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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(qiáng)度有多大。

⑵ 目前我國管理范圍

　　目前認(rèn)為影響較大、受關(guān)注、研究較多并已經(jīng)制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)，因此有必要了解常見電磁輻射源的頻率。

　　GSM移動(dòng)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(gè)頻段

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

　　高壓電力設(shè)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(yīng)加熱設(shè)備（如熔煉爐、淬火爐等）：工作頻率幾百kHz

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

　?。?0.68 MHz

　　電信聯(lián)盟(ITU)分配給工科醫(yī)（ISM）設(shè)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(qiáng)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(dǎo)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(shí)也可引申，將電磁感應(yīng)（即感應(yīng)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(dǎo)發(fā)射是指"沿電源線或信號線傳輸?shù)碾姶虐l(fā)射。"

　　⑷ 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(dǎo)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(shí)際上電磁輻射騷擾源常常也伴隨著傳導(dǎo)發(fā)射。

　　實(shí)際傳播途徑是輻射與傳導(dǎo)的組合（注意前面是發(fā)射途徑），比如電磁波到達(dá)建筑物時(shí)，既（穿過墻壁或）通過門窗進(jìn)入室內(nèi)，也通過電線、鋼筋傳導(dǎo)進(jìn)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(qiáng)度明顯高于室內(nèi)的平均電場強(qiáng)度。測某基站時(shí)發(fā)現(xiàn)橫梁下電場強(qiáng)度高于該點(diǎn)旁邊1米位置的電場強(qiáng)度。六、電磁輻射污染源監(jiān)測方法

環(huán)境條件

　　應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和儀器標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的使用條件。測量記錄表應(yīng)注明環(huán)境溫度、相對濕度。

測量儀器　

　　可使用各向同性響應(yīng)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(shí)，應(yīng)在測量點(diǎn)調(diào)整探頭方向以測出測量點(diǎn)大輻射電平。

　　測量儀器工作頻帶應(yīng)滿足待測場要求，儀器應(yīng)經(jīng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)定期鑒定。

測量時(shí)間

　　在輻射體正常工作時(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)間不應(yīng)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(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長測量時(shí)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(gè)部位。

　　輻射體各輔助設(shè)施（計(jì)算機(jī)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(gè)測量部位平均場強(qiáng)值（若有幾次讀數(shù)）。是RMS平均值。

評價(jià)

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

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(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和儀器標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的使用條件。測量記錄表應(yīng)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(qiáng)度測量值＞50dBμV/m的頻率作為測量頻率。

4 測量時(shí)間

　　基本測量時(shí)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(shí)晝夜測量，晝夜測量點(diǎn)不應(yīng)少于10點(diǎn)。

　　測量間隔時(shí)間為1h，每次測量觀察時(shí)間不應(yīng)小于15s，若指針擺動(dòng)過大，應(yīng)適當(dāng)延長觀察時(shí)間。

布點(diǎn)方法

1 典型輻射體環(huán)境測量布點(diǎn)

　　對典型輻射體，比如某個(gè)電視發(fā)射塔周圍環(huán)境實(shí)施監(jiān)測時(shí)，則以輻射體為中心，按間隔45°的八個(gè)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(diǎn)測量，測量范圍根據(jù)實(shí)際情況確定。

2 一般環(huán)境測量布點(diǎn)

　　對整個(gè)城市電磁輻射測量時(shí)，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(diǎn)后，應(yīng)對實(shí)際測點(diǎn)進(jìn)行考察?？紤]地形地物影響，實(shí)際測點(diǎn)應(yīng)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(diǎn)調(diào)整，測點(diǎn)調(diào)整大為方格邊長的1/4，對特殊地區(qū)方格允許不進(jìn)行測量。需要對高層建筑測量時(shí)，應(yīng)在各層陽臺或室內(nèi)選點(diǎn)測量。

測量儀器

1 非選頻式輻射測量儀

　　具有各向同性響應(yīng)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(shí)，應(yīng)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(qiáng)儀，干擾測試接收機(jī)，以及用頻譜儀、接收機(jī)、天線自行組成測量系統(tǒng)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)場校準(zhǔn)后可用于此目的。測量誤差應(yīng)小于±3dB,頻率誤差應(yīng)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(jī)聯(lián)接后，通過編制測量軟件可組成自動(dòng)測試系統(tǒng)，達(dá)到數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和統(tǒng)計(jì)。 

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

數(shù)據(jù)處理

　　1 如果測量儀器讀出的場強(qiáng)瞬時(shí)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(qiáng)： 

如果測量儀器的是非選頻式的，不用此公式。

　　2 對于自動(dòng)測量系統(tǒng)的實(shí)測數(shù)據(jù)，可編制數(shù)據(jù)處理軟件，分別統(tǒng)計(jì)每次測量中測值的大值Emax、小值Emin、中值、95%和80%時(shí)間概率的不超過場強(qiáng)值E（95%）、E（80%），上述統(tǒng)計(jì)值均以（dBμV/m）表示。還應(yīng)給出標(biāo)準(zhǔn)差值σ(以dB表示)。

如系多次重復(fù)測量，則將每次測量值統(tǒng)計(jì)后，再按4.4.1進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

繪制污染圖

　　1 繪制：頻率-場強(qiáng)、時(shí)間-場強(qiáng)、時(shí)間-頻率、測量位-總場強(qiáng)值等各組對應(yīng)曲線。

　　2 典型輻射體環(huán)境污染圖

　　以典型輻射體為圓心，標(biāo)注等場強(qiáng)值線圖（參見附錄B1），或以典型輻射體為圓心，標(biāo)注根據(jù)（4.5）式或(4.6)式得出的計(jì)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(biāo)注等場強(qiáng)值線圖，或標(biāo)注根據(jù)（4.5）式或(4.6)式得出的計(jì)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(qiáng)值。