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電磁輻射（EMF）測量技術(shù)及方法綜述二

4、電磁輻射頻率范圍 

⑴ 全范圍

　　廣義上包括Ｘ射線、γ射線、宇宙射線等電離電磁輻射，狹義上包括0～3×1012Hz，從靜電場、靜磁場到亞毫米波，該頻率范圍的電磁輻射不能造成原子與分子的電離，不管其強度有多大。

⑵ 目前我國管理范圍

　　目前認為影響較大、受關注、研究較多并已經(jīng)制定相應標準限值的頻段有：工頻50Hz，射頻100kHz-300GHz。

⑶ 各波段名稱、頻率范圍及波長 波段名稱 頻段名稱 頻率范圍 波長 

　 工頻 50/60 Hz 　 

　　超長波 甚低頻(VLF) 3～30KHz 100～10Km 

　　長波 低頻(LF) 30～300KHz 10～1Km 

　　中波 中頻(MF) 0.3～3MHz 1～0.1Km 

　　短波 高頻(HF) 3～30MHz 100～10m 

　　超短波(米波) 甚高頻(VHF) 30～300MHz 10～1m 

　　分米波 微波 超高頻(UHF) 0.3～3GHz 1～0.1m 

　　厘米波 特高頻(SHF) 3～30GHz 10～1cm 

　　毫米波 *頻(EHF) 30～300GHz 10～1mm 

波段名稱 頻段名稱 頻率范圍 波長

　　工頻 50/60 Hz 

　　超長波 甚低頻(VLF) 3～30KHz 100～10Km

　　長波 低頻(LF) 30～300KHz 10～1Km

　　中波 中頻(MF) 0.3～3MHz 1～0.1Km

　　短波 高頻(HF) 3～30MHz 100～10m

　　超短波(米波) 甚高頻(VHF) 30～300MHz 10～1m

　　分米波 微波 超高頻(UHF) 0.3～3GHz 1～0.1m

　　厘米波 特高頻(SHF) 3～30GHz 10～1cm

　　毫米波 *頻(EHF) 30～300GHz 10～1mm

⑷ 常見電磁輻射源的頻率范圍 

　　電磁輻射污染源監(jiān)測要求所用儀器的測量頻率范圍與污染源的工作頻率相適應，因此有必要了解常見電磁輻射源的頻率。

　　GSM移動通信基站：900/1800MHz

　　中波廣播：535-1605KHz

　　短波廣播：4-19 MHz內(nèi)的部分頻段

　　調(diào)頻（聲音）廣播：88-108MHz

　　電視：50-92，168-223，471-566，607-958 MHz五個頻段

　　家用微波爐：2450 MHz，工業(yè)微波爐：915，2450 MHz

　　高壓電力設備：工頻50Hz，電磁噪聲干擾中短波（測量范圍0.5-30 MHz）

　　高頻感應加熱設備（如熔煉爐、淬火爐等）：工作頻率幾百kHz

　　高頻介質(zhì)加熱設備：工作頻率幾MHz至幾十MHz。如塑料熱合機27.12，40.68MHz。

　?。?0.68 MHz

　　電信聯(lián)盟(ITU)分配給工科醫(yī)（ISM）設備的自由輻射頻率為13.56MHz，27.12 MHz，40.68 MHz，2.45GHz等。在這些頻率范圍內(nèi)的電磁輻射強度不受限制。

5、電磁能的發(fā)射與傳播途徑

　?、?nbsp;電磁發(fā)射是指"從源向外發(fā)出電磁能的現(xiàn)象"。電磁發(fā)射分為輻射發(fā)射和傳導發(fā)射。

　?、?nbsp;輻射發(fā)射是"通過空間傳播的、有用的或不希望有的電磁能量"。 而輻射發(fā)射經(jīng)常稱之為電磁輻射，其定義為："a.能量以電磁波形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象。b.能量以電磁波形式在空間傳播。

　　注：電磁輻射一詞的含義有時也可引申，將電磁感應（即感應場）也包括在內(nèi)。"我們在日常工作中使用的是其引申含義。

　?、?nbsp;傳導發(fā)射是指"沿電源線或信號線傳輸?shù)碾姶虐l(fā)射。"

　?、?nbsp;電磁環(huán)境的定義是"存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和。"電磁環(huán)境包括輻射發(fā)射與傳導發(fā)射。但從環(huán)境工程來看，電磁環(huán)境的主要影響因素是電磁輻射。實際上電磁輻射騷擾源常常也伴隨著傳導發(fā)射。

　　實際傳播途徑是輻射與傳導的組合（注意前面是發(fā)射途徑），比如電磁波到達建筑物時，既（穿過墻壁或）通過門窗進入室內(nèi)，也通過電線、鋼筋傳導進入室內(nèi)，如在永安761臺監(jiān)測中，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)電線附近的電場強度明顯高于室內(nèi)的平均電場強度。測某基站時發(fā)現(xiàn)橫梁下電場強度高于該點旁邊1米位置的電場強度。六、電磁輻射污染源監(jiān)測方法

環(huán)境條件

　　應符合行業(yè)標準和儀器標準中規(guī)定的使用條件。測量記錄表應注明環(huán)境溫度、相對濕度。

測量儀器　

　　可使用各向同性響應或有方向性電場探頭或磁場探頭的寬帶輻射測量儀。采用有方向性探頭時，應在測量點調(diào)整探頭方向以測出測量點大輻射電平。

　　測量儀器工作頻帶應滿足待測場要求，儀器應經(jīng)計量標準定期鑒定。

測量時間

　　在輻射體正常工作時間內(nèi)進行測量，每個測點連續(xù)測5次，每次測量時間不應小于15秒，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)的大值。若測量讀數(shù)起伏較大時，應適當延長測量時間。

測量位置

　　測量位置取作業(yè)人員操作位置，距地面0.5、1、1.7m三個部位。

　　輻射體各輔助設施（計算機房、供電室等）作業(yè)人員經(jīng)常操作的位置，測量部位距地面0.5、1、1.7m。

　　輻射體附近的固定哨位、值班位置等。

數(shù)據(jù)處理　

　　求出每個測量部位平均場強值（若有幾次讀數(shù)）。是RMS平均值。

評價

　　根據(jù)各操作位置的E值（H、Pd）按國家標準《電磁輻射防護規(guī)定》（GB 8702-88）或其它部委制定的"安全限值"作出分析評價。

6、一般環(huán)境電磁輻射測量方法

測量條件

1 氣候條件

　　氣候條件應符合行業(yè)標準和儀器標準中規(guī)定的使用條件。測量記錄表應注明環(huán)境溫度、相對濕度。

2 測量高度

　　取離地面1.7m～2m高度。也可根據(jù)不同目的，選擇測量高度。

3 測量頻率

　　取電場強度測量值＞50dBμV/m的頻率作為測量頻率。

4 測量時間

　　基本測量時間為5：00～9：00，11：00～14：00，18：00～23：00城市環(huán)境電磁輻射的高峰期。

　　若24小時晝夜測量，晝夜測量點不應少于10點。

　　測量間隔時間為1h，每次測量觀察時間不應小于15s，若指針擺動過大，應適當延長觀察時間。

布點方法

1 典型輻射體環(huán)境測量布點

　　對典型輻射體，比如某個電視發(fā)射塔周圍環(huán)境實施監(jiān)測時，則以輻射體為中心，按間隔45°的八個方位為測量線，每條測量線上選取距場源分別30、50、100m等不同距離定點測量，測量范圍根據(jù)實際情況確定。

2 一般環(huán)境測量布點

　　對整個城市電磁輻射測量時，根據(jù)城市測繪地圖，將全區(qū)劃分為1×1km2或2×2km2小方格，取方格中心為測量位置。

3 按上述方法在地圖上布點后，應對實際測點進行考察?？紤]地形地物影響，實際測點應避開高層建筑物、樹木、高壓線以及金屬結(jié)構(gòu)等，盡量選擇空曠地方測試。允許對規(guī)定測點調(diào)整，測點調(diào)整大為方格邊長的1/4，對特殊地區(qū)方格允許不進行測量。需要對高層建筑測量時，應在各層陽臺或室內(nèi)選點測量。

測量儀器

1 非選頻式輻射測量儀

　　具有各向同性響應或有方向性探頭的寬帶輻射測量儀屬于非選頻式輻射測量儀。用有方向性探頭時，應調(diào)整探頭方向以測出大輻射電平。

2 選頻式輻射測量儀

　　各種專門用于EMI測量的場強儀，干擾測試接收機，以及用頻譜儀、接收機、天線自行組成測量系統(tǒng)經(jīng)標準場校準后可用于此目的。測量誤差應小于±3dB,頻率誤差應小于被測頻率的10-3數(shù)量級。該測量系統(tǒng)經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換與微機聯(lián)接后，通過編制測量軟件可組成自動測試系統(tǒng)，達到數(shù)據(jù)自動采集和統(tǒng)計。 

　　自動測試系統(tǒng)中，測量儀可設置于平均值（適用于較平穩(wěn)的輻射測量）或準峰值（適用于脈沖輻射測量）檢波方式。每次測試時間為8~10min，數(shù)據(jù)采集取樣率為2次/s，進行連續(xù)取樣。

數(shù)據(jù)處理

　　1 如果測量儀器讀出的場強瞬時值的單位為分貝（dBμV/m），則按下列公式換算成以V/m為單位的場去強： 

如果測量儀器的是非選頻式的，不用此公式。

　　2 對于自動測量系統(tǒng)的實測數(shù)據(jù)，可編制數(shù)據(jù)處理軟件，分別統(tǒng)計每次測量中測值的大值Emax、小值Emin、中值、95%和80%時間概率的不超過場強值E（95%）、E（80%），上述統(tǒng)計值均以（dBμV/m）表示。還應給出標準差值σ(以dB表示)。

如系多次重復測量，則將每次測量值統(tǒng)計后，再按4.4.1進行數(shù)據(jù)處理。

繪制污染圖

　　1 繪制：頻率-場強、時間-場強、時間-頻率、測量位-總場強值等各組對應曲線。

　　2 典型輻射體環(huán)境污染圖

　　以典型輻射體為圓心，標注等場強值線圖（參見附錄B1），或以典型輻射體為圓心，標注根據(jù)（4.5）式或(4.6)式得出的計算值的等值線圖。

3 居民區(qū)環(huán)境污染圖

　　在有比例的測繪地圖上標注等場強值線圖，或標注根據(jù)（4.5）式或(4.6)式得出的計算值的等值線圖。根據(jù)需要亦可在各地區(qū)地圖上做好方格，用顏色或各種形狀圖線表示不同的場強值。