類家用電器的不同輻射程度以及強(qiáng)度給出一些指導(dǎo)性的防護(hù)措施，盡可能減少電磁輻射對于人體健康的危害。

1.家用電器的電磁輻射的基本知識(shí)

1.1 電磁輻射的產(chǎn)生途徑以及來源

通過對各類家用電器電磁輻射的實(shí)際測量之后，我們可以發(fā)現(xiàn)不管是體積較大的冰箱還是手機(jī)、收音機(jī)類的小型電氣設(shè)備，其都會(huì)或多或少地產(chǎn)生電磁輻射。這些電磁輻射可以分為電離式輻射和非電離式輻射，由于其質(zhì)量、體積以及能量的不同，這些電磁輻射對于人體的影響又有所不同。一般來說，家用電器輻射的主要來源有電視機(jī)、手機(jī)或移動(dòng)電話、微波爐以及電腦等等。其中，電視機(jī)電磁輻射主要來自于其電子顯像管，電視機(jī)在形成圖像時(shí)，電子顯像管需要產(chǎn)生能量較高的電子束，在實(shí)際掃描過程中就會(huì)產(chǎn)生X射線以及其他電磁波，雖然這類輻射的數(shù)量較小，但是其對于人體眼球的危害還是存在的。電磁爐作為人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾姎庠O(shè)備，其主要是通過電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生渦流，致使鍋底變熱而工作的。在日常生活中，由于電磁爐功率較大，所以其產(chǎn)生的電磁輻射也會(huì)隨之增加，如果在不采取任何保護(hù)措施情況下，一旦照射劑量大到一定值之后，人體就會(huì)產(chǎn)生熱量，這對人體也會(huì)間接產(chǎn)生危害。

1.2 電磁輻射對人體產(chǎn)生的危害

不管是體積較小的家用電器還會(huì)大型家用電器，人體與其之間的距離直接決定了電磁輻射對人體危害的程度。一般來說，當(dāng)人體與家用電器之間的距離越短，人體受到電磁輻射的危害更多，通過數(shù)據(jù)研究我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人體長期處于電磁輻射較為嚴(yán)重的區(qū)域，自身生物組織就會(huì)產(chǎn)生電解質(zhì)的振動(dòng)，間接產(chǎn)生渦流導(dǎo)致自身組織的產(chǎn)熱，體溫就會(huì)有所上升，組織器官由于溫度的上升就會(huì)產(chǎn)生一些不良反應(yīng)，長期處于電磁輻射區(qū)域的人體在各個(gè)系統(tǒng)的調(diào)解與恢復(fù)方面都會(huì)存在一定的問題。具體表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)上的精神不集中、頭暈頭痛等，免疫系統(tǒng)上就會(huì)出現(xiàn)免疫能力降低，對于疾病的防范程度有所降低，生殖系統(tǒng)上會(huì)出現(xiàn)生殖細(xì)胞不活躍等等問題。電磁輻射對人體危害較為明顯，只有通過必要的防護(hù)措施才能較好地保護(hù)人體，所以我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)電磁輻射的基本知識(shí)，做好防護(hù)措施以減少由于電磁輻射對于人體產(chǎn)生的危害。一般電磁波分為兩個(gè)等級(jí)，射頻電磁波的頻率一般為30 MHz～3000 MHz，在這個(gè)范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)限值為400 mw/cm2。常見家用電器電磁射頻一般在30 MHz一下，其屬于低頻輻射。實(shí)際測量表明， 正在使用的電磁爐正前方 0.1m 處磁場強(qiáng)度達(dá)8.70μT，即使遠(yuǎn)離到0.3m以外， 也有1.00μT 。

1.3 電磁輻射對于人體的作用原理

電磁輻射作用人體的主要方式有兩種，其中包括熱效應(yīng)以及非熱效應(yīng)作用方式。人體細(xì)胞的原子和分子從微觀角度來看，其既是電介質(zhì)，同時(shí)也是磁介質(zhì)。

根據(jù)研究我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電介質(zhì)處于在電場中就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，而磁介質(zhì)在磁場中又會(huì)產(chǎn)生磁化現(xiàn)象，所以當(dāng)人體長期處于電磁輻射中，人體細(xì)胞中的分子與原子就會(huì)反復(fù)極化和磁化，而極化和磁化又會(huì)導(dǎo)致人體細(xì)胞分子間的摩擦，所以就會(huì)導(dǎo)致熱能的產(chǎn)生。同時(shí)當(dāng)電介質(zhì)長期處于電場中時(shí)，人體局部就會(huì)產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，這就會(huì)導(dǎo)致人體發(fā)熱。非熱效應(yīng)主要是電磁輻射對于人體系統(tǒng)的破壞和損傷，當(dāng)人體長期處于電磁輻射中，細(xì)胞活躍程度就會(huì)有所降低，人體就會(huì)出現(xiàn)類似于頭暈、頭痛、記憶力下降等等問題。

2.電磁輻射預(yù)防措施的研究

2.1 針對家用電器的預(yù)防措施

各類家用電器電磁輻射的源頭和輻射方式具有不同的特點(diǎn)，電視機(jī)產(chǎn)生電磁輻射的主要來源是其顯像管，通過電子束的投射就會(huì)間接產(chǎn)生X射線，微波爐輻射方式主要是通過微波輻射的方式。針對家用電器電磁輻射的研究要從源頭著手，所以我們要對于家用電器輻射進(jìn)行妥善處理，及時(shí)采取預(yù)防措施。電視機(jī)、電冰箱以及空調(diào)等家用電器由于其與人們的生活密切相關(guān)，所以其輻射量的大小直接決定了其對于人體的危害，生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)家用電器時(shí)要嚴(yán)格控制電磁輻射量，電器的輻射程度要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定。針對家用電器電磁輻射的預(yù)防不僅僅包含電器的設(shè)計(jì)階段，在具體使用時(shí)，使用者也要采取相應(yīng)的預(yù)防措施，例如在家用電器的放置地點(diǎn)要合理挑選，選購者在選擇時(shí)一定要選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的家用電器。一般來說，家用電器不能扎堆放置，要保持一定的距離，當(dāng)然，電器種類的不同，其電磁輻射量也會(huì)產(chǎn)生一定的出入。超標(biāo)的、扎堆放置的家用電器對于人體會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，當(dāng)然，消費(fèi)者在購置家用電器之后，一定要仔細(xì)瀏覽電器使用說明書，詳細(xì)了解此電器電磁輻射對于人體的危害以及防護(hù)措施。例如在使用微波爐時(shí)，其主要輻射來源于爐門的電磁輻射外泄，所以在具體使用時(shí)，使用者一定要保持微波爐的門縫的衛(wèi)生以及安全，當(dāng)微波爐長期不使用時(shí)，一定要關(guān)閉電源，減少因?yàn)榇龣C(jī)而產(chǎn)生不必要的電磁輻射。

2.2 家用電器使用者的預(yù)防措施研究

家用電器由于與使用者長期處于一個(gè)環(huán)境，所以針對家用電器使用者對于電磁輻射的預(yù)防具有非常重要的意義。家用電器使用者在使用家用電器時(shí)一定要嚴(yán)格按照家用電器的使用手冊操作，同時(shí)避免長時(shí)間地與家用電器進(jìn)行接觸，例如在使用電腦或電視時(shí)，人體一定要與其保持適當(dāng)?shù)木嚯x，在使用時(shí)間上也要進(jìn)行嚴(yán)格地控制，一般來說時(shí)間最好在1個(gè)小時(shí)之內(nèi)比較好，在長時(shí)間地學(xué)習(xí)與工作之后，使用者一定要進(jìn)行休息。在衛(wèi)生方面，使用者在使用家用電器時(shí)由于各類熒光屏的照射可能會(huì)出現(xiàn)皮膚方面的問題，同時(shí)熒光屏也會(huì)產(chǎn)生大量的靜電，所以在人體表面就會(huì)出現(xiàn)大量的灰塵，因此，家用電器使用者要及時(shí)洗臉洗手，保持個(gè)人的衛(wèi)生。在家用電器長期處于不使用的狀態(tài)時(shí)，家用電器一定要及時(shí)關(guān)閉，不能一直使其保持待機(jī)狀態(tài)，較弱的磁場有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生輻射的積累。當(dāng)然，家用電器使用者的健康一定要從自身做起，使用者要合理飲食，保持健康的生活方式，這樣在免疫方面才能具有一定的能力。

2.3 掌握電磁輻射的測量方法

為了進(jìn)一步地使家用電器使用者掌握電磁輻射的相關(guān)知識(shí)，在家用電器實(shí)際使用中，使用者也要能掌握一定的電磁輻射的測量方法。家用電器一般包括電視、電冰箱、空調(diào)等，其特殊性又決定了其對于人體的危害很難察覺，所以掌握并了解電磁輻射的測量方法對于使用的健康保護(hù)具有非常重要的意義。電磁波一般分為兩種，其中包括射頻電磁波以及工頻電磁波，而射頻電磁波的頻率主要在30 MHz一3000 MHz，家用電器的輻射頻率一般在在30 MHz以下，其屬于低頻輻射。在實(shí)際電磁輻射的測量方法上，我們一般分為3類，其中有TC-1160，LZT-1120和NBM-550。不同的測量方法對于電磁輻射的測量值又會(huì)產(chǎn)生一定的出入，所以正確的測量又具有非常重要的影響。

3.總結(jié)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，家用電器逐漸稱為現(xiàn)代人們的必要生活工具，由于家用電器其本身的電磁輻射的影響，其對于人體的危害具有非常重要的研究價(jià)值。因此，家用電器使用者必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)使用電器，做好自我保護(hù)最減少電磁輻射對于人體的危害。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：電磁輻射 移動(dòng)通信基站 環(huán)境評價(jià) 監(jiān)測

中圖分類號(hào)：TN820 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（a）-0128-02

Monitoring of the level of Electromagnetic Radiation of Mobile Communications Stations in Xinjiang Hami

Guo Xiaoli

（Xinjiang Radiation Environment Supervision Station，Urumqi Xinjiang，830000， China）

Abstract：In order to evaluate the impact of environment by electromagnetic radiation generated from mobile communication base station in Xinjiang Hami， according to the relevant specifications and requirements， this paper selected the typical mobile base station in Hami to monitor. The monitoring data were collected and the monitoring results show that： the maximum value of the electric magnetic radiation intensity monitoring was 0.446μW/cm2， which was far lower than the goal of environmental management a value of 8μW/cm2. They were in accordance with the relevant requirements. The overall level of electromagnetic radiation level of mobile base station in Xinjiang Hami is low.

Key words：electromagnetic radiation；mobile communication base station；environmental assessment；monitoring

哈密地區(qū)位于新疆東部，是新疆通向中國內(nèi)地的要道，自古就是絲綢之路的咽喉，近些年來隨著當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建設(shè)了一大批移動(dòng)通信基站，而通信基站的大量建設(shè)勢必會(huì)造成電磁輻射環(huán)境污染，影響人們的正常生活。為了研究新疆哈密地區(qū)移動(dòng)通信基站的電磁輻射水平，評價(jià)其危害程度和環(huán)境影響程度，本文在以往研究成果[1-11]的基礎(chǔ)上，對新疆哈密地區(qū)典型移動(dòng)基站的電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析、總結(jié)和歸納，最終確定其對環(huán)境的影響程度。

1 移動(dòng)通信基站工作原理

移動(dòng)通信基站是連接通信網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)用戶的紐帶，負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)側(cè)的信息以無線電磁波的形式與移動(dòng)終端進(jìn)行交互，移動(dòng)通信基站天線是將傳輸線中的電磁能轉(zhuǎn)化成自由空間的電磁波，或?qū)⒖臻g電磁波轉(zhuǎn)化成傳輸線中的電磁能的專用設(shè)備。在無線通信系統(tǒng)中，天線是收發(fā)信機(jī)與外界傳播介質(zhì)之間的接口。定向GSM移動(dòng)通信基站采用三扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)天線夾角多為120°，這樣三個(gè)扇區(qū)能對四周進(jìn)行360°全覆蓋。將正北扇區(qū)標(biāo)記為A扇區(qū)，順時(shí)針方向，依次標(biāo)記為B扇區(qū)和C扇區(qū)。每個(gè)扇區(qū)有1組天線，每組有1或數(shù)根天線，其中1根為收發(fā)共用，其余天線為單收。

2 電磁輻射評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

此次監(jiān)測的依據(jù)是《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88），其規(guī)定的公眾照射限值如下。

（1）基本限值。

在1天24 h內(nèi)，任意連續(xù)6 min按全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.02W/kg。

（2）導(dǎo)出限值。

在1天24 h內(nèi)，環(huán)境電磁輻射場的參數(shù)在任意連續(xù)6 min內(nèi)的平均值應(yīng)滿足表1要求。

根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則―電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）規(guī)定：為使公眾受到總照射劑量小于GB8702-88的規(guī)定值，對單個(gè)項(xiàng)目的影響必須限制在GB8702-88規(guī)定的功率密度限值的1/5，此次監(jiān)測的移動(dòng)基站發(fā)射頻率在870-1840MHz頻段，故單個(gè)基站的電磁輻射管理值是：40/5=8μW/cm2。

3 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測

3.1 監(jiān)測方法

本次監(jiān)測在以發(fā)射天線為中心半徑50 m的范圍內(nèi)，對人員可以到達(dá)的距離天線最近處可能受到影響的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)和以基站天線的主瓣方向?yàn)檠娱L線不同距離的變化值進(jìn)行監(jiān)測。測量時(shí)測量儀器探頭（天線）尖端距地面（或立足點(diǎn)）1.7 m，與操作人員之間距離不少于0.5 m。在室內(nèi)測量，一般選取房間中央位置，點(diǎn)位與家用電器等設(shè)備之間距離不少于1 m。若在窗口（陽臺(tái)）位置監(jiān)測，探頭（天線）尖端在窗框（陽臺(tái)）界面以內(nèi)。在通信基站正常工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測量。每個(gè)測點(diǎn)連續(xù)測5次，每次測量時(shí)間不小于15 s，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值，若監(jiān)測讀數(shù)起伏較大時(shí)，適當(dāng)延長監(jiān)測時(shí)間。

3.2 監(jiān)測參數(shù)的選取

根據(jù)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702 -88）要求，結(jié)合移動(dòng)通信基站的發(fā)射頻率，確定測量因子為電場強(qiáng)度（V/m），再轉(zhuǎn)換為評價(jià)因子功率密度（μw/cm2）。

3.3 監(jiān)測儀器

此次監(jiān)測采用的儀器主要包括：NBM-550電磁分析儀（為非選頻式輻射測量儀）、EMR-300電磁分析儀（為非選頻式輻射測量儀）、SRM3000 頻譜分析儀（選頻）。

3.4 監(jiān)測結(jié)果分析

此次監(jiān)測共選擇8個(gè)典型基站進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果匯總表。（見表2）和（見圖1）

由表2和圖1監(jiān)測結(jié)果可知，建成運(yùn)行基站周圍環(huán)境的功率密度最大值為0.446μW/cm2，出現(xiàn)在哈密市政公司基站290°主瓣方向20m處，監(jiān)測的8個(gè)基站123組數(shù)據(jù)其電磁輻射值在0.004～0.446μW/cm2之間，均符合《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）中公眾照射導(dǎo)出限值40μW/cm2要求，同時(shí)滿足《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）中單個(gè)項(xiàng)目電磁輻射管理值8μW/cm2要求。總體上來說，新疆哈密地區(qū)移動(dòng)通信基站電磁輻射值較低，對周圍環(huán)境影響不大，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

此次新疆哈密地區(qū)移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)工作選擇了8個(gè)具有代表性的典型基站進(jìn)行電磁輻射監(jiān)測，監(jiān)測得到的123組數(shù)據(jù)電磁輻射值均小于0.446μW/cm2，監(jiān)測結(jié)果表明其電磁輻射值較低，符合相關(guān)規(guī)范要求，移動(dòng)基站引起的電磁輻射水平對環(huán)境的影響程度小。

4.2 防護(hù)措施建議

（1）做好合理規(guī)劃和合理布局，建設(shè)基站工程之前，應(yīng)進(jìn)行環(huán)境評價(jià)工作，盡量避開環(huán)境敏感點(diǎn)，以防為主。

（2）移動(dòng)通信基站建設(shè)前應(yīng)對擬建地點(diǎn)以及周圍環(huán)境的電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測，其公眾照射導(dǎo)出限值的功率密度大于8 μW/cm2的地區(qū)不得建設(shè)移動(dòng)通信基站。

（3）合理選擇基站發(fā)射功率、載頻數(shù)、半功率角、下傾角、架設(shè)高度、方向角等參數(shù)，在滿足信號(hào)覆蓋的前提下，盡量降低基站發(fā)射功率。

（4）合理選擇新建基站的施工方式，優(yōu)化工程用地，合理布置施工區(qū)，減少鐵塔建設(shè)及站房建設(shè)施工對土地的占有，降低對生態(tài)的破壞，工程臨時(shí)占地在工程結(jié)束后積極實(shí)施植被恢復(fù)。

（5）在住宅樓上建設(shè)移動(dòng)通信基站，建設(shè)前建設(shè)單位、建筑物產(chǎn)權(quán)單位或業(yè)主應(yīng)充分征求所住居民的意見，發(fā)生糾紛時(shí)應(yīng)及時(shí)向居民做宣傳解釋工作。

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篇5

【關(guān)鍵詞】家用電場強(qiáng)度測試儀;設(shè)計(jì);通信協(xié)議;控制軟件

20世紀(jì)以來，人類最偉大的科技成果和技術(shù)進(jìn)步，當(dāng)屬信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。現(xiàn)代電子工業(yè)、電信產(chǎn)業(yè)的訊猛發(fā)展及電器產(chǎn)品的普及，不僅給人類帶來快速、有效地獲取信息和交流信息的新技術(shù)、新手段，同時(shí)也使人們能獲得廉價(jià)和便利的信息服務(wù)。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電磁技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)、各個(gè)部門，甚至走入了千家萬戶。然而，電子產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅給人類創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)文明，同時(shí)也把人們帶近一個(gè)充滿人造電磁輻射的環(huán)境。這就好比太陽和紫外線總是形影相隨一樣，人類要享受到陽光普照，就不可避免的要遭受紫外線的輻射。而電磁輻射是一種看不見、摸不著、難以感知的“隱形污染”。各國科學(xué)家通過長期的研究，逐漸取得了一個(gè)共識(shí)，他們認(rèn)為：當(dāng)電子輻射在一定的空間區(qū)域內(nèi)，其強(qiáng)度達(dá)到一定的強(qiáng)度限值以后，對人身健康或動(dòng)物的生存安全等，都會(huì)產(chǎn)生不良的影響，同時(shí)也對電子儀器、設(shè)備，包括通信設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。EMF（Electromagnetic Field，電磁場）目前已經(jīng)是人們公認(rèn)的、最為普遍的環(huán)境影響因素之一，無論是經(jīng)濟(jì)科技發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，人們都越來越關(guān)心電磁場可能導(dǎo)致的各種危及健康的負(fù)面效應(yīng)。

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評

人們認(rèn)識(shí)到電磁波對人類的傷害，最早可追溯到上個(gè)世紀(jì)30年代。當(dāng)時(shí)眾多高頻加熱工人出現(xiàn)乏力等癥狀。二戰(zhàn)期間，雷達(dá)被廣泛使用，這使不少人受到微波的照射，戰(zhàn)后還有一些媒體報(bào)道了第一例微波白內(nèi)障的病例。但是在那個(gè)時(shí)代里，人們更為關(guān)注的是電離輻射，顯然這些報(bào)道在當(dāng)時(shí)并沒有引起人們足夠的重視。人類有組織的開展相關(guān)科研活動(dòng)，始于20世紀(jì)50年代。1954年，美國調(diào)集各方專家開始了協(xié)作研究，他們實(shí)施了耗資巨大的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)采用的輻射強(qiáng)度大于100M/CM?。經(jīng)過長期的觀察和計(jì)算，專家們一致認(rèn)為10M/CM?是安全“上限”。事實(shí)上，前蘇聯(lián)早在1953年就開始了專門的研究。與美國截然不同，他們除了實(shí)驗(yàn)室工作外，還進(jìn)行了大量的深入生存一線的流行病學(xué)調(diào)查。而我國進(jìn)行有組織的專門研究，是從1963年正式開始的。由于對電磁輻射所造成的健康危害的理解有所不同，不同的國家所制定的電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)有很大的差異。其中俄羅斯、意大利、中國、比利時(shí)等國家在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，充分考慮了電磁輻射對人體神經(jīng)效應(yīng)方面的影響，標(biāo)準(zhǔn)限值比較嚴(yán)厲;而美國、澳大利亞、德國等國在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則采用了國際非電離協(xié)會(huì)的推薦標(biāo)準(zhǔn)，沒有考慮到電磁輻射對人體神經(jīng)效應(yīng)方面的影響，而只是考慮了已有明確研究結(jié)果的熱效應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)限值相對較為寬松，然而迄今看來，將來仍然有進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)限值的可能。

近二十年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，人們對家用電器的需求量日益增加。各種家用電器、電子設(shè)備和設(shè)施日益廣泛地應(yīng)用于人們的日常生活和工作中。隨之而來的是，電磁輻射污染問題也日益嚴(yán)重。據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局的環(huán)境電磁輻射污染調(diào)查顯示，我國目前環(huán)境中人為電磁輻射不斷增加的主要原因是：（1）各種、家用電器的日益增多，功率的增大;（2）工業(yè)、科研、醫(yī)療應(yīng)用中高頻用電設(shè)備的增加;（3）電力部門高壓輸電線路的發(fā)展;（4）交通運(yùn)輸工具及設(shè)備的飛速增長，包括私家車的普及應(yīng)用。

還有一個(gè)不容忽視的方面，就是目前我國移動(dòng)通信設(shè)備的發(fā)展突飛猛進(jìn)。據(jù)有關(guān)媒體透露，全世界家用移動(dòng)電話用戶是數(shù)十億，中國占其中五分之一。電子科技為我們的生活、工作帶來了巨大方便，但同時(shí)帶來的磁輻射也對人體健康造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響，這越來越受到人們的廣泛關(guān)注。在早期的電磁功率測量中提出了各種方法，比較傳統(tǒng)的，如小功率二極管檢波法、熱點(diǎn)偶發(fā)等，大功率的有誰熱熔記。在早期的國家標(biāo)準(zhǔn)中，經(jīng)常在電磁輻射測量中采用的，是上海無線電廠、宿遷無線電廠及深圳深望的RCQ-1A、ML-91與SRM-3000等，這些產(chǎn)品大多存在體積笨重、智能性差和測量精度低的缺點(diǎn)，特別是測量頻段范圍不能符合技術(shù)要求。國外的產(chǎn)品則主要有德國的YMR-300與意大利的PMM8053等產(chǎn)品，性能良好但其價(jià)格較為昂貴。為了適應(yīng)我國人民日益增長的物質(zhì)文明和精神文明的現(xiàn)實(shí)需要，今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，深入開展電磁輻射監(jiān)測的單位和機(jī)構(gòu)必將日益增多，可由此預(yù)測出，未來對檢測儀器的需求量勢必很大。積極研制開發(fā)高質(zhì)量且廉價(jià)耐用的儀器、尤其是自動(dòng)檢測儀，可以幫助人們針對電磁環(huán)境的負(fù)面影響采取一定的防護(hù)措施，因而對于家用電場強(qiáng)度測量儀的設(shè)計(jì)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、家用電場電磁輻射防護(hù)與測量標(biāo)準(zhǔn)

為了避免或盡量減少電磁輻射對人類健康的負(fù)面影響，乃至起到防護(hù)和衛(wèi)生安全的作用，我國國家環(huán)境保護(hù)局、衛(wèi)生部、信息產(chǎn)業(yè)部和國防科工委分別頒布實(shí)施了多項(xiàng)國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和測量、防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)，對電磁輻射防護(hù)和衛(wèi)生安全分別提出了標(biāo)準(zhǔn)限值要求，對人身健康和安全、環(huán)境衛(wèi)生以及通信設(shè)備的安全等方面，在一定時(shí)期確實(shí)起到了非常重要的作用。具體到家用電場電磁輻射防護(hù)與測量，我國現(xiàn)有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：一是國家環(huán)境保護(hù)局的國標(biāo)“電磁輻射保護(hù)規(guī)定”，二是衛(wèi)生部的國標(biāo)“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”電磁輻射防護(hù)規(guī)定。防護(hù)限值的適用頻率范圍為100KHZ-300GHZ，規(guī)定中的防護(hù)限值是可接受防護(hù)水平的上限值，并包括各種可能的電磁輻射污染的總量值。“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”又分為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為安全區(qū)，指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作、生活的一切入群，均不會(huì)受到任何有害影響的區(qū)域：二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為中間區(qū)，指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作、生活的一切入群可能引起潛在性不良反應(yīng)的區(qū)域。超過二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)可作為綠化帶或種植農(nóng)作物等。

為了切實(shí)保護(hù)人們的健康，同時(shí)促進(jìn)廣播、通信等事業(yè)的發(fā)展，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局在已有的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，組織有關(guān)部門成立了電磁輻射暴露限值國家標(biāo)準(zhǔn)制定聯(lián)合工作組，負(fù)責(zé)制定了《電磁輻射暴露限值和測量方法國家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了頻率范圍為0Hz|≤F≤300GHz的電磁輻射為暴露限值。

三、本測試儀的主要功能和技術(shù)指標(biāo)

本文根據(jù)家用環(huán)境電場測試儀的技術(shù)要求，參照國家環(huán)境保護(hù)局的國標(biāo)“電磁輻射保護(hù)規(guī)定”、衛(wèi)生部的國標(biāo)“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”電磁輻射防護(hù)規(guī)定，以及《電磁輻射暴露限值和測量方法國家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》，經(jīng)由實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出家用電場強(qiáng)度測試的技術(shù)方案。本設(shè)計(jì)所推出的家用電場強(qiáng)度測試儀利用寬帶電場強(qiáng)度的檢測技術(shù)，采用具有世界先進(jìn)水平的電場測量探頭，通過采樣數(shù)據(jù)的濾波和智能處理，準(zhǔn)確給出測量位置的綜合家用電場強(qiáng)度，并通過智能分析給出測量環(huán)境是否超出電場環(huán)境安全極限的狀態(tài)指示。經(jīng)由測試結(jié)果驗(yàn)證，本設(shè)計(jì)方案現(xiàn)實(shí)可行。

（一）總體設(shè)計(jì)及工作原理

本設(shè)計(jì)方案所推出的家用電場強(qiáng)度測試儀，主要由傳感器、濾波網(wǎng)絡(luò)、放大部分、模數(shù)轉(zhuǎn)換、鍵盤控制、單片機(jī)控制單位，顯示和報(bào)警部分等組成，整個(gè)系統(tǒng)采用9V電池供電，由傳感器探頭檢測到的電磁信號(hào)通過濾波網(wǎng)絡(luò)送至放大電路，通過濾波、放大后的信號(hào)進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送到單片機(jī)中進(jìn)行處理;在程序設(shè)計(jì)中，對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出電磁輻射功率密度的大小，將其在液晶模塊上顯示出來，并具有峰值顯示功能。同時(shí)，對超過限定值的，則會(huì)給與警告提醒。

值得注意的是，傳感器探頭的優(yōu)劣對家用電器的電場強(qiáng)度信號(hào)的接收性能會(huì)有很大影響，而傳感器探頭的性能和質(zhì)量取決于探頭的電氣參數(shù)。本測量儀采用PMM公司的微帶設(shè)計(jì)的加固探頭，頻率很寬，增益在使用電器時(shí)基本不變，可靠性程度較高，能夠滿足測量儀的設(shè)計(jì)要求。對傳感器探頭所得的信號(hào)進(jìn)行濾波，去除高頻成分，可以采用有源低通濾波。由于探頭感應(yīng)的信號(hào)比較微弱，需要經(jīng)過低噪放大器將信號(hào)進(jìn)行放大，而且需要低噪放大器輸入端和電場探頭的阻抗匹配，以便獲得最佳的信號(hào)能量傳遞效果。

測試儀的好壞除了與硬件部分的實(shí)現(xiàn)有關(guān)，軟件的設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的。有鑒于此，選用適當(dāng)?shù)能浖O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和方法，對整個(gè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)都起著關(guān)鍵性的作用。該方案將硬件劃分為探頭和主機(jī)兩大模塊，并在家用電場強(qiáng)度測試儀系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)思想及詳細(xì)設(shè)計(jì)過程。本測試儀的軟件部分，不僅對實(shí)用性有一定程序的要求，而且要對系統(tǒng)資源進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓芾砗驼{(diào)度。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中心必須重視問題定義、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件編制、軟件調(diào)試與測試等過程。因此，系統(tǒng)采用模塊化和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，自頂向下逐步求精，達(dá)到提高設(shè)計(jì)與調(diào)試效率的目的，同時(shí)使用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理方法，通過設(shè)計(jì)高質(zhì)量軟件來提高系統(tǒng)軟件的實(shí)時(shí)性和并行性，盡量優(yōu)化軟件系統(tǒng)。

（二）本測量儀的系統(tǒng)功能分析

本設(shè)計(jì)方案所推出的家用電場強(qiáng)度測試儀，其系統(tǒng)軟件包括下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件兩大部分。在家用電場強(qiáng)度測試儀系統(tǒng)硬件和軟件同時(shí)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，筆者對本設(shè)計(jì)推出的家用電場強(qiáng)度測試儀進(jìn)行了功能測試。測試結(jié)果多次表明，本設(shè)計(jì)推出的家用電場強(qiáng)度測試儀性能穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁輻射的準(zhǔn)確測量、上下位機(jī)通信，安全可靠，符合設(shè)計(jì)要素，并且有便攜、多功能、擴(kuò)展功能良好等特點(diǎn)，具有很好的使用價(jià)值，能夠準(zhǔn)確無誤的測試家用電場強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)經(jīng)由實(shí)驗(yàn)推出家用電場強(qiáng)度測試儀，經(jīng)驗(yàn)證可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）可進(jìn)行三向電場綜合數(shù)，對測量數(shù)據(jù)可進(jìn)行定時(shí)處理和即時(shí)顯示數(shù)據(jù)。

（2）可實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的保持，并實(shí)現(xiàn)保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、顯示，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)平均、最大值提取等處理運(yùn)算。

（3）可于上位機(jī)進(jìn)行通信，可通過上位機(jī)進(jìn)行測量數(shù)據(jù)的標(biāo)校;上位機(jī)控制與標(biāo)校軟件人機(jī)界面友好;上位機(jī)具有對測試儀進(jìn)行檢測的功能。

（4）全部操作過程顯示界面中文標(biāo)示。

（5）適時(shí)顯示必要的數(shù)據(jù)格式。

（6）測試數(shù)據(jù)可記憶存儲(chǔ)1440個(gè)數(shù)據(jù)。

（7）在環(huán)境電場大于200V/M時(shí)，可以自動(dòng)保護(hù)，并有過載顯示;在環(huán)境電場低于200v/M時(shí)，可以自動(dòng)恢復(fù)測量。

（8）具有報(bào)警門限設(shè)置，調(diào)整間隔0.1V/M，開機(jī)后自動(dòng)設(shè)定報(bào)警門限默認(rèn)值為10.6V/M警告要求;測量電場數(shù)值等于或大于設(shè)置的報(bào)警門限值時(shí)，以燈光和顯示提示形式發(fā)出警告。

四、結(jié)論

本文所提出的家用電場強(qiáng)度測試儀設(shè)計(jì)方案，將硬件劃分為探頭和主機(jī)兩大模塊。探頭模塊采用意大利PMM公司的微帶設(shè)計(jì)的加固型探頭的測量數(shù)據(jù)接收，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的處理運(yùn)算、存儲(chǔ)、顯示、功能按鍵處理、過線聲光報(bào)警、上下位機(jī)通信等功能。以上詳細(xì)討論了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，介紹了主機(jī)模塊的硬件電路，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。并在家用電場強(qiáng)度測試儀系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)思想及詳細(xì)設(shè)計(jì)過程。系統(tǒng)軟件包括下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件。下位機(jī)軟件即為場強(qiáng)儀主機(jī)控制軟件，主要實(shí)現(xiàn)主機(jī)控制功能。具體設(shè)計(jì)了中斷處理、EEPROM讀寫、液晶顯示、鍵盤控制和溫度測量等控制軟件。上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）和場強(qiáng)儀主機(jī)（下位機(jī)）的通信，通過上位機(jī)控制下位機(jī)，實(shí)現(xiàn)對電場強(qiáng)度測試儀主機(jī)參數(shù)設(shè)置、校準(zhǔn)設(shè)置、數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)等功能。文中還設(shè)計(jì)了合理的人機(jī)界面、相應(yīng)的通信協(xié)議和功能管理軟件。

本設(shè)計(jì)方案所推出的家用電場強(qiáng)度測量儀，可以對電磁輻射進(jìn)行測量，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對采集的信號(hào)進(jìn)行處理和控制。而且具有體積小、重量輕、使用方便測量速度快等優(yōu)勢。總之，這是一款具有較高實(shí)用價(jià)值的家用電場強(qiáng)度測量儀。

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