1、物理性污染控制,主編 陳杰瑢,第四章 電磁輻射污染及其防治,第一節(jié) 概 述,第二節(jié) 電磁輻射基礎(chǔ),第三節(jié) 電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),第四節(jié) 電磁輻射污染防治技術(shù),第四章,第一節(jié) 概 述,一、電磁環(huán)境和電磁輻射污染,二、電磁輻射污染源,三、電磁輻射污染的危害,一、電磁環(huán)境和電磁輻射污染,電磁環(huán)境 定義：某個存在電磁輻射的空間范圍。 特點(diǎn)： 電磁輻射是以電磁波的形式在空間環(huán) 境中傳播的，不能靜止地存在于空間 某處。 人類工作和生活的環(huán)境充滿電磁輻射。,電磁輻射污染 是指人類使用產(chǎn)生電磁輻射的器具而泄露 的電磁能量流傳播到室內(nèi)外空氣中，其量 超出環(huán)境本底值，且其性質(zhì)、頻率、強(qiáng)度 和持續(xù)時間等綜合影響而引起周

2、圍人群的 不適感，并使健康和福利受到損害。,二、電磁輻射污染源,（一）,電磁輻射污染源的種類,（二）,電磁輻射體與電磁輻射的產(chǎn)生,（一）,電磁輻射污染源的種類,表4-2 人工電磁場源分類,自然電磁場源,雷電,火山活動,太陽活動和宇宙射線,自然電磁場源,家用電器,人工電磁場源,電子設(shè)備,大功率輸電線,人工電磁場源,（二）,電磁輻射體與電磁輻射的產(chǎn)生,電磁輻射體 定義：能產(chǎn)生電磁輻射的物體。 電力系統(tǒng)工業(yè)設(shè)備 電氣化鐵道系統(tǒng)及設(shè)備 廣播電視和微波發(fā)射系統(tǒng)及設(shè)備 電磁冶煉系統(tǒng)及電加熱設(shè)備等 。,電磁輻射的產(chǎn)生 電磁輻射是一種物理現(xiàn)象，是能量以電 磁波形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象。 輸出功率100kW，頻

3、率200300kHz的高 頻冶煉機(jī)電磁輻射（表4-3 ）。,表4-3 冶煉機(jī)作業(yè)區(qū)電磁輻射產(chǎn)生狀況,三、電磁輻射污染的危害,對人體健康危 害的影響因素,三、電磁輻射污染的危害,周圍環(huán)境,受體差異,輻射源,頻率（波長）,電磁場強(qiáng)度,波形,照射時間,與輻射源距離,累計頻次,波長對生物效應(yīng)的影響（表4-4）,受檢人員癥狀百分比與場強(qiáng)關(guān)系統(tǒng)計（表4-5）,場強(qiáng),電磁波作用于人體的機(jī)理,案例介紹,在斯德哥爾摩市，生活在高壓輸電線區(qū)域內(nèi)的市民，因磁通密度B3mG（毫高斯），癌癥發(fā)病率為其他地區(qū)的3.8倍！ 1991年英國勞達(dá)公司一架民航機(jī)不幸墜毀，電磁輻射釀成了這場大禍。環(huán)境保護(hù)報。 1993年，瑞典等北

4、歐三國的研究調(diào)查公布，長期受到2mG以上的電磁輻射影響，罹患白血病的機(jī)會是正常人的21倍，罹患腦腫瘤的機(jī)會是正常人的1.5倍。,一、電場與磁場,二、電磁場與電磁輻射,三、射頻電磁場,四、電磁輻射的量度單位,第二節(jié) 電磁輻射基礎(chǔ),一、電場與磁場,一、電場與磁場,二、電磁場與電磁輻射,電磁輻射,電磁場以一定速度在空間傳播過程中不斷向周圍空間輻射能量，此能量稱為電磁輻射，亦稱電磁波。,一、電場與磁場,二、電磁場與電磁輻射,三、射頻電磁場,四、電磁輻射的量度單位,第二節(jié) 電磁輻射基礎(chǔ),二、電磁場與電磁輻射,（一）電磁波的周期（T）、頻率（f）、 波長（）和波速（V）,（二）場區(qū)分類及其特點(diǎn),（三）電磁

5、場的能量,（四）電磁波的傳播特性,周期：電磁波發(fā)生一次全振動所需要的時間，單位s (秒)。 頻率：電磁場每秒振蕩的次數(shù)，單位Hz (赫茲)；常用單位還有kHz (千赫)、 MHz (兆赫)或GHz (千兆赫)。 周期與頻率互為倒數(shù) 103 MHz = 106 kHz = 109 Hz,（一）電磁波的周期（T）、頻率（f）、 波長（）和波速（V）,波長：電磁波在一個周期內(nèi)所經(jīng)過的距離，單位有nm (納米)、 m (微米)或m (米)等。 換算關(guān)系 1m = 103mm = 106m =109nm,波速（v ）：電磁波在介質(zhì)中的傳播速度。,(4-1),真空光速 c0=2.993108m/s3108

6、m/s,相對介電常數(shù),相對導(dǎo)磁系數(shù),【討論】在同一介質(zhì)中，電磁波傳播速度是不變的，故波長與頻率成反比,定義空氣的r和 r 的值均為1，則電磁波在空氣中的波長和頻率的關(guān)系可簡化為,(4-2),（二）場區(qū)分類及其特點(diǎn),電場強(qiáng)度E與磁場強(qiáng)度H間無定量比例關(guān)系。 近區(qū)場電磁場強(qiáng)度比遠(yuǎn)區(qū)場要大得多，且衰減速度快。 近區(qū)場電磁感應(yīng)現(xiàn)象與場源密切相關(guān)，近區(qū)場不能脫離場源而獨(dú)立存在。,電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的定量關(guān)系 電場E與磁場H互相垂直，且都與傳播方向垂直。 遠(yuǎn)區(qū)場電磁輻射強(qiáng)度隨距離衰減比近區(qū)場緩慢。,（4-3）,電場的能量：用電場各點(diǎn)的能量密度表示 磁場的能量：用磁場各點(diǎn)的能量密度表示 電磁場的能量：等于上

7、述二者之和,（三）電磁場的能量,（4-5）,（4-6）,（4-7）,（四）電磁波的傳播特性,1.電場分量與磁場分量,2.電磁波的傳播方向,3.波的極化,4.電磁波在不同介質(zhì)中的衰減,5.電磁波的反射和透射,6.電磁波的相速與群速,7.電磁波譜,作簡諧振動的平面電磁波沿z方向傳播時，x方向的電場強(qiáng)度Ex為,1.電場分量與磁場分量,（4-8）,其中,y分 量的磁場Hy為,（4-9）,其中,介質(zhì)的本征阻抗,電場強(qiáng)度E和磁場強(qiáng)度H互相垂直的關(guān)系用右手螺旋法則描述，即右手四指由電場強(qiáng)度方向轉(zhuǎn)向磁場強(qiáng)度方向時，垂直伸直的大拇指的方向即為電磁波的傳播方向。 電磁波的傳播方向用矢量S表示。 S = E H （

8、4-10）,2.電磁波的傳播方向,波的極化：指電場E的取向。 類型：由電場的方向來決定 電場的水平分量和垂直分量的相位相同或相反時 為直線極化波； 電場的水平分量和垂直分量振幅相等，而相位相 差90或270時為圓極化波； 電場兩個分量的振幅和相位都不相等，則為橢圓 極化波。,3.波的極化,4.電磁波在不同介質(zhì)中的衰減,均勻介質(zhì)（如空氣）中，無能量損耗，電磁波的 波形不隨距離改變。 電場和磁場在時間上同相，在空間上互相垂直， 均作正弦函數(shù)的周期性變化，而且也都與傳播方 向垂直（圖4-1）。,電磁波在無損介質(zhì)中的衰減,4.電磁波在不同介質(zhì)中的衰減,金屬等傳導(dǎo)介質(zhì)中，自由電子在電磁場的作用下定 向運(yùn)

9、動形成電流，引起電磁波能量的損耗、衰減。 電磁波只在傳導(dǎo)介質(zhì)的表面層或界面上傳播。 波形為衰減正弦波 （圖4-2）。,電磁波在有損介質(zhì)中的衰減,4.電磁波在不同介質(zhì)中的衰減,趨膚厚度（穿透深度)： 電磁波能夠穿入金屬的深度。,電磁波在有損介質(zhì)中的衰減,（4-11）,式中：介質(zhì)的電導(dǎo)率 介質(zhì)的磁導(dǎo)率,頻率越低，進(jìn)入良導(dǎo)體的厚度即穿透深度越大。,5.電磁波的反射和透射,電磁波傳播至分界面時，發(fā)生反射和透射,圖4-3 電磁波的反射和透射,反射系數(shù) 傳輸系數(shù)(又稱透射系數(shù)),5.電磁波的反射和透射,當(dāng)平面波在理想導(dǎo)電平面上垂直入射時,（4-12）,（4-13）,6.電磁波的相速與群速,電磁波的角頻率，

10、rad/s,7.電磁波譜,電磁波（無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線和射線等）的頻率(或波長)不同，按其頻率 (或波長)的大小，依次排列譜圖即成電磁波譜,圖4-4 電磁波譜圖,一、電場與磁場,二、電磁場與電磁輻射,三、射頻電磁場,四、電磁輻射的量度單位,第二節(jié) 電磁輻射基礎(chǔ),三、射頻電磁場,射頻電磁場:高頻電流周圍形成的高頻率電場和磁場，也稱高頻電磁場。,每秒振蕩十萬次以上的交流電,表4-6 射頻電磁場的頻段,三、射頻電磁場,射頻電磁場:高頻電流周圍形成的高頻率電場和磁場，也稱高頻電磁場。,表4-6 射頻電磁場的頻段,應(yīng)用于無線電廣播,三、射頻電磁場,射頻電磁場:高頻電流周圍形成的高頻率

11、電場和磁場，也稱高頻電磁場。,表4-6 射頻電磁場的頻段,應(yīng)用于無線電廣播,電視,三、射頻電磁場,射頻電磁場:高頻電流周圍形成的高頻率電場和磁場，也稱高頻電磁場。,表4-6 射頻電磁場的頻段,應(yīng)用于無線電廣播,電視,微波技術(shù),表示電場中各個點(diǎn)電場的強(qiáng)弱和方向的物理量。 用單個電荷在電場中所受到的力的大小來衡量。 單位: V/m（伏/米）、mV/m（毫伏/米）或V/m（微伏/米）。,四、電磁輻射的量度單位,磁場強(qiáng)度的大小在數(shù)值上等于該點(diǎn)單位磁極所受力的大小。 單位: A/m（安/米）、mA/m（毫安/米）、A/m（微安/米）。,四、電磁輻射的量度單位,射頻電磁場頻段不同，測量采用的單位不同,四、

12、電磁輻射的量度單位,高頻(100kHz30MHz),甚高頻(30300MHz),V/m、mV/m、V/m或dB（分貝）,特高頻微波領(lǐng)域 （300MHz),單位：功率密度 W/cm2、mW/cm2或W/cm2,定義：兩個或兩個以上頻率的電磁波復(fù)合在一起的場強(qiáng)。 計算式 （4-16） 式中：E復(fù)合場強(qiáng)，V/m； E1，E2，En各頻率對應(yīng)的電磁場強(qiáng)。,四、電磁輻射的量度單位,一、電磁輻射評價標(biāo)準(zhǔn) 及相關(guān)計算方法,二、電磁輻射評價測量范圍,第三節(jié) 電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),一、電磁輻射評價標(biāo)準(zhǔn) 及相關(guān)計算方法,（一）,我國電磁輻射標(biāo)準(zhǔn),（二）,國際電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)簡介,作業(yè)場所 電磁輻射安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),電磁輻射環(huán)

13、境安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),干擾控制標(biāo)準(zhǔn),（一）,我國電磁輻射標(biāo)準(zhǔn),（一）,我國電磁輻射標(biāo)準(zhǔn),1.電磁輻射防護(hù)規(guī)定（GB8702-88）,2.環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB9174-3-88）,3.作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB10346-89）,4.作業(yè)場所超短波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB1043-89）,5.作業(yè)場所工頻電場衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB16203-1996）,6.工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GBZ1-2002）,7.國家軍用標(biāo)準(zhǔn),國家環(huán)?？偩趾蛧壹夹g(shù)監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)布 增加了SAR（比吸收率）劑量的內(nèi)容 規(guī)定在24h以內(nèi)任意連續(xù)6min的平均SAR應(yīng)小于0.02W/kg。 職業(yè)照射導(dǎo)出限值（表4-7） 公眾照射導(dǎo)出限值（

14、表4-8）,1.電磁輻射防護(hù)規(guī)定（GB8702-88）,1.電磁輻射防護(hù)規(guī)定（GB8702-88）,表4-7 職業(yè)照射導(dǎo)出限值,150/,0.40,（0.5,（0.0015,系平面波等效值，供對照參考。供對照參考，不作為限值； 表中f是頻率，MHz；表中數(shù)據(jù)作了取整處理。,1.電磁輻射防護(hù)規(guī)定（GB8702-88）,表4-8 公眾照射導(dǎo)出限值,150/,0.40,（0.5,（0.0015,系平面波等效值，供對照參考。供對照參考，不作為限值； 表中f是頻率，MHz；表中數(shù)據(jù)作了取整處理。,本標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定 對于一個輻射體發(fā)射幾種頻率或存在多個輻射體時，其電磁輻射場的場量參數(shù)在任意連續(xù)6min內(nèi)的平均

15、值之和，應(yīng)滿足 Ai，j 第i個輻射體受j頻段輻射的輻射水平； Bi，j，l 對應(yīng)于j頻段的電磁輻射所規(guī)定的照 射限值。,1.電磁輻射防護(hù)規(guī)定（GB8702-88）,（4-16）,SAR 值,能流密度：sP/AP/4L2 (L為手機(jī)與人體的距離) 吸收功率： psS (S為人體接受輻射的表面積) SARp/m (m為接受輻射的人體組織的質(zhì)量) SARPS/4L2m Kp/L2,適用范圍：適用于一切人群經(jīng)常居住和活動場所的環(huán)境電磁輻射，不包括職業(yè)輻射和射頻、微波治療需要的輻射。 內(nèi)容：二級容許限值（表4-9） I級標(biāo)準(zhǔn)安全區(qū)：老弱病殘孕嬰兒公眾在此區(qū)環(huán)境中長期居住生活，不受電磁輻射影響的區(qū)域。

16、II級中間區(qū)：長期居住生活在此區(qū)，有可能對易感人群引起某些不良反應(yīng)或影響，故必須加以限制。,2.環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB9174-3-88）,表4-9 環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB9174-3-88）,適用范圍：接觸微波輻射的各類作業(yè)（除居民所受環(huán)境輻射及接受微波診斷或治療的輻射外）。 內(nèi)容：規(guī)定了作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及測試方法。 此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容相對較多，詳細(xì)可參見標(biāo)準(zhǔn)原件（GB10346-89）。 主要內(nèi)容（表4-10）。,3.作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB10346-89）,表4-10 作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB10346-89）,內(nèi)容：規(guī)定了作業(yè)場所超高頻輻射（30300MHz）的

17、容許限值及測試方法（表4-11）,4.作業(yè)場所超短波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB1043-89）,表4-11 作業(yè)場所超短波（30300MHz）輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB10437-89）,內(nèi)容： 作業(yè)場所工頻電場8小時最高容許量為5kVm。 因工作需要必須進(jìn)入超過最高容許量的地點(diǎn)或延長接觸時間時，應(yīng)采取有效防護(hù)措施。 帶電作業(yè)人員應(yīng)該在“全封閉式”的屏蔽裝置中操作，或應(yīng)穿包括面部的屏蔽服。,5.作業(yè)場所工頻電場衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB16203-1996）,6.工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GBZ1-2002）,主要內(nèi)容： （1）防非電離輻射(射頻輻射),生產(chǎn)工藝過程防止電磁輻射能的泄漏措施； 工作地點(diǎn)微波輻射強(qiáng)度衛(wèi)生限值 短

18、時間接觸時輻射強(qiáng)度衛(wèi)生限值； 高頻電磁輻射工作地點(diǎn)輻射強(qiáng)度衛(wèi)生限值 產(chǎn)生非電離輻射的設(shè)備的屏蔽措施。,6.工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GBZ1-2002）,主要內(nèi)容： （2）工頻超高壓電場的防護(hù),產(chǎn)生工頻超高壓電場的設(shè)備防護(hù)措施。 產(chǎn)生工頻超高壓電場的設(shè)備安裝地址(位置)的選擇與輻射強(qiáng)度限值。 從事工頻高壓電作業(yè)場所的電場強(qiáng)度限值。 超高壓輸電設(shè)備的屏蔽要求。,超短波輻射作業(yè)區(qū)安全限值GJB1002-90,7.國家軍用標(biāo)準(zhǔn),表4-14 超短波（30300MHz）輻射作業(yè)區(qū)安全限值（GJB1002-90）,當(dāng)在脈沖條件下工作電場強(qiáng)度大于10V/m，在連續(xù)波條件下工作電場強(qiáng)度大于 14V/m時，都必須采

19、取有效防護(hù)措施。如實(shí)測數(shù)據(jù)以平均功率密度表示時，須 將數(shù)據(jù)按下式換算成等效值：,式中：E為電場強(qiáng)度，單位為V/m；,Pd為功率密度，單位為W/m。,水面艦艇磁場對人體作用安全限值GJB2779-96,7.國家軍用標(biāo)準(zhǔn),生活艙，系包括居住艙、會議室、餐廳等生活與休息艙室； 一般工作艙，指除強(qiáng)磁場設(shè)備艙以外的各種作業(yè)艙室。,表4-15 水面艦艇磁場對人體作用安全限值（GJB2779-96）,1.工頻電場衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),2.工頻磁場衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),3.射頻電磁輻射標(biāo)準(zhǔn),4.無線通信標(biāo)準(zhǔn),5.磁場標(biāo)準(zhǔn),（二）,國際電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)簡介,表4-16 各國工頻電場強(qiáng)度限值,1.工頻電場衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),目前約有20個國家制定了工

20、頻電場電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)； 多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)是推薦值。,表4-17 IRPA/INIRC 50/60Hz電磁場限值,2.工頻磁場衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),國際輻射防護(hù)協(xié)會所屬國際非電離輻射委員會（IRPA/INIRC）于1990年向各國推薦頻率為50/60Hz電場和磁場限值臨時導(dǎo)則,2.工頻磁場衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),（4-19）,職業(yè)照射：受照射時間t與電場強(qiáng)度E的關(guān)系為,公眾照射：磁通量密度1mT時，受照射時間容許值限制在每天數(shù)分鐘以內(nèi)，且此時體內(nèi)感應(yīng)電流密度2mA/m。,表4-18 IRPA射頻電磁輻射職業(yè)暴露限值,3.射頻電磁輻射標(biāo)準(zhǔn),國際輻射防護(hù)協(xié)會（IRPA）對射頻電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)的修改（1988年）,表中f為頻率，MHz。,表

21、4-19 IRPA射頻電磁輻射公眾暴露限值,3.射頻電磁輻射標(biāo)準(zhǔn),表中f為頻率，MHz。,4.無線通信標(biāo)準(zhǔn),無線通信容許限值：為保護(hù)無線通信環(huán)境中工作和生活的職業(yè)人群和公眾人群的安全與健康的限值。 國際非電離輻射防護(hù)委員會（ICNPR）制定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)被世界衛(wèi)生組織和越來越多的國家、地區(qū)逐步采用。,國外研究機(jī)構(gòu)已有研究報道，對恒定磁場職業(yè)暴露標(biāo)準(zhǔn)提出了一些建議或推薦限值。但尚未得到公認(rèn)，僅具有參考價值。 我國在磁場暴露衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)方面研究較少。,5.磁場標(biāo)準(zhǔn),表4-20 電磁輻射評價測量范圍,二、電磁輻射評價測量范圍,一、電磁輻射防護(hù)基本原則,二、電磁輻射防治的基本方法,三、電磁輻射防治技術(shù),四

22、、電磁輻射控制應(yīng)用實(shí)例,第四節(jié) 電磁輻射污染防治技術(shù),一、電磁輻射防護(hù)基本原則,目標(biāo)：抑制電磁輻射源 具體做法： 設(shè)備的合理設(shè)計； 加強(qiáng)電磁兼容性設(shè)計的審查與管理； 做好模擬預(yù)測和危害分析工作等。,主動防護(hù) 與治理 被動防護(hù)與治理,目標(biāo)：防護(hù)被輻射方 具體做法： 采用調(diào)頻、編碼等方法防治干擾； 對特定區(qū)域和特定人群進(jìn)行屏蔽 保護(hù)。,在泄漏和輻射源層面采取防護(hù)措施 特點(diǎn)：著眼于設(shè)備的電磁漏場和電磁漏能減少，使 泄漏到空間的電磁場強(qiáng)度和功率密度降低到最小程度。,根據(jù)上述電磁輻射防護(hù)技術(shù)原則，電磁輻射防護(hù)形式分為兩大類：,在作業(yè)人員層面（包括工作環(huán)境）采取 防護(hù)措施 特點(diǎn)：著眼于增加電波在介質(zhì)中的傳

23、播衰減，使到 達(dá)人體的場強(qiáng)和能量水平降低到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以下。,二、電磁輻射防治的基本方法,（一）,屏蔽,1.屏蔽的分類,2.電磁場屏蔽機(jī)理,3.電磁屏蔽室的設(shè)計制作,1.屏蔽的分類,屏蔽： 采取一切可能的措施將電磁輻射 的作用與影響限定在一個特定的區(qū)域 內(nèi)。,1.屏蔽的分類,屏蔽分類,（1）按照屏蔽的方法,（2）按照屏蔽的內(nèi)容,主動場屏蔽,被動場屏蔽,電磁屏蔽,靜電屏蔽,磁屏蔽,屏蔽分類,（1）按照屏蔽的方法,（2）按照屏蔽的內(nèi)容,主動場屏蔽,被動場屏蔽,電磁屏蔽,靜電屏蔽,磁屏蔽,1.屏蔽的分類,場源位于屏蔽體之內(nèi) 限制場源對外部空間的影響,屏蔽分類,（1）按照屏蔽的方法,（2）按照屏蔽的內(nèi)容,

24、主動場屏蔽,被動場屏蔽,電磁屏蔽,靜電屏蔽,磁屏蔽,場源位于屏蔽體之外 用于防治外界電磁場對屏蔽室內(nèi)的影響。,1.屏蔽的分類,屏蔽分類,（1）按照屏蔽的方法,（2）按照屏蔽的內(nèi)容,主動場屏蔽,被動場屏蔽,電磁屏蔽,靜電屏蔽,磁屏蔽,1.屏蔽的分類,采取一定的措施以消除電磁感應(yīng)的影響,屏蔽分類,（1）按照屏蔽的方法,（2）按照屏蔽的內(nèi)容,主動場屏蔽,被動場屏蔽,電磁屏蔽,靜電屏蔽,磁屏蔽,1.屏蔽的分類,利用靜電場的特性，使電力線終止于屏蔽體的表面上，抑制電場的干擾；,屏蔽分類,（1）按照屏蔽的方法,（2）按照屏蔽的內(nèi)容,主動場屏蔽,被動場屏蔽,電磁屏蔽,靜電屏蔽,磁屏蔽,1.屏蔽的分類,用高磁

25、導(dǎo)率材料制成的磁屏蔽體將磁場封閉在內(nèi),屏蔽分類,（1）按照屏蔽的方法,（2）按照屏蔽的內(nèi)容,主動場屏蔽,被動場屏蔽,電磁屏蔽,靜電屏蔽,磁屏蔽,1.屏蔽的分類,實(shí)際防治工作中采用最多,依靠屏蔽體的反射和吸收起作用， 實(shí)現(xiàn)電磁場的屏蔽。 在屏蔽體表面部分電磁波被反射回空 氣介質(zhì)中； 部分穿透屏蔽體的電磁波因電損耗、 磁損耗及介質(zhì)損耗而被吸收；,2.電磁場屏蔽機(jī)理,3.電磁屏蔽室的設(shè)計制作,電磁屏蔽室 結(jié)構(gòu)類型,板型屏蔽室,網(wǎng)型屏蔽室,由若干塊金屬薄板制成； 毫米波段只能采用此類屏蔽室。,由若干塊金屬網(wǎng)或板拉網(wǎng)等嵌 在金屬骨架上裝配或焊接制成。,電磁屏蔽室,二、人工光環(huán)境的評價,影響電磁屏蔽室屏蔽

26、效果的因素,(1) 孔洞及縫隙,(2) 屏蔽材料,(4) 混合屏蔽 及天線效應(yīng),(3) 空腔諧振,(5) 輻射源,二、人工光環(huán)境的評價,屏蔽室結(jié)構(gòu)設(shè)計一般要求,（1）屏蔽材料的選擇 必須選用導(dǎo)電性和透磁性高的材料； 銅、鋁、鐵均具有較好的屏蔽效能； 超短波和微波頻段，一般采用屏蔽材 料與吸收材料制成復(fù)合材料。,二、人工光環(huán)境的評價,屏蔽室結(jié)構(gòu)設(shè)計一般要求,（2）屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計 盡量減少不必要的開孔、縫隙及尖端突出物； 孔洞上接金屬套管可減小孔洞的影響； 套管與孔洞周圍要有可靠的電氣連接； 孔洞的尺寸要小于干擾電波的波長； 每條焊縫都應(yīng)做到電磁屏蔽。,二、人工光環(huán)境的評價,屏蔽室結(jié)構(gòu)設(shè)計一般要求

27、,（3）屏蔽厚度的選用 接地良好時，屏蔽效率隨屏蔽厚度 的增加而增高。 鑒于射頻(特別是高頻波段)的特性， 厚度無需無限制地增加。,二、人工光環(huán)境的評價,屏蔽室結(jié)構(gòu)設(shè)計一般要求,（4）屏蔽網(wǎng)孔大小(目數(shù))及間距的確定 對于中、短波，網(wǎng)孔目數(shù)小些即可保證屏 蔽效果； 對于超短波、微波，屏網(wǎng)目數(shù)一定要大； 適當(dāng)增大屏蔽體與場源的間距，可提高 屏蔽效果。,將場源屏蔽體或屏蔽體部件內(nèi)感應(yīng)電流加以迅速引 流以形成等電勢分布，避免屏蔽體產(chǎn)生二次輻射。 是實(shí)踐中常用的一種方法。,射頻接地,將設(shè)備屏蔽體和大地之間，或者與大地上可視為 公共點(diǎn)的某些構(gòu)件之間，采用低電阻導(dǎo)體連接起 來，形成電氣通路，使屏蔽系統(tǒng)與大

28、地之間形成 一個等電勢分布。,高頻接地,（二）,接地技術(shù),1.接地抑制電磁輻射的機(jī)理,2.接地系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施,圖4-15 接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成,射頻設(shè)備,接地線,接地極,2.接地系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施,2.接地系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施,（2）接地極,接地極的結(jié) 構(gòu)設(shè)計型式,埋置接地銅板,埋置接地格網(wǎng)銅板,埋置嵌入接地棒,豎立埋,橫立埋,平埋,埋置接地銅板,將約2m2的銅板埋在土壤中，接地線良好 地連接在接地銅板上。,埋置接地銅板豎立埋（圖4-6）,圖4-6 豎立埋銅板,埋置接地銅板橫立埋（圖4-7）,圖4-7 橫立埋銅板,埋置接地銅板平埋（圖4-8）,圖4-8 平埋銅板,埋置接地格網(wǎng)銅板（圖4-9）,在一塊2

29、m2的銅板上立焊 # 字形 銅板，使其成為格網(wǎng)結(jié)構(gòu)，而后埋入 土壤中。,埋置接地格網(wǎng)銅板（圖4-9）,圖4-9 接地格網(wǎng)銅板,埋置嵌入接地棒（圖4-10）,一般將長度為2m、直徑為510cm的金屬銅棒或鐵棒打進(jìn)土壤中，或挖坑埋置，然后將各接地棒上端連接在一起，并與屏蔽體相連接。,埋置嵌入接地棒（圖4-10）,圖4-10 接地棒埋置示意圖,多片（根）單一接地極之間的屏蔽問題,板與板（或棒與棒）間存在著相互屏蔽效應(yīng)，接地極附近的土壤得不到充分利用，泄流面積變小，流散電阻變大， 復(fù)合接地極中的各個單一接地體間距要大，考慮到施工方便，一般以3m5m間距為宜。,2.接地系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施,（3）單點(diǎn)接地與

30、多點(diǎn)接地 通常采用單點(diǎn)接地，對射頻設(shè)備本身進(jìn) 行“接地”處理。 采用多點(diǎn)接地，對射頻場源本身實(shí)行屏蔽 無論采取單點(diǎn)接地或多點(diǎn)接地，都須注意 接地體本身所具有的天線效應(yīng)問題。,2.接地系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施,射頻接地系統(tǒng)設(shè)計時的注意點(diǎn) 接地線要盡可能短，以保證接地系統(tǒng)的阻抗足夠低； 要保證接地系統(tǒng)有良好的作用，接地應(yīng)避開1/4波長的奇數(shù)倍； 無論何種接地方式都要求有足夠厚度，以維持一定的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性。,3.接地效果,中、短波段：接地對電場屏蔽效果的 影響很大；對磁場屏蔽效能則無明顯影 響（表4-21）。 短波段：特別是2030MHz頻段以上， 接地作用不太明顯（表4-22）。 微波段：屏蔽接地作

31、用更小。,（三）,濾波,1. 濾波的機(jī)理,機(jī)理：在電磁波的所有頻譜中分離出一定頻率范圍內(nèi)的有用波段。 作用：保證有用信號通過的同時阻截?zé)o用信號通過，是抑制電磁干擾最有效手段之一。,2. 濾波器,功能： 具有分離頻帶作用的無源選擇性網(wǎng)絡(luò)，能夠從輸入端（或輸出端）電流的所有頻譜中分離出一定頻率范圍內(nèi)有用電流的能力； 可有效對付電磁干擾信號的傳導(dǎo)和某些輻射干擾 注意點(diǎn)： 電源網(wǎng)絡(luò)的所有引入線在屏蔽室入口處必須裝設(shè)濾波器。 若導(dǎo)線分別引入屏蔽室，則要求對每根導(dǎo)線都必須進(jìn)行單獨(dú)濾波。,2. 濾波器,3. 濾波器的設(shè)計要點(diǎn),（1）截止頻率的確定 選定原則：為保證得到盡可能大的衰減常數(shù)，截止頻率一定要取低些。,（2）阻抗的確定 選定原則：在保證最大衰減值的條件下，濾波器的對象阻抗要取最小數(shù)值。,（3）阻頻帶寬的確定 選定原則：為了獲得較寬的阻抗帶， k值的選擇必須大一些 。 k為型網(wǎng)絡(luò)的旁路電容與總分布電容的比值。,（4）