電磁輻射的特點精選(九篇)

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第1篇：電磁輻射的特點范文

【關鍵詞】 電磁輻射 環境污染 微波輻射 屏蔽 防護

1 電磁輻射概述

電磁輻射污染又稱電子霧污染、電碰波污姿，是高壓線、變電站、電臺、電視臺、雷達站、電磁渡發射塔和電子儀器、醫療設備、辦公自動化設備、微波爐、收音機、電視機以及移動電話等家用電器工作時所產生的各種不同波長頻率的電碰渡。這些電磁波充斥在空間，可以穿透包括人體在內的多種物質，人體如果長期暴露在超過安全的輻射劑量下，人體細胞就會被大面積殺傷或殺死，所阻被稱為電磁輻射污染，已成為環境污染中的重要內容。

2 電磁輻射對環境和人體的危害

2.1 電磁輻射對環境的危害

高壓線、變電站、無限通信發射系統等設施大量的向環境中發射電磁輻射或產生電磁場，使環境中的電磁輻射問題越來越嚴重，從而產生了電磁環境保護問題。工廠中更多、更強的電氣和電子設備不斷地輸送或者消耗著幾十到數百萬千瓦的電能，伴隨著極強的工頻廠、強低頻諧波場，以及各種低頻脈沖場。

2.2 對人體健康的影響

科學家已經發現人體暴露在強電磁場中會出現一些有害效應，其中包括白內障、體溫調節響應的過荷、熱損傷、行為形式的改變、痙攣和耐久力下降。并把電磁輻射引起的危害按機理分為兩大類：熱效應和非熱效應。

（1）熱效應。如果電磁輻射能量吸收速率很慢，人體經過自身的熱調節系統把吸收的熱量散發出去，就不致引起機體升溫而產生相伴的熱效應。反之，若能量吸收過快，人體自我熱調節機制不能及時把吸收的熱量散發出去，就會引起體溫升高，繼而出現熱效應。當功率密度大于100mV/cm2時，將出現熱效應。（2）非熱效應。在許多情況下，人們吸收的電磁輻射能似不足以引起體溫升高，但仍出現許多癥狀。這類效應大致可以解釋為：電磁輻射作用于人體神經系統，影響新陳代謝及腦電流，使人的行為及相關器官發生變化，并進而影響人體的循環系統、免疫及生殖和代謝功能，嚴重的甚至會誘發癌癥。

3 電磁輻射對環境污染的現狀

（1）電磁輻射能量的密度越來越大。據相關調查顯示，從2000年開始，我國的電磁輻射強度呈逐步上升的趨勢，電磁輻射能量的密度也越來越大，對人們的身體健康和環境已開始造成影響，電磁輻射能量的增大也引起了人們的廣泛關注。（2）關于電磁輻射所產生的糾紛。隨著人們安全意識的提高，人們對輻射的防護意識也越來越強，對于所居住的周圍環境的電磁輻射，更會引起人們的重視。因此，關于電磁輻射污染的糾紛呈現上升的趨勢。這其中，引起糾紛的主要有：高壓輸變電設施建設在人群密集的地區、移動通信站建設在社區里、電磁輻射污染所造成的人身傷害等等。所有這些情況使電磁輻射污染的糾紛越來越多。（3）電磁輻射設施環境與人們的距離越來越近。城市在不斷建設發展，而建設中的城市離不開電磁輻射設施的發展，使得電磁輻射設施的環境與人們的距離越來越近，例如，廣播電視、無線通信建設在城區當中，使得居民區的場強越來越高；高層建筑的衛星天線等，對高層建筑同樣會產生電磁污染。

4 應對電磁輻射的措施

4.1 盡快完善針對電磁輻射的相關法律法規

以往的相關法規已經無法適應當前的需要了，對于新建立的電磁輻射法規，要對電磁輻射污染源以及其輻射特點進行充分考慮，把電磁輻射風險作為重要原則來進行落實，并且要把保護人們的生活環境、保護人們的健康為重點，建立關于電磁輻射的相關法規。

4.2 對電磁輻射進行屏蔽與接地防護

（1）單元屏蔽與接地。1）震蕩回路的屏蔽。由于高射頻的加熱設備一部分產品的電容器是放在機箱外的，所以會形成一個強輻射源，還有大部分的加熱設備的震蕩箱門由于散熱的需要在夏天均需打開箱門散熱，而這樣易導致電磁泄漏。為此，需要采用銅、鋁等材料進行全封閉屏蔽，要求屏蔽材料要采用單獨的多點接地形式。2）高頻輸出變壓器的屏蔽。在機箱外的調頻輸出變壓器，一般采用屏蔽罩進行屏蔽，這些屏蔽罩可用銅網做成，用銅條做罩體的支架，將兩者進行妥善連接并進行接地保護。3）工作電路的屏蔽與接地。 工作電路是指工作感應線圈，要對其采用自動啟閉的屏蔽罩進行防護，這是因為受操作工藝的限制，對工作電路不能進行全屏蔽。另外可以將次級部分進行接地設置，也能達到很好的防護效果。（2）整體屏蔽與接地。一般來說，根據工藝條件和操作要求，整體屏蔽的方案一般有兩種：1）設備整體屏蔽方案。設備整體屏蔽方案是指采用金屬板或網支撐屏蔽小室，將射頻設備進行屏蔽，此類射頻設備包括半導體外延爐、微波爐、高頻焊接等設備。2）屏蔽操作室方案。該方案是對作業人員進行的整體屏蔽，可用金屬網或金屬板做成林免提的屏蔽室，將所有控制部分引入屏蔽室，作業人員在屏蔽室進行操作。

4.3 吸收防護

吸收的目的是降低電磁輻射的強度，是利用特殊的吸收材料將地磁輻射中的微波吸收掉，從而減少電磁輻射對周圍環境的影響。吸收材料的防護一般用在微波設備的調試上，吸收材料一般在塑料、橡膠、陶瓷等材料中加入適量鐵粉、石墨、木炭與水調制而成。這樣微波在調試時，在場源附近就能將輻射能量大幅度衰減下來，避免了較大范圍空間的污染。

4.4 加強對電磁輻射知識的普及力度

對于居室內以及城市空域的電磁輻射，都有個明顯的特點，就是無味、無色、無嗅，這樣的特點使人們容易對其進行忽視，而在忽視的同時，內心會涌起一陣恐慌，于是，關于電磁輻射糾紛的事件逐步發生。因此，鑒于此，有關部門有責任把電磁輻射相關知識進行普及，使人們在了解電磁輻射對人類所產生的危害之外，對電磁輻射的來源及應用有個科學的認識，并創造出安全的電磁輻射環境。

5 結語

綜上，生活當中電磁波的輻射越來越嚴重，這對人們的身體健康和周圍環境都構成了較強的影響。因此應加強對電磁波輻射的研究，并積極采取預防措施，從而減少電磁波的危害。

參考文獻：

[1]林慧嬋，宋占澤，房俊旭，于兆麗.電磁輻射污染的危害與防治[J].科協論壇，2007.6.

[2]邱秋.我國電磁輻射污染防治的法律對策[J].環境與職業醫學，2007.3.

第2篇：電磁輻射的特點范文

關鍵詞： 單片機； 電磁輻射； 數模轉換芯片； 能量密度

中圖分類號：TP368.2 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2013）11-09-03

0 引言

電磁輻射，是一種復合的電磁波，以相互垂直的電場和磁場隨時間的變化而傳遞能量，這些能量是由電荷運動所產生的，日益危害著人們的健康。由電荷運動產生的電力廣泛應用于人類的生產和生活中，人類不可避免地被各種能量的電磁輻射包圍著。國外大量研究表明，電磁輻射對人體的傷害通常是負面的。電磁輻射污染已成為繼大氣污染、水污染和噪音污染之后的人類第四大環境污染[5]，聯合國人類環境大會已將其列入必須控制的主要污染物之一[6]。

隨著人們健康意識和環保意識的不斷增強，研究開發一款檢測電磁輻射的系統來顯示電磁輻射量十分必要，這樣人們可以根據國家制定的電磁輻射相關標準值來判斷是否必要采取一定的防護措施。本文介紹一種基于單片機的電磁輻射檢測系統，采用單片機對電磁輻射相關參數進行處理，具有速度快，準確度高，性價比高等特點，實驗結果表明該系統有一定的實用價值。

1 總體設計及工作原理

基于單片機的電磁輻射檢測系統由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分主要由感應天線部分、檢波濾波和放大部分、數模轉換部分、AT89S52單片機控制部分、顯示和報警部分等組成。系統硬件基本組成如圖1所示。

2 硬件電路的設計

⑴ 電源部分

電源部分采用9v電源輸入，利用兩個穩壓管產生±5V電壓，對單片機及整個電路進行供電。其原理圖如圖2所示。

⑵ 感應天線部分

利用電磁場能在高頻二極管中產生電流的效應，系統將9個1N60二極管串聯用作系統感應天線來檢測電磁輻射，其焊接電路如圖3所示。

經反復試驗，通過該天線，儀器可以方便快捷地檢測出100khz到3Ghz寬頻的電磁輻射相關參數值。

⑶ 濾波放大部分

為得到穩定的測量量，電路中采用了低通濾波電路和運放電路，放大模塊的第一級采用共模抑制比高、線性度好、低功耗運算放大器AD620，第二級采用高精度、低失調電壓型的運放OP07。這兩級的放大能滿足低噪放大器的噪聲系數要求及頻帶較寬的要求。系統濾波放大部分電路圖如圖4所示。

⑷ 模數轉化部分

① 轉換器件簡介

TLC549是TI公司生產的一種低價位、高性能的8位A/D轉換器，它以8位開關電容逐次逼近的方法實現A/D轉換，其轉換速度小于17us，最大轉換速率為40000HZ，4MHZ典型內部系統時鐘，電源為3V至6V，可廣泛用于構成各種廉價的測控應用系統。其引腳圖如圖5所示。

② 將A/D轉換芯片采集到得電壓模擬信號轉換為電壓數據值，其模數轉換部分的電路圖如圖6所示。

TLC549為8引腳器件，將讀入的電壓數據除以256，乘以Vcc（=5v）即得到天線采集到的電壓信號數據值。通過公式Er=data*Vcc/256（其中data為讀入的數據，Vcc為芯片電壓數據值，Er為測量所得電平）可得到天線采集到的電壓信號的電平值。將其分別代入公式1和公式2，即可分別求得相應電磁輻射的場強和功率密度。相應公式如下：

⑸ 顯示報警部分

顯示部分采用LCD1602液晶，它是一種專用來顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶顯示模塊。它能顯示2行每行16個字符共計最多32個字符。

該顯示模塊具有功耗少、體積小、內容顯示豐富、薄且輕巧等特點，常用于袖珍式儀表及低功耗的應用系統中。顯示模塊如圖7所示。

系統報警部分采用蜂鳴器設計，若感應點采集到的電磁輻射相關值超過國標規定，則通過蜂鳴報警器發出報警聲響。

3 軟件設計

系統軟件采用模塊化設計方法實現，以提高設計運行效率。系統程序主要涉及數據的檢測、采集、處理、顯示和報警等四部分，具體包括主程序、數據檢測子程序、數據采集子程序、模數轉換子程序、數據處理子程序、顯示子程序、按鍵子程序、報警子程序等。系統主程序實現功能為單片機相關組成部件的初始化，負責調度系統各子程序，負責提供A/D轉換的輸入時鐘信號，實時獲取并處理相關設備信息，實現對系統軟硬件資源的協調統一管理。系統軟件程序流程圖如圖8所示。

4 數據結果分析

通過對某筆記本電腦的觸摸板進行測量，得到功率密度值如表1所示。

由表1我們可知，距該筆記本電腦20cm外電磁輻射功率密度值遠低于國標40μw/cm2的電磁輻射功率密度值。因而，我們只要在使用筆記本電腦時，保持合理的間距就可以很好地保護自身，就可盡可能少地遭受電磁波輻射。經多次實驗我們發現，大部分電器工作時產生的電磁輻射功率密度值隨著人們與其距離的增加而急劇減小。因而，日常生活中，我們大可不必對使用電子電器產生恐慌的心理，只要保持合理的使用距離和遵循正常的使用習慣，電磁輻射對我們的負面影響便可盡可能地減少。

5 結束語

本文所介紹的系統能較好地對儀器感應天線處電磁輻射的電場強度和功率密度參數做出快速檢測，當功率密度值超過國家標準時，系統能發出報警聲音。該系統采用單片機進行數據處理和控制，可以方便、快捷地檢測出電磁輻射相關參數值，具有功耗少、體積小、成本低、測量便捷、易攜帶等特點，有一定的參考和實用價值。系統可用于家用電器等電子產品的電磁輻射相關參數的檢測。由于采用的感應天線的局限性，以及受限于模數轉換芯片的轉換精度，系統在電磁輻射的感知的方向性和精確度上還有一定的提升空間，今后將進一步研究克服上述問題，改進和提升系統的性能及表現。

參考文獻：

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[2] 陳海宴.單片機經典實戰——大學生項目創新實踐[M].北京航空航天大學出版社，2011.

[3] 高衛東.51單片機原理與實踐（C語言版十二五高等院校規劃教材）[M].北京航空航天大學出版社，2011.

[4] 侯喜程.電磁輻射污染與監測綜述[J].能源與節能，2011.3.

第3篇：電磁輻射的特點范文

關鍵詞：TD-SCDMA 基站輻射 智能天線 安全防護

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）07-0041-02

1 引言

隨著移動通信的快速發展，城市內的移動通信基站分布越來越密集，人們一方面為了保證通話質量，希望基站越多越好，另一方又擔心基站輻射問題，移動通信基站電磁輻射已經成為公眾關注的焦點。目前，國內外對GSM基站的電磁輻射研究已經積累了相當多的經驗和研究成果[1-3]，TD-SCDMA是建立在我國自主知識產權基礎上的3G技術標準，其研究尚未在國際上鋪展開來，國內對其電磁輻射的理論研究較少，尚不成熟。TD-SCDMA基站采用的通信技術與GSM基站具有較大的差別，其中智能天線是影響TD-SCDMA基站電磁輻射的主要因素之一，通過研究智能天線不同下傾角、掛高情況下，基站周圍輻射場的變化規律，找出降低電磁輻射場強的方法，為環保管理部門提供理論及科學依據，具有現實的意義。

2 傳統電磁輻射預測模型的修正

我國對基站電磁輻射的研究相對較晚，但是關于電磁輻射環境問題得到社會高度重視。目前，我國的電磁輻射環境監測主要依據國家環境保護局的國標《電磁輻射防護規定》（GB8702-88）和衛生部的國標《環境電磁波衛生標準》（GB9175-88）等標準。其中，《輻射環境保護管理導則——電磁輻射環境影響評價方案與標準》[4]（HJ/T103-1996）中提供了電磁輻射預測模型公式，可以對基站電磁輻射進行理論估算，公式如下：

式中，Pd為遠場軸向功率密度，W；P為設備功率，W；G為天線最大輻射方向的功率增益，r為測量位置與天線軸向距離。

參照公式（1），環境保護部門在管理過程中，通過對TD-SCDMA基站周圍電磁輻射值的測量，發現理論預測值與實際監測值差異較大，表明傳統的電磁輻射預測模型不再適用于TD-SCDMA制式，該現象的存在還有可能引起公眾對電磁輻射更大的恐慌，長此以往也不利于環保部門開展工作及社會和諧發展。

智能天線相較于傳統天線，最大的特點是方向圖可控，實現了對移動臺的定位。針對TD-SCDMA制式中智能天線的使用，對公式（1）進行修正[5]：

其中為垂直面上與天線軸向的夾角，為水平面上與天線軸向的夾角。為歸一化功率方向函數（天線軸向時，其值取1）。經修正，式（2）也可以計算遠場區非軸向的功率密度。

在實際環境中使用的天線均安裝在較高的位置，并有一定的下傾角，為此需對天線的輻射模型進行進一步的修正。設天線的掛高為H，下傾角為θt，那么距離天線的任意水平距離時，可以得到此時該點偏離天線主瓣主軸方向的角度θz為：，當測量點距離天線的水平距離大于天線主軸與水平面交點的距離r0時，說明觀測點所在位置已偏離天線主瓣，天線輻射隨r的增大顯著減小，故可忽略不計。

3 TD-SCDMA基站電磁輻射的分布特征

TD-SCDMA智能天線的波束分為廣播波束和業務波束，廣播波束實現了對整個小區的覆蓋，業務波束則針對移動用戶形成定向跟蹤波束。

下面針對8單元均勻線陣形成的定向波束對TD-SCDMA基站周圍電磁輻射分布進行仿真分析。

3.1 不同高差h的輻射分布特征

距天線軸向水平間距d=5m；垂直方向距離地面的高度，即高差h（m）。高差h不同時，TD-SCDMA基站周圍的電磁輻射分布預測曲線圖如圖1。

由圖可知，小于10m的近場范圍內（天線口徑取1.2m時，近遠場分界線為19.3～19.4m），電磁場變化復雜，波動較大。由于天線主瓣及旁瓣、樓層的阻擋、吸收等因素的影響，電磁輻射值先呈現增大趨勢，出現最大值后迅速衰減，并趨于背景值。

3.2 不同水平間距d的輻射分布特征

距天線軸向水平間距d（m），高差h=8m。水平間距不同時，TD-SCDMA基站周圍的電磁輻射分布預測曲線圖如圖2。

由圖可知，基站電磁輻射值隨著軸向測試點d的增大而增大，出現最大值后呈指數衰減趨勢，28m左右趨于背景值水平。

3.3 不同下傾角θt的輻射分布特征

距天線軸向水平間距d=5m；高差h=8m。下傾角不同時，TD-SCDMA基站周圍的電磁輻射分布預測曲線圖如圖2。

由圖可知，近場區范圍內同一測量點，基站電磁輻射值隨著天線下傾角的增大而增大，出現最大值后呈指數衰減趨勢，迅速趨于背景值水平。

4 仿真結果分析

參照GB8702-1988中規定，TD-SCDMA基站的公眾照射導出限值應小于0.08W/m2，通過修正后的電磁輻射預測公式仿真可知，基站電磁輻射水平隨距離呈指數衰減，安全防護距離約為28m左右。

5 電磁防護措施

由上述研究分析可知，可以通過改變天線俯仰角，或提高天線掛高等措施使得電磁輻射迅速衰減至背景值，還能進一步減小安全防護距離。對于不能對天線進行改變的樓頂或鐵塔天線可以進行樓頂關閉或設置警告欄等管理措施。

6 結語

上述預測值為理想條件下的TD-SCDMA基站電磁輻射的理論預測值，實際基站周圍的輻射環境相對復雜，受到環境、功控、基站設備配置等因素的影響，后期研究應將話務量、傳播損耗、天線增益等因素考慮在內，使預測更符合實際環境。準確的電磁輻射預測模型可對移動通信工程建設提供科學指導，為電磁輻射環境評價提供有力證據，做到預防為主，防治結合，具有重要指導性意義，也將是下一階段電磁環境保護的工作重點。

參考文獻

[1]張海鷗，潘超，夏遠芬，王圣，田立泉.移動通信基站電磁輻射時空分布及衰減特征[J].電力環境保護，2009.25（4）：55-57.

[2]趙玉峰.現代環境中的電磁污染[M].北京：電子工業出版社，2003：2-4.

[3]林少龍，蔡賢生.移動通信基站天線設置與電磁輻射影響分析[J].中國無線電，2005（05）：38-39.

第4篇：電磁輻射的特點范文

關鍵詞：電磁輻射；電磁污染；高壓輸變電設備

引言

電能是一個干凈，且能夠方便使用的能源，與此同時服務的范圍很廣，更作為與國家經濟與群眾生活密不可分的特殊商品。隨著我國經濟的不斷發展與群眾生活質量的提高，電網建設蓬勃發展。作為特殊工業設施的高壓變電站與輸電線路，其對環境的影響，引起國家環保、電力等相關部門的高度重視，認真分析了高電壓等級輸變電設備運行時實際的電磁環境，良好的環境保護工作是做好高壓輸變電工程的基礎。

1、電磁污染

電場和磁場的交互變化產生電磁波。電磁輻射是指輻射源通過電磁波的形式發放到空間中的能量流。大量的電磁輻射會使電磁受到污染。文章中所指的電磁污染（自然的與認為的電磁污染兩種）是各種自然或人為的電磁干擾和有害的輻射，與其密切祥光的有頻率和功率密度等因素。

2、電磁污染對人體健康的影響

電磁污染是直接危害人類與生物的高頻率電磁輻射。文章從熱效應與非熱效應兩個方面提現了電磁污染的危害。高頻率的電磁波會造成細胞生物有機體形成“加溫”作用，微波使用的就是這個原理，中樞神經與植物神經功能的紊亂等都是有熱效應而引起的，主要癥狀為神經衰弱綜合癥以及植物神經紊亂，如心動過緩，血壓下降，尤其是使結晶正常老化的過程加速。非熱效應指的是其所吸收的輻射能量不足以引起體溫升高，但確實有生理變化和反應的表現，這樣的效果包括神經衰弱綜合癥。甚至有報道中提到，電磁輻射可能導致癌癥。

3、高壓輸變電設備電磁環境

3.1、高壓變電站。

在高壓設備的上層高壓變電站中帶電導線相互交叉，底層有高電壓帶電的電氣設備及設備連接線等，其形狀各不相同，且數量繁多，使其四周的空間產生一個較為發雜的交流頻率的電磁場，也就是會有一定的電磁場在變電所設備周圍存在著。

3.2、高壓輸電線路。

當高壓輸電線路運行時，其電壓等級較高，相對于地面會形成一個交變電磁場。帶電體與地面之間的距離取決于高壓輸電導線離地面距離的高低，帶電體離地面越遠，地表附近所形成的電場強度就會越小。所以，其線路下方的電磁場擁有最大值，并隨著距離的增加，電場強度迅速降低。因為受到導線的影響，相對應的最大場強影響區域處在檔距中部，最小影響區域則靠桿塔處，原因為導線吊掛高度比較高，并且桿塔本身也具有屏蔽的功能。

4、高壓輸變電設備電磁輻射控制措施

然而，我國電網部門還客觀地考慮到高壓輸電和配電設備中依然有電磁輻射的存在，并且能夠正面理解電磁場形成的原因，在高壓輸變電工程設計操作時么，應采用比較有針對性的方法，通過選擇電氣設備并采取積極有效的安排類型控制，達到電磁輻射與《500千伏超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范》（HJ/T24-1998）相符合。

4.1、當變電所的進出線必定經過人口較為聚集的地區時，可盡量使用地下電纜的方法，這樣大大降低產生電磁輻射。結合電纜自身機構的特點記憶采用材料等方面因素，同架空輸電線路相比較，能夠是電場強度被控制；以此同時電纜的敷設方式有很多種，其中將電纜敷設于電力隧道里、電纜淺溝或穿越于電纜排管里，都能夠做到與地面隔離的效果，其中隧道頂部以及溝蓋板與保護管都能起到電磁輻射的屏蔽作用。

4.2、結合三項交流電的特點合理利用，三相電壓和三相電流矢量和零的特性。盡量少用分相設備，大量使用三相設備，盡可能把各項形成的電磁場消除。即便使用了分相的設備，在設計階段盡可能縮短各相之間的距離，以最大限度地消除每個相位設備產生的電磁場。如：高電壓傳輸線是三相傳輸，因為電壓和電流矢量都是零，而傳輸線的距離又大于每個相線之間的距離，這樣所產生出來的電磁輻射非常小，甚至可以直接忽略掉。

5、結論

人類生活在地球上，每天都生活在地磁場環境當中，每時每刻受到地磁場的影響，當我們生活在幾十個微特斯拉地磁領域是沒有感覺的的，這就說明了直流恒定磁場領域（地磁領域）是不會對人體健康產生影響的。在根據電磁波傳播的看法，波長為50Hz（電源頻率）的電磁波是6000公里，約人身高2m左右，電磁波通過一個人幾乎所有相同位的，所以得此結論，50Hz的電磁波所產生的感生電磁場（高電壓電力傳輸設備的電場強度是小于4KV/ m時，磁通密度是小于100微特斯拉）對人體是無害的。

結合以上，文章總結出這樣的結論：現今高壓電力傳輸設備（包含高壓輸電線路區和高壓變電站系統）產生的電磁輻射，不會造成電磁污染，也不會造成傷害到公眾。

參考文獻

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第5篇：電磁輻射的特點范文

關鍵詞：信息安全；電磁輻射

中圖分類號：TP309文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2010) 16-0000-01

The Electromagnetic Radiation and Protection of Computer

Li Liang

(Xuchang University,Xuchang461000,China)

Abstract:With the rapid development of computer information security technology,computer electromagnetic radiation has been more and more attention.Analysis of electromagnetic radiation in computer information systems approach,and a brief description of its protection.

Keywords:Information security;Electromagnetic radiation

一、概述

任何帶電物體的周圍都存在電場，而周期變化的電場將會產生周期變化的磁場，也就存在電磁波，產生電磁輻射，如果這種輻射的量超過限定條件，那么就會對環境形成電磁污染。和無處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣，電磁輻射同樣無處不在，這使它成為公認的“第四污染源”。

只要存在電場變化的地方就會有電磁輻射。目前，能造成大面積電磁污染的主要有高壓輸配電系統、發射設備、微波設備、家用電器、計算機等等。其中高壓輸電系統的電磁輻射強度最大，對人體的危害最明顯。為了保障從業者的健康，在輻射環境下的工作時間有著嚴格的限定。相比之下，諸如彩電、手機、微波爐、空調機、電冰箱、計算機等等家庭必需的電氣設備所影響的人群更廣泛。在上述常見的電氣設備中，與人們工作、生活息息相關的計算機更值得關注。許多上班族和沉迷于網絡世界的網蟲每天面對計算機的時間往往超過8小時。而計算機本身就是一個不可小覷的電磁輻射源：微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量。計算機所產生的電磁輻射，對那些長期接觸計算機的人的身心健康有巨大的危害。

二、TEMPEST技術中電磁泄漏的途徑

計算機及其外部設備內的信息，通常通過兩種途徑泄漏出去：以電磁波的形式輻射出去的稱為輻射泄漏，這主要是指計算機內部產生的電磁輻射。這種輻射是由計算機內部的各種傳輸線（包括印制板上的走線）、信號處理電路、邏輯電路、顯示器、開關元件和電機及其驅動控制電路產生的；另一種是通過各種線路和金屬管道傳導出去的稱為傳導泄漏。計算機系統的電源線、機房內的電話線、上下水管道和暖氣管道以及地線等，都可能成為傳導媒介，產生傳導泄漏。傳導泄漏往往伴隨著輻射泄漏。

三、TEMPEST技術中電磁泄漏的防護

對于電磁泄漏，目前可以采用的措施主要有：使用低輻射設備、利用噪聲干擾源、電磁屏蔽、濾波技術和光纖傳輸。

（一）使用低輻射設備。低輻射設備即TEMPEST設備。這是防輻射泄漏的根本措施。這些設備在設計和生產時就采取了防輻射措施，把設備的電磁泄漏抑制到最低限度。顯示器是計算機安全的一個薄弱環節，對顯示器的內容進行竊取，已是一項成熟的技術，因此選用低輻射顯示器十分重要。單色顯示器的輻射比彩色顯示器低得多，使用等離子顯示器或液晶顯示器也能進一步降低輻射。

（二）利用噪聲干擾源。電磁輻射干擾技術就是采用干擾器對計算機輻射進行電磁干擾，使竊收方難以提取視屏信息。利用噪聲干擾源有兩種方法：一是將一臺能產生噪聲的干擾器放在計算機設備旁邊，干擾器產生的噪聲與計算機設備產生的信息輻射一起向外輻射，使計算機設備產生的輻射不易被接受復現。干擾器產生的電磁輻射不應超過EMI（電磁干擾）標準；二是將處理重要信息的計算機放在中間，四周放一些處理一般信息的設備，讓這些設備產生的電磁泄漏一起向外輻射。

（三）濾波技術。濾波技術是對屏蔽技術的一種補充。被屏蔽的設備和元器件并不能完全密封在屏蔽體內，仍有電源線、信號線和公共地線需要與外界連接。因此，電磁波還是可以通過傳導或輻射從外部傳到屏蔽體內，或從屏蔽體內傳到外部。采用濾波技術，只允許某些頻率的信號通過，而阻止其它頻率范圍的信號，從而起到濾波作用，有效地抑制傳導干擾和傳導泄漏。

四、計算機輻射的主要來源

雖然微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量，但幸運的是，除顯示器之外，這些配件都是被裝在具有電磁屏蔽能力的機箱里面，阻擋了大部分電磁輻射。所以，我們通常受到的輻射一方面來自顯示器，而另一方面則來自主機。倘若顯示器在電磁屏蔽技術方面不夠嚴謹，那么用戶可能一周5天、每天8小時都會受到電磁輻射，對健康的危害顯而易見。而機箱同樣如此，設計不良的產品往往會發生電磁輻射泄漏，如果機箱與用戶之間的距離太近，外泄的電磁輻射同樣會影響到用戶健康。

上述表明，計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機。其中顯示器又分為CRT顯示器（陰極射線管顯示器）和LCD顯示器（液晶顯示器）。CRT顯示器是計算機中最嚴重的輻射源。CRT顯示器通過電子槍發射電子束實現畫面顯示，對外發射電子本身就會產生嚴重的電磁輻射，盡管厚厚的含鉛玻璃屏幕可在一定程度上阻隔輻射，但仍然有不少電子穿透阻隔層而直接照射到使用者。所以，如何削弱這部分輻射至關重要。

按照物理學的定義，來自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線、無線電場、靜電場和低頻電磁場。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發出的可見光和少量紫外線，只有少量的紫外線會對人體造成危害。X射線由電子束碰撞陰極射線管的內部前屏所產生，但因為能量極低，其輻射程度也可忽略不計。無線電場主要從CRT的控制電路部分發出，強度非常弱，經過短距離后基本上就衰減到零。靜電場則是從CRT電子槍內部的加速電場所產生，最直接的體現就是會讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應該是低頻電磁場，它主要由顯示器的電源部分（高壓包）和垂直／水平掃描電場所產生，電磁場頻率在5Hz-400kHz之間。

五、結語

在信息時代的今天，任何國家的政治、軍事、外交斗爭都離不開信息，信息安全保密已成為國家安全戰略的一個重要組成部分。信息安全保密是一項系統工程，電磁輻射泄漏也一樣，任何單一的防護措施都不是萬無一失的。要根據不同系統的特點采用與之相適應的最佳防護措施進行綜合防護。

參考文獻：

第6篇：電磁輻射的特點范文

1.電磁輻射的定義分類

電磁輻射是能量以電磁波的形式由源發射到空間或者以電磁波的形式在空間傳播。電磁輻射因其頻率和強度的不同，會對人體產生不同的危害。電磁輻射可分為三個級別：微波、射頻、低頻，低頻輻射頻率為

2.低頻輻射對不同人群身體健康的影響

電磁輻射的損傷機制主要包括三個方面：熱效應、非熱效應、累計效應。熱效應是通過電磁場或者其他方式使機體或系統加熱而引起的變化，非熱效應是電磁場通過除熱效應以外的其他方式引起生物體生理生化改變的過程，具有極低頻的特點；累計效應是在熱效應和非熱效應未得到修復而使輻射損傷得到累積的效應。

電磁輻射對人體的危害與多種因素有關，如輻射強度及頻率、輻照時間、距離、年齡、性別、健康狀況等等。多項研究表明低頻輻射會對人體產生多種危害。

如低頻電磁輻射（電視機）對兒童心理健康發展、認知能力會產生負面影響；低頻輻射引起胚胎眼鞏膜成纖維細胞的分子病理改變，這可能是產生近視的原因之一；極低頻電磁輻射工頻輻射可能對作業區工作人員肝細胞的合成、排泄功能有一定影響，同時也可能引起肝細胞損傷；暴露于不同強度的電場和磁場在一定程度上對作業人員的心血管系統具有一定的影響；現代化通信辦公設備對公職人員耳、眼產生不良影響。

此外，也有研究表明低頻輻射對生殖系統及胎兒發育產生不良影響，會增加孕婦流產幾率。另外，據德國慕尼黑大學對近萬名長期操作電腦的女性進行的跟蹤調查表明，長期操作電腦的女性患乳腺癌的危險性比其他職業女性的概率高出43%，可見低頻輻射還具有一定的致癌性。

3.手機等低頻輻射設備對人體皮膚的影響

移動通信、網絡技術的發展，使得手機、電腦成為人們日常工作、學習及生活的必需工具。目前，使用手機的人數占據世界總人數的1/2左右，受手機電磁輻射影響的人數也隨之增多。手機輻射對人體皮膚的影響也漸漸成為研究熱點。

手機電磁輻射對人體的影響主要為熱效應和非熱效應兩方面。目前，關于手機輻射對皮膚的影響生物學機理的研究主要集中在國外，國內的研究相對較少。如D.Simon等研究了手機輻射（900MHz）對色素沉著皮膚模型產生的影響，結果表明，在900MHz頻率的手機輻射下，表皮內環境瞬間發生穩態變化，這對皮膚抵御外來刺激的能力有所影響，降低了皮膚的自我保護能力。皮膚自我防御能力的降低使得皮膚免疫能力降低，這是多種皮膚問題產生的根源。此外，多項研究表明，手機輻射可引起皮膚角質層增厚、基底層細胞增生、表皮萎縮，同時，輻射還會影響膠原蛋白和彈性蛋白的表達，這是引起皮膚衰老及皺紋的誘因之一。

綜上所述，手機低頻輻射通過影響細胞因子、活性蛋白、基因等引起皮膚損傷，損害皮膚修復屏障、影響膠原蛋白及彈性蛋白的表達、增厚角質層細胞等，這是長期暴露在手機輻射的環境下，皮膚出現無光澤、衰老的原因之。

李志堅等，采用隨機對照的方法，對105名VDT（專職電腦終端）工作人員的面部皮膚進行了系統的跟蹤和調查，通過參與者自覺癥狀間接反映皮膚屏障功能情況。結果顯示，隨著每日工作時間的加長，顏面部自覺癥狀（瘙癢、紅斑、丘疹等）顯著加強，說明電腦輻射可能通過影響皮膚屏障功能使皮膚的退化、衰老加速。

牛牧等，采用隨機同樣的方法系統調查、研究電腦輻射對VDT人員顏面部皮膚的影響，對工作期前后面部干燥、瘙癢感感、脫屑、緊繃感、燒灼感等自覺癥狀進行了評價。結果表明，工作人員電腦輻射對顏面皮膚屏障功能的影響非常顯著，其明顯加快了皮膚的衰老。

綜上，通過統計調查，電腦低頻輻射使長期暴露在電腦前的工作人員的面部皮膚干燥、瘙癢感、脫屑、燒灼感、紅斑等癥狀加劇，使皮膚的衰老加速。

第7篇：電磁輻射的特點范文

關鍵詞:信息安全；電磁輻射；TEMPEST

Electromagneticradiationofinformationdeviceandelimination

LIANGXiao-yan，WANGJun-li，YANGJian，WANGRu-long

(BeijingTraceandCommunicationTechniqueResearchInstitute，Beijing100094，China)

Abstract：Withtherapiddevelopmentofcomputerinformationsafetytechnique，moreandmoreattentionhadbeenpaidtotheelectromagneticradiationofcomputer.Basedontheanalysisonthetrackofelectromagneticradiationofcomputerinformationsystem，typicalprotectionmethodisbrieflyintroduced.

Keywords：Informationsafety；electromagneticradiation；TEMPEST

當計算機網絡的日益普及給我們工作帶來極大便利的同時，不可避免地帶來一些負面影響，其中最突出的是計算機網絡的信息安全問題。信息泄密的途徑很多，其中電磁輻射是計算機及其網絡系統泄密的重要途徑之一，對它的研究正越來越受到人們的重視。

1TEMPEST技術

計算機及其外部設備在工作時通過電磁波將有用信息泄漏出去的過程稱為計算機電磁泄漏。和其它電子設備一樣，計算機及其外部設備(包括主機、顯示終端、硬盤驅動器、軟盤驅動器、磁盤機、磁帶機、打印機等)，在工作時都會產生不同程度的電磁泄漏，如主機中各種數字電路電流的電磁泄漏、鍵盤按鍵開關引起的電磁泄漏、顯示器視頻信號的電磁泄漏、打印機的低頻電磁泄漏等等。這些輻射出去的電磁波，任何人都可以借助儀器設備在一定范圍內收到它，尤其是利用高靈敏度的儀器可以準確、清晰地獲取計算機正在處理的信息。信息輻射防護技術，就是針對計算機的信號輻射特性，運用一定的技術手段不讓竊收方接受到計算機輻射的信號和復原出有關的真實信息。對電磁泄漏信號中所攜帶的敏感信息進行分析、測試、接收、還原以及防護的一系列技術構成了信息安全保密的一個專門研究領域，這種技術在國外稱為TEMPEST技術，即“瞬時電磁脈沖發射監測技術”(TransientElectromagneticPulseEmanationSurveillanceTech－nology)。按照麥克斯韋電磁場理論：任何交變電磁場都會向四周空間輻射電磁信號，任何載有交變電磁信號的導體都可作為發射天線。計算機是采用高速脈沖數字電路工作的，因此，只要處于工作狀態就會向機器外輻射含有信息的電磁波。

TEMPEST技術的研究上世紀50年代始于美國。隨后，俄羅斯、英國、法國和德國等國家都開始積極研究和發展TEMPEST技術。1985年荷蘭人W.vanEck在“Computer＆Security”上發表文章，首次詳細披露了通過簡單改裝電視機實現偵收并還原計算機顯示器屏幕信息的可行性技術細節，并聲稱最遠距離可達1000m，引起很大轟動。根據上世紀90年代以后的資料，英國人也稱可以在1600m外對計算機視頻信息進行還原[1]。隨著信息技術的快速發展和恐怖的逐步升級，各國對TEMPEST技術的研究更加廣泛和深入。而美國TEMPEST市場規模更是有增無減。幾十年來，美國多次修訂和補充TEMPEST技術標準和規定，TEMPEST的內涵也在逐漸擴大，已經從原來的通信安全領域擴展到信息安全的范圍。

我國從80年代中期開始關注TEMPEST問題。90年代初，在國家相關單位牽頭和組織下，經過多年的理論研究、實驗測試以及產品開發，已經在信息設備的電磁泄漏發射機理、安全評估、技術產品測評、實驗室和現場測試、紅黑信號識別等方面取得一定成果。在TEMPEST防護技術方面，已經具有屏蔽室、低泄漏發射產品、電磁干擾產品3大類不同等級的防護產品。但是我國的接收機設計水平和數字信號后處理能力還不高。

2TEMPEST技術中電磁泄漏的途徑

計算機及其外部設備內的信息，通常通過兩種途徑泄漏出去：以電磁波的形式輻射出去的稱為輻射泄漏，這主要是指計算機內部產生的電磁輻射。這種輻射是由計算機內部的各種傳輸線(包括印制板上的走線)、信號處理電路、邏輯電路、顯示器、開關元件和電機及其驅動控制電路產生的；另一種是通過各種線路和金屬管道傳導出去的稱為傳導泄漏。計算機系統的電源線、機房內的電話線、上下水管道和暖氣管道以及地線等，都可能成為傳導媒界，產生傳導泄漏。傳導泄漏往往伴隨著輻射泄漏。

3TEMPEST技術中電磁泄漏的防護

對于電磁泄漏，目前可以采用的措施主要有：使用低輻射設備、利用噪聲干擾源、電磁屏蔽、濾波技術和光纖傳輸[2]。

(1)使用低輻射設備。低輻射設備即TEMPEST設備。這是防輻射泄漏的根本措施。這些設備在設計和生產時就采取了防輻射措施，把設備的電磁泄漏抑制到最低限度。顯示器是計算機安全的一個薄弱環節，對顯示器的內容進行竊取，已是一項成熟的技術，因此選用低輻射顯示器十分重要。單色顯示器的輻射比彩色顯示器低得多，使用等離子顯示器或液晶顯示器也能進一步降低輻射。

(2)利用噪聲干擾源。電磁輻射干擾技術就是采用干擾器對計算機輻射進行電磁干擾，使竊收方難以提取視屏信息。利用噪聲干擾源有兩種方法：一是將一臺能產生噪聲的干擾器放在計算機設備旁邊，干擾器產生的噪聲與計算機設備產生的信息輻射一起向外輻射，使計算機設備產生的輻射不易被接受復現。干擾器產生的電磁輻射不應超過EMI(電磁干擾)標準；二是將處理重要信息的計算機放在中間，四周放一些處理一般信息的設備，讓這些設備產生的電磁泄漏一起向外輻射。

(3)電磁屏蔽。屏蔽技術是將計算機設備置于屏蔽室中，達到防止電磁輻射的目的。該技術是所有防輻射技術手段中最為可靠的一種。屏蔽技術的另一種方法是使用防信息泄漏玻璃。防信息泄漏玻璃裝在電子設備顯示窗上，可以解決顯示窗信息泄漏問題。有統計測試表明，如果電磁波輻射量是100％，那么防信息泄漏玻璃可以將89％的信息通過地線導入地下，再將10％的信息反射掉，剩下的漏網信號不足1％，這就無法還原成清晰完整的信息，從而達到保密的目的。

(4)濾波技術。濾波技術是對屏蔽技術的一種補充。被屏蔽的設備和元器件并不能完全密封在屏蔽體內，仍有電源線、信號線和公共地線需要與外界連接。因此，電磁波還是可以通過傳導或輻射從外部傳到屏蔽體內，或從屏蔽體內傳到外部。采用濾波技術，只允許某些頻率的信號通過，而阻止其它頻率范圍的信號，從而起到濾波作用，有效地抑制傳導干擾和傳導泄漏。

(5)光纖傳輸。光纖傳輸是一種新型的通信方式。光纖為非導體，可直接穿過屏蔽體，不附加濾波器也不會引起信息泄漏。光纖內傳輸的是光信號，不僅能量損耗小，而且不存在電磁信息泄漏的問題。若干年內還不可能從光纖外部竊取并還原信號。同其它傳輸方式相比，光纖具有容量大、安全、可靠、傳輸信息量大及抗干擾能力強等優點。

4結語

在信息時代的今天，任何國家的政治、軍事、外交斗爭都離不開信息，信息安全保密已成為國家安全戰略的一個重要組成部分。信息安全保密是一項系統工程，電磁輻射泄漏也一樣，任何單一的防護措施都不是萬無一失的。要根據不同系統的特點采用與之相適應的最佳防護措施進行綜合防護。

參考文獻

第8篇：電磁輻射的特點范文

正在危害9億人的健康

近幾年，我國電腦和網絡迅猛發展，中國互聯網絡信息中心的《第22次中國互聯網絡發展狀況統計報告》指出：截至2008年6月底，中國網民數量達到2.53億，移動電話用戶達到了6.16億戶，電腦用戶數和手機用戶數量都躍居世界第一位。

電磁輻射已被世界衛生組織列為繼水源、大氣、噪聲之后的第四大環境污染源，成為危害人類健康的“隱形殺手”。依國際MPRⅡ防輻射安全規定：人體正常承受的輻射在50cm距離內必須小于等于25V/m的輻射暴露量。以臺式電腦為例，輻射量包括鍵盤1000V/m、鼠標450V/m、屏幕218V/m、主機170V/m，筆記本電腦2500V/m。國內外醫學專家研究表明，長期、過量的電磁輻射會對人體造成8大傷害：促進細胞癌化，荷爾蒙分泌紊亂，刺激腦部誘發癡呆癥，視力、記憶力、肝臟造血功能下降，鈣離子大量流失，直接導致“三高”，精神紊亂，導致抑郁，異常妊娠，異常生產等。澳大利亞阿德萊德大學的科學家曾將電腦搬到供實驗用的老鼠跟前。日夜不停地開著，一星期后一些老鼠的子宮和乳腺癌變，另一些老鼠免疫力急劇下降。而將這些老鼠放在電腦前越近，它們死得越快。

眼下信息社會，人們對計算機網絡的依賴性越來越強，電磁輻射污染日益嚴重!除此之外，手機、電視、電磁爐、微波爐等電子產品的普及，使得輻射高危群體進一步擴大，防輻射已經到了刻不容緩的地步!

防輻射迫在眉睫

防輻射卡成為投資熱點

如何防護電磁輻射呢?這個課題已經成為社會廣泛關注的難題，人們常采用的方法有飲食防輻射法，辦公桌上擺放花兒、仙人掌，穿防輻射服，屏幕加上視保屏等等，這些措施無一不體現出人們對健康的重視，但事實上，這些措施要么效果難盡人意，要么使用麻煩難以普及，如何能夠做到既能有效防輻射使用又簡單方便呢?

近來，根據電腦輻射的特點以及人們使用電腦的習慣，香港美亞盛泉有限公司經過長時間的研發，推出的“懾力諾”系列防輻射卡，該產品有效吸收電磁波≥90％，防輻射范圍達到直徑80cm，直接有效地降低輻射波對人體的傷害。

據了解，該產品和信用卡一般大小，從科技制衡科技的理念出發，此卡既可放在工作證、學生證上佩帶，也隨意可放在電腦旁邊，當防輻射卡接近正在發射電磁波的輻射源時，電磁輻射波會與卡內磁介質吸波材料的磁矩發生作用，使之發生共振，并通過各種阻尼運動將能量傳遞給吸波材料，以熱能的形式散發，實現吸收電磁輻射的作用。根據磁波在介質中從低磁導率向高磁導率方向傳播的規律，防輻射多功能卡能將輻射于人體附近的電磁波引導向接近防輻射多功能卡面積25倍左右的區域內，電磁輻射能量被引導到防輻射多功能卡內，轉變成熱能耗散掉，從而改變人體周圍的電磁場分布使得接近輻射源的工作者得到良好的屏蔽，進而達到消除電磁輻射對人體的危害的目的。

效果看得見

“懾力諾”熱銷全球

香港美亞盛泉有限公司依托強勢的科技研發能力，產品出口日本、美國、歐洲，每到一地，無不引起了搶購熱潮，出其不意地成為全球經濟寒流下的第一把火。采訪中，工作人員告訴記者：“我們的‘懾力諾’防輻射卡，防輻射效果立竿見影!這是其它任何同類產品都無法比擬的!通常，在電腦、手機、電視等電子產品使用時，用中國輻射防輻射研究院生產的“電磁輻射測試儀”可測到信號很強的輻射數據并聽到警報聲，但如果將“懾力諾”放在邊上，輻射數據立即歸零，輻射波全部被吸收!”看得見的效果，實實在在的品質，使得“懾力諾”能依托口碑效應逆流而上，席卷全球掀起搶購風暴。

在國外取得不菲業績之后，2009年，香港美亞盛泉有限公司斥巨資揮師進攻中國大陸，發掘大陸9億輻射高危人群的“金礦”。這對于國內猶如久旱逢甘霖，市場上太久沒有如此好的產品了!在中關村鼎好電子商場的新產品展銷現場，巨幅的宣傳海報“輻射。正在危害你的健康!”醒目字樣吸引著每一位進入商場的顧客，“懾力諾”以特有的產品訴求，一上市就迎得市場滿堂喝彩!

香港美亞盛泉有限公司作為我國第一家具有專業水平，集研發、生產、銷售為一體的防電磁輻射廠家，填補了國內市場的空白。據記者市場調查，中國大陸市面上目前鮮有同類產品，個別防輻射服等由于缺乏品質保障，耕耘多年也難成氣候。美亞盛泉公司招商部周經理告訴記者：“懾力諾”系列防輻射卡有六大優勢：1、市場無競爭，由于有較高的科技含量，在今后很長一段時間里難有同類產品跟進。2、強勢品牌支持，公司2009年中國大陸廣告預算達1000萬。3、無處不在的市場，學校、公司、單位等只要有電腦電器等電子產品的地方就有需求14、看得見的效果比任何宣傳都具說服力，公司為每一位經銷人員免費配備中國輻射防輻射研究院生產的“電磁輻射測試儀”，效果證明一切!5、產品全部經過檢測，符合國家GB18871-2002電離輻射與輻射源安全標準。6、豐厚的利潤回報，“懾力諾”中國大陸統一零售價人民幣188元，公司給經銷商供貨價最低三折起。

香港美亞盛泉有限公司

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招商熱線：0579-81607150

第9篇：電磁輻射的特點范文

【關鍵詞】通信基站；GSM；CDMA；電磁輻射；防護距離

1.引言

近年來，移動通信技術得到了一定的發展，越來越多的移動通信基站將架設在人口密集的城市上空。移動通信作為一種迅速、準確地傳遞各種信息的有效工具，使各行各業節省了人力、物力，縮短了時間、空間，大大提高了工作效率，成為一個迅速崛起的行業躋身于世界經濟發展的前列。但是隨著人們對通信手段和方式的更高要求，隨之而來的電磁輻射問題也凸現出來。如果不能科學確定通信基站電磁輻射安全防護距離，將會對公眾和環境造成影響。目前，這是擺在廣大通信事業工作者面前的一項長期而艱巨的任務。

2.通信基站電磁特性分析

2.1 通信基站的基本特點

目前，GSM網和CDMA網都是通過基站天線接收和發射信號實現信息的傳遞。基站接收天線接收來自環境的上行頻段的電磁波信號，發射天線向環境發射下行頻段的電磁波信號。因此基站對周圍環境的影響主要是下行頻段范圍內的電磁波輻射所產生的。

基站每個扇區的載頻數目、發射功率/載頻、從發射機端口到天線發射間的衰減、主瓣增益等參數決定了電磁能量發射的大小；天線輻射的方向圖、天線的俯角等參數決定了電磁能量的分布。這些參數都由實際情況確定，每個基站都不一定完全相同。

2.2 天線輻射的方向圖

在天線所有相關參數中，天線輻射的方向圖是比較特殊的一個參數，它表示天線向一定方向輻射電磁波的能力。通常用水平平面及垂直平面上表示不同方向輻射電磁波功率大小的曲線來表示天線的方向性，圖1和圖2分別為水平和垂直方向性示意圖。

3.基站防護區域和防護距離

基站的扇區一般都是三個，每個扇區的方向基本一致，都是按照0/120°/240°布置。同一個基站每個扇區的天線基本一致，并且多網共站址架設基站的同一個扇區天線之間的距

離也較小，有些架設在樓頂的天線甚至緊挨在一起，因此下面將著重討論一個扇區的情況，并將多網共站址架設基站的某一個扇區作為一個整體對待。

3.1 目前基站防護區域

目前基站的防護區域是根據主瓣方向來劃分的，近似于一個以天線為中心，主瓣方向水平防護距離為半徑、垂直防護距離為高的一個圓錐體，平面示意圖如圖3所示。

3.2 新的防護區域和防護距離的劃分

由于天線發射的電磁能量主要集中在主瓣方向，其他方向的電磁能量衰減很快，因此可以將天線的電磁輻射防護區域進一步細化分為天線主瓣、側向和后方三個區域，具體定義如下。

（1）防護區域

主瓣防護區域：天線水平半功率角之間的區域；側向防護區域：從天線水平半功率角到天線正面水平線之間的區域；后方防護區域：天線背面區域。

（2）防護距離

主瓣防護區域水平方向防護距離也為主瓣方向防護距離，垂直方向防護距離也為主瓣方向防護距離；側向防護區域水平方向防護距離為側向防護距離，垂直方向防護距離保守取為主瓣方向防護距離；后方防護區域水平方向防護距離為后方防護距離，垂直方向防護距離也為后方防護距離；三個區域交接之處，防護距離取較小的。

（3）參數的取值

由于各網天線參數不完全一致，因此水平半功率張角、垂直半功率張角和俯角的取值以天線參數中最大者計算。其他參數按照實際情況取值。

這樣劃分既符合實際情況，又便于實際操作，如圖4所示。

3.3 防護距離的確定

根據HJ/T 10.2-1996《輻射環境保護管理導則--電磁輻射監測儀器和方法》 中微波遠場軸向功率密度預測模型計算基站電磁輻射強度。

式中 Pd 為功率密度， ； P 為設備輻射功率，W； G 為天線最大輻射方向的功率增益（ 倍數）； d 為距離天線的直線距離，m。

設備實際最大輸出功率（ Pout） 經分配單元、接頭、跳線、饋線和天線平衡轉換器后產生衰減（ x 為衰減系數） ， 最后經天線向環境輻射的功率P 計算式為

天線增益的單位轉換公式為

由式（ 1） 可以推算出功率密度與天線主射線方向距離的關系， 即

當計算基站的軸向保護距離（ 即功率密度達到評價標時的水平距離） 時， 取

。

水平保護距離（ 天線俯角較小， 保守計算） 為

垂直保護距離為

式中為發射天線安裝俯角； 為發射天線垂直半功率角。本文選取的典型WCDMA 網絡基站參數見表1。

由于天線俯角較小， 保守考慮水平防護距離約等于理論計算的軸向防護距離。根據上述安全防護距離計算模式， 本文測試WCDMA 網絡基站的水平防護距離為25. 1 m， 垂直防護距離為4.0 m。

4.結束語

綜上所述，根據天線電磁發射特性提出的天線主瓣、側向和后方三個防護區域的劃分模式及相應防護距離的計算方法與實際情況能較好的吻合。既能符合電磁污染實際情況，又能起到防護人員的作用和縮小防護區域。

參考文獻：