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序論：在您撰寫電磁輻射的檢測時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
（1.北京市產品質量監督檢驗院，北京101300；2.國家中文信息處理產品質量監督檢驗中心，北京101300）
摘要：隨著信息技術的不斷發展，多種電磁輻射源同時存在的電磁輻射環境日益復雜，各類場所的人為電磁能量顯著增加。為了實現對復雜電磁輻射環境的分析，預防或減少電磁輻射的傷害，通過對單一輻射源檢測方法開展研究，創新性地提出了復雜電磁輻射環境的概念及檢測方法，包括相對中心檢測法和相對軸線檢測法，并結合單一輻射源檢測結果，對現代城市環境中常見的復雜電磁輻射環境開展了檢測，最后對電磁輻射情況進行總結并提出建議。
關鍵詞 ：復雜電磁輻射環境；電磁輻射；輻射源；輻射強度
中圖分類號：TN03?34 文獻標識碼：A 文章編號：1004?373X（2015）15?0123?03
收稿日期：2015?01?12
0 引言
隨著信息技術的廣泛應用和現代城市化進程的加快，各種頻率電磁波的交互作用使城市空域、公共環境及居民住宅在內的各類場所的人為電磁能量顯著增加。城市電磁環境污染已成為繼PM2.5之后，又一環境污染因子，與人們熟知的大氣污染、水污染和噪音污染相比，電磁污染由于不易被人們直接感知、隱蔽性強，短期效應不顯著容易被人們疏忽。但是，隨著消費者健康、環保意識的不斷加強，對于電磁輻射的關注度也在不斷增加。
現階段電磁輻射的研究和檢測還主要集中于對單一電磁輻射源的定性研究，隨著技術的不斷發展，電磁環境復雜性日益提高，對多種電磁輻射源同時存在的復雜電磁輻射環境的研究勢必成為電磁輻射污染研究的熱點。本文中復雜電磁輻射環境是指由多輻射源引起的多頻率、多場強的電磁環境。當眾多電磁輻射源處于同一區域環境中時，其產生的電磁波彼此之間交錯作用，其呈現出的電磁環境變得相當復雜[1]。本文在對單一輻射源電磁輻射情況進行研究的基礎上，針對復雜電磁輻射環境的檢測方法進行分析和研究。
1 單一輻射源
1.1 檢測方法
單一輻射源的電磁輻射情況采用多點檢測法，如圖1所示，單一輻射源多點檢測法是通過不同的方位（根據消費者實際使用、接觸情況），對輻射源的電磁輻射情況進行檢測，獲得的檢測數據主要包括輻射源的工作頻率、電磁信號種類、功率，檢測結果能夠較全面地反映輻射源的電磁輻射情況[2]。
1.2 檢測設備
針對工頻、低頻電磁場強度檢測，需要使用各向同性響應或者有方向性電場探頭或者磁場探頭的寬帶電磁輻射測量儀；檢測移動基站等射頻電磁輻射強度檢測，則應使用具有各向同性響應或有方向性探頭（天線）的非選頻式寬帶輻射測量儀[3]。
1.3 檢測數據和結果分析
針對17 類典型電器產品的電磁輻射情況進行檢測，對數據進行匯總并分析如下：
（1）單一輻射源輻射強度與檢測距離成反比。在對典型單一輻射源電磁輻射強度進行檢測時，以輻射源為坐標軸零點，在一系列與輻射源間距不同的位置點進行檢測，輻射源的電磁輻射強度與檢測點距輻射源的距離成反比，由檢測結果可知，日常生活中大部分輻射源的電磁輻射強度在檢測距離為0.5~1 m 時降低到可接受水平。以某品牌吸塵器產品為例，檢測數據如圖2所示。
（2）單一輻射源輻射強度與檢測位置相關。在對典型輻射源電磁輻射強度進行檢測時，以輻射源為相對中心，對不同檢測位置的電磁輻射強度進行實地檢測，這里所說的不同位置是指以輻射源為圓心，半徑為恒定值的圓上不同方位的點，不同檢測位置電磁輻射強度存在差異。表1列舉了本次檢測到的17類產品中不同位置檢測點電磁輻射強度差異較大的輻射源。由此可見，大部分輻射源的電磁輻射強度最大值出現在輻射源側面、發動機所在處和信號（音頻、無線）發射區。
2 復雜電磁輻射環境
2.1 家居復雜電磁輻射環境
2.1.1 電磁輻射來源
伴隨著智能家居概念的不斷推廣，家居數字化程度不斷提高，就目前智能家居系統的安裝來說，其在安裝調試過程中主要有無線方式和有線方式，由于有線方式布線繁雜、連接端多、工作量大、成本高、維護困難等特點無法進行大規模的推廣，而無線方式則由于不受這些原因限制得到廣泛的應用。常見的用于傳輸信號的無線電技術包括：藍牙（工作頻率2.4 GHz），WiFi（工作頻率：2.4 GHz，5.8 GHz）等，在低功率情況下無線傳輸受限于距離，這種情況下產生的無線電輻射非常小，假如要求有足夠的距離，就要提高設備功率，相應會產生比低功率情況下強的電磁輻射。
再加上家庭中原有的各種家用電器、低頻電磁場設備（如電線、開關等）、廣播電視信號、通信信號等，所有這些信號重疊在一起使本來居住環境中的電磁輻射環境更加復雜。
2.1.2 檢測方法
雖然家庭中不同時間段電磁環境是復雜的而且是多變的，但由于輻射源總數量相對固定，對不同信號的不同組合累積實時進行測量即可，最終選取最差值進行統計。根據家庭環境中電磁輻射源相對集中的特點，設計了如圖3所示的相對中心檢測法和如圖4所示的相對軸線檢測法。
對家居環境復雜電磁輻射情況進行多次重復檢測[4]，檢測過程中需記錄的數據包括：
（1）頻率占用度
頻率占用度測量的目的是了解一個頻域內輻射源的多少和密集程度，由于環境中輻射源工作情況存在不同的組合，需要針對每種組合情況進行檢測積累，將頻譜進行分類統計和記錄。
（2）電磁信號類型
對于不同輻射源發射的電磁信號的種類進行記錄，其大小反映了復雜電磁輻射環境組成中電磁信號的復雜程度。
（3）功率密度
功率密度用以描述復雜電磁輻射環境的功率強度，功率密度的定義為：功率與帶寬的比值，即功率帶寬。
通過對以上參數的分析和統計，并結合檢測值進行分析，可確定該復雜電磁輻射環境中主要的輻射源及輻射貢獻。
2.2 公共環境中復雜電磁輻射環境
2.2.1 電磁輻射來源
公共環境主要包括商場、超市和街道等公共場所，除包含特殊設備外，由于公共環境相對開闊，復雜電磁輻射危害相對較弱。
2.2.2 檢測方法
根據公共環境中輻射源分布相對分散的特點，設計了如圖5所示的隨機不規則多點檢測法對復雜電磁輻射情況檢測。
檢測過程中需記錄的數據同樣包括頻率占用度、電磁信號類型和功率密度。
2.3 檢測建議
采用本文提出的復雜電磁輻射環境檢測方法，針對日常生活中接觸較多的超市、家庭、公共道路和地鐵站等復雜電磁輻射環境進行檢測，檢測結果顯示，家庭中由于電器相對聚集，當多種電器同時開啟時，電磁輻射強度增加較為明顯；除非近距離接觸公共環境中的特殊輻射源（例如公共道路中的高壓變電站等），普遍公共環境較為開闊，電磁輻射強度均在可接受范圍之內。提出建議如下：
（1）應注意不要把電器擺放得過于集中，使自己暴露在超劑量輻射的危險環境中；
（2）不應同時開啟大量電器，同時處于工作狀態容易造成電磁輻射量顯著增大；
（3）不宜在臥室集中擺放電器；
（4）對于公共場所中的輻射源使用完應盡快遠離、及時通過，由于工作關系需要長期接觸的，需盡量遠離輻射環境，保持安全距離。
3 結語
本文基于對單一輻射源和復雜電磁輻射環境的檢測方法開展研究，并采用相應的檢測方法針對現代城市環境中常見的單一輻射源進行檢測，得到檢測結論，并對現代城市環境中電磁輻射情況進行了總結。
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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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【關鍵詞】環境；電磁輻射；監測；對策
中圖分類號：TN931文獻標識碼： A 文章編號：
前言
隨著信息時代的帶來，各種通信設備、電氣設備（如電視臺、衛星站、電話等）廣泛應用，導致人們生活環境充滿了電磁波，對人們生活環境造成嚴重影響，并對人體健康造成嚴重威脅，成為目前環境污染的重要污染源之一。因此，必須引起環境監測部門的高度重視，掌握電磁輻射來源，了解電磁輻射危害性，對電磁輻射污染進行有效的監測，以減少電磁輻射對環境和人體的危害。
環境電磁輻射的危害
各種通信設備和電氣設備在給人們帶來方便的同時，導致環境電磁波的增加，使得頻帶變寬，對各種電子設備運行造成嚴重干擾，強化電磁輻射的化學反應、物理反應及生物反應，對環境造成嚴重的污染，同時危害人體健康，其主要危害主要表現在以下三個方面：
（1）電磁干擾。由于功率較大的無線電設備在運行過程中會產生大量的電磁波，對周圍的電臺、通信及廣播等造成電磁干擾，導致這些通信設備無法正常運行，提高電氣設備和通信設備故障發生率，對電力安全造成嚴重影響[1]。
（2）系統威脅。計算機系統本身具有一定的電磁輻射，但是如果電磁波不斷增加，就可能被不法人員利用電磁波來獲取計算機系統里的資料，或者對計算機系統造成破壞，給人們帶來很大的損失。
（3）人體危害。有關研究表明，電磁輻射對人的神經系統造成嚴重的危害，低頻率的電磁場可導致人的神經系統發生紊亂，出現憂郁、煩悶及神經衰弱等癥狀，而較高頻率的電磁輻射則導致人體中樞神經系統出現交感疲乏、機能障礙、頭昏腦脹、記憶力變差等癥狀，對人體健康造成嚴重威脅。因此，加強對環境電磁輻射的監測很重要[2]。
環境電磁輻射的監測
3.1一般環境監測
主要是指對大面積范圍內電磁輻射各種來源形成的電磁輻射值進行監測。監測人員可根據《環境電磁輻射管理與電磁輻射監測》要求來進行監測，把相關標準在某個區域劃分網格，并把網格中心點當做監測點，并對樹木屏蔽和建筑物屏蔽等因素進行充分考慮，對監測點進行合理的調整。以電場強度作為電磁輻射評價標準，對環境中的電磁輻射進行合理的評價，評價內容主要包括分布規律、環境特點及環境質量等，通過對環境中的電磁輻射進行評價，可以充分了解該區域環境電磁輻射情況，及時采取有效的防治措施[3]。
3.2特定環境監測
主要是指對特定區域內的固定電磁輻射來源形成的電磁輻射值進行監測。監測人員需對該區域內電磁輻射來源類型、規模及數量等進行深入的調查分析，以為環境電磁輻射監測提供重要依據。以下是幾種常見電磁輻射來源及監測方法：
3.2.1移動通信站監測
（1）工作原理。移動通信主要是通過控制設備和射頻發射器經過網內通信用戶和收發站來進入無線通信，而無線通信則由通信在發射和接收形成的電磁波形成的。所以移動通信站在運行過程中，會使周圍環境的電磁輻射發生改變。（2）監測方法。監測人員應根據《環境電磁輻射管理與電磁輻射監測》要求，選擇適宜的監測儀器、布置監測點、掌握好監測時間、規范監測技術，并對監測結果進行有效的評估，監測電磁強度應小于5.4 V/m。若大于5.4 V/m，則應采取相應的防治措施，減少電磁輻射對環境的污染，對人體的危害。
3.2.2電臺發射設備監測
（1）工作原理。主要是把傳輸信號經由調制器來進行控制，并通過高頻率的振蕩器來實現高頻率的電流，把調制完成的高頻電流防止相應電頻，送至天線上方，最終以電磁波的方式進行發射。（2）監測方法。監測人員要根據《環境電磁輻射管理與電磁輻射監測》要求，在電臺發射設備周圍區域、發射塔及電磁輻射較為敏感位置設置監測點，對這些區域電磁輻射情況進行有效的監測。電磁強度應小于5.4 V/m。
3.2.3 電力設備監測
（1）工作原理。主要是電力設備周圍環境電磁輻射情況進行檢查，電力設備主要有變電站、架空電線等；電磁場特點主要表現為電暈、電場及磁場等；電磁輻射污染表現為：絕緣及電暈放電導致的干擾現象，并存在較強的生物效應。（2)監測方法。監測人員要根據《環境電磁輻射管理與電磁輻射監測》要求，按照不同等級電壓，選擇不同監測儀器和監測技術，并明確電力設備電磁強度和電場強度指標，規范電磁輻射監測技術[4]。
3.3較極低頻率電磁輻射監測方法
（1）收集與環境電磁輻射有關資料，主要包括電場強度、磁場強度、電流密度以及磁感應強度等。（2）明確監測時間和監測范圍。一般情況下，每個監測點需不間斷檢測五次，每次檢測時間在15s以上，以較為穩定的讀值為準。但是若果檢測讀值波動性較大，則應延長檢測時間。監測人員應在離地面0.5米、1米及1.5米的位置設測量點。（3）監測點布置。針對于輸電線路電磁輻射監測點的布置:應選擇具有代表性意義的檔距，并以檔距內線路中心位置作為監測點，監測點間距應為5米。針對于變電站電磁輻射監測點布置：控制中心設一個監測點；每個高壓設備區各設一個監測點；每個低壓設備區各設一個監測點；低壓和高壓區旁主變位置設一個監測點；開關設備各設一個監測點；監測點間距應為5米。針對于電廠電磁輻射監測點布置:主要是在主控室、發電機、勵磁機等位置各設兩個監測點，而電廠變電低壓側、變電高壓側、開關室、避雷器及電流互感器等，則各設一個監測點[5]。（4）檢測要求。首先在應有檢測儀器對周圍環境進行有效的檢測，并做好檢測記錄；根據檢測對象，選擇適宜的檢測儀器，并旋轉具有代表性的檢測結果；盡可能的排除周圍輻射源產生的干擾；對檢測數據進行有效的統計和整理。（5）注意要點。選擇雙軸或者以上檢測儀器；檢測環境溫度應為0至40℃，相對濕度應為5至80%；防止人出現在檢測位置周圍，檢測人員應離檢測儀器5m遠；檢測時應將手機登具有電磁輻射設備關閉；檢測點位置要平坦且無多余雜物；對檢測儀器進行有效的防護，防止其內部存在冷凝水；檢測儀器頻率要求：檢測ELF為50Hz、微波為3GHz至30GHz，三軸檢測要求：必須同時對Z、X、Y方向進行檢測，檢測路程要求：磁場: 10μT至10 mT、電場0·1kV/m至100 kV/m。
結語
隨著信息時代的帶來，電力設備和通信設備的不斷發展和應用，給人們生活帶來極大的便利，但是同時也導致環境電磁輻射量的增加，對環境造成嚴重的污染，干擾電力設備、通信設備的正常運行，對人體健康造成嚴重的危害。因此，為了減少電磁輻射對設備的干擾、對環境的污染，對人體的危害，必須加強對環境電磁輻射的監測，以為電磁輻射污染的防治提供重要依據，為人們提供一個良好的生活環境。
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關鍵詞：電磁輻射 手機 辦公室 防護
中圖分類號：TL7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0105-02
電磁輻射是電磁能量以電磁波的形式通過空間傳播的現象。各種家用電器、輸電電線，辦公設備等等都會產生強度不等的電磁輻射。據研究，電磁輻射對人類具有六大危害：即可能是造成兒童患白血病的原因之一，能夠誘發癌癥并加速人體的癌細胞增殖，影響人類的生殖系統，可導致兒童智力殘缺，影響人們的心血管系統，對人們的視覺系統有不良影響等。
本研究采用中國輻射防護研究院研制的QX-3型電磁波輻射測試儀測試了常用手機的電磁輻射，以及辦公室、實驗室常見設備的電磁輻射，并據此提出相關的防護措施。
2 測量結果與討論
2.1 各種辦公設備和通訊設備在不同運行狀態中的電磁輻射強度
研究中以辦公室使用頻率較高的非液晶電腦顯示器、液晶顯示器、主機、鍵盤、筆記本電腦、打印機為研究對象，分別檢測開機、關機、工作、待機等各種狀態下的電磁輻射。檢測結果表明，非液晶顯示器和打印機顯示出較大的電磁輻射強度，尤其在開機和工作狀態，輻射范圍為和，在關機和待機過程中輻射范圍為和，；打印機開機的輻射范圍為，工作中輻射范圍為，在關機和待機狀態未檢出輻射量。其他設備在各種狀態均未檢測到電磁輻射量。
表1為不同手機型號在不同狀態下的電磁輻射檢測數據。從實驗數據可以看出，不同手機輻射量差別較大，除了通話中和待機狀態未檢出輻射之外，在開機、關機、撥號、接通電話瞬間、發短信、充電開關機、瀏覽網頁等狀態均檢測出不同的電磁輻射量，尤其在撥號和接通瞬間輻射量為最大。
2.2 實驗室各種儀器設備在不同運行狀態中的電子輻射強度
實驗室儀器設備的電磁輻射基本集中在超聲波清洗器、微波消解儀、電磁爐等，檢測部位包括正面、左側、右側、后側、正上方。結果發現，不同方位，實驗室儀器設備電磁輻射的檢測量不同。烘箱和離心機等設備未檢出輻射，對于常用的超聲波清洗器和電磁爐電磁輻射較大。
3 防護建議
（1）提高自我保護意識，了解有關電磁輻射常識，加強安全防范。如：嚴格按電器指示規范操作，保持安全操作距離等。
（2）不要把實驗室儀器設備擺放得過于集中，或經常一起使用，以免使自己暴露在超劑量輻射的危害之中。當儀器設備暫停使用時，避免處于待機狀態，以免長時間產生輻射積累。
（3）各種辦公設備、移動電話等都應盡量避免長時間操作。如電腦長時間使用時，應注意至少每1 h離開一次，采用眺望遠方或閉上眼睛的方式，以減少眼睛的疲勞程度和所受輻射影響。
（4）手機接通瞬間釋放的電磁輻射最大，為此最好把手機拿遠一點，等手機接通之后再拿近接聽，或者使用分離耳機和話筒接聽電話。
（5）電腦屏幕產生的輻射會導致人體皮膚干燥缺水，加速皮膚老化，嚴重的會導致皮膚癌，所以，在使用后及時洗臉。
（6）多食用一些胡蘿卜、豆芽、西紅柿、油菜、海帶、卷心菜、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質的食物，以利于調節人體電磁場紊亂狀態，加強肌體抵抗電磁輻射的能力。
參考文獻
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關鍵詞 電磁輻射；煤巖動力災害；煤與瓦斯突出；沖擊地壓
中圖分類號：TD324 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）21-0083-02
隨著我國煤炭開采歷史的增長，礦井的深度越來越深，隨之而來的是越來越顯著的煤巖動力災害（主要包括煤與瓦斯突出，沖擊礦壓等）。雖然近年來我國百萬噸死亡率逐年下降，但由煤巖動力災害產生的直接或間接事故已約占全年煤礦事故的2/3，直接導致煤礦安全、經濟的嚴峻態勢，所以建立健全有效的動力災害預報系統對煤礦和工人都有重要的意義。本文所描述的煤巖電磁輻射（EME）法就是一種近年由中國礦業大學率先研究應用的新方法。
目前，我國對沖擊地壓的監測方法主要有鉆屑法、頂板動態儀法、鉆孔應力計法等方法，這幾種都屬于接觸式間接反映巖體應力變化的探測法，具有相對較明顯的缺陷：鉆屑法要想達到較高的預測精度需要較大范圍的打孔，工作量較大，而且，其計算要求的數據都與人工的操作時間性有較大關系，相對誤差較大；頂板動態測量系統則是在頂板外壁有較顯著變形才能被人警覺，達到其極限報警值時往往發育接近完成，而鉆孔應力計法一方面在測量過程中對密封要求高，另一方面，本身打孔測應力就對對煤巖應力有一定的破壞，所以結果定與實際情況有出入。
而電磁輻射法則是一種非接觸可連續預測的方法，實驗驗證和實際應用效果都很好。
1 電磁輻射（EME）預測法基本原理
電磁輻射（EME）方法是一種地球物理法，其發現和研究首先是由前蘇聯的科學家在研究巖石的形變時發現的，主要應用于橋梁隧道等工程方面，后來經過發展才應用于煤礦及其他有電磁輻射現象的地方。
煤、巖等其他一些固體中都含有束縛態的帶電離子和呈自由態的帶電電子，當其受到外部應力壓迫時，因受載的不均勻，煤體或巖體的各部分發生不規則的變形及其破裂，導致固體內部電荷發生遷移，而裂縫的發展也會帶動帶電粒子的變速運動，這樣就會產生電磁輻射的現象。研究已經表明當應變不均勻時，自由電荷與壓縮區域的壓力是成正相關的，這樣高濃度的自由電荷必然會向低濃度區域擴散，這樣電荷的電場在運動中產生磁場，從而產生電磁輻射。在實際中已經發現：應力越集中，變形破壞過程越強烈，的到的電磁輻射信號越強，集中量化指標體現在電磁輻射強度和脈沖。
在煤礦應用EME方法預報地壓危險時應用的方法如下：
1）臨界值法。這種方法是在地壓危險較小或沒有的區域布置測量點，連續觀測10個班的數據，然后將監測到的電磁輻射值、脈沖的個數、電磁輻射的幅值平均值平均，之后乘以系數k，得到的數據即作為為臨界報警值。系數取值一般為1.4～1.5。
2）偏差方法。這種方法是以前一班監測到的電磁輻射的平均值為基礎，以當班實時監測到的數據減去基礎值得到差值，和基礎值比較，從而事先預警。
2 電磁輻射（EME）預測法的優勢
與傳統的預防沖擊地壓的方法來比，電磁輻射（EME）的預測有明顯的優勢。
首先符合煤礦自動化發展的方向，它不需要打鉆等一系列費時費力的強體力勞動，在一定程度上解放了生產力，節省財力。
再者，與傳統的方法相比電磁輻射（EMS）預測突出的系統為非接觸式的，能夠克服煤巖體在空間分布不均、時間上不穩定等因素的影響，在不額外擾動煤巖狀態的前提下，不占用較多人力實現大區域動態連續實時的監測；
而且，相對傳統的監測方法，電磁輻射（EME）法可以使用遠程控制系統：EME方法反應靈敏，即使煤體發生緩慢的變化也會有信號顯示，其監測到的井下各區域電磁輻射強度和脈沖能夠綜合反應煤巖的變形破裂情形，現代系統結合PLC顯示器和工業網絡，根據電磁輻射預測法基本原理，主要對這兩項指標的監測數據進行人機對話或臨突閾值系統自動作的方法對實際區域情況做出反應。
3 現場實驗及應用描述
中國礦業大學教授錢建生、王恩元曾對電磁輻射法在煤礦的應用做過很多的驗證，經過他們在平煤集團的研究表明：當一個煤層很穩定沒有突出可能時，其煤巖電磁輻射強度很弱，脈沖數很少，應用EME方法幾乎得不到數據；而當儀器測得的煤巖體的電磁輻射的信號變強，脈沖數隨時間變高時，此時的煤體有較大的突出危險性，這時采取一定的措施就可以避免發生事故。通過長時間的觀測以及實驗分析得到的集團某礦的臨突電磁輻射強度值和脈沖數值在后來的一系列預測預報中得到驗證，是完全可靠的，這也說明EMS法在預防區域的煤巖動力災害是可靠的。
撫順某礦選擇78002號二期、-680m東、西探巷及78002號初期回采未受保護的40m煤柱等地點利用電磁輻射預測法進行重點測試。在四個月的測試中，對54個測站，81個測點，共測試數據4800余批，500多萬組數據，歷經1.5級以上礦震29次，從每次礦震前的測試結果中得到的結論：礦震與電磁輻射強度不是線性的，但是其測試數據表現出一定的變化規律“電磁輻射強度出現連續、密集、大幅度的振蕩”。通過分析知道，電磁輻射能量在一段時間內平穩上升時預示著沖激能量集聚，當其達到一定數值時，預示該地段具備了沖擊地壓發生條件。
應用電磁輻射法很好的是徐州三河尖煤礦。該礦自1911年9月首次發生沖擊礦壓以來，到2001年累計發生破壞性沖擊礦壓達25次，僅在西翼堅硬頂板區發生沖擊礦壓為19次，累計破壞巷道1700多米。中國礦業大學曾運用KBD5電磁輻射監測儀在該礦進行了電磁輻射預測沖擊地壓的試驗與應用，取得了非常滿意的結果，使該礦回采速度明顯提高，實驗結果顯示：當煤礦某區域來壓明顯時，對應區域的電磁輻射就對應的出現輻射異常，具體的對應關系表現為，礦壓越大，電磁輻射強度明顯增強或出現強烈的振蕩，實驗過程中有3次預測有危險后采取了措施，未發生沖擊地壓，而在某先未采取泄壓或泄壓不完全的地方發生了突出，得到了驗證。在根據EME預測無危險區域，未經任何認為干預，也沒有發生沖擊地壓?，F在該礦應用KBD-5電磁輻射儀，具體采用電磁輻射的臨界值預測方法和變化率預測方法，在具有高度沖擊危險條件的9112工作面和9202工作面成功地進行沖擊礦壓的檢測與控制，并且在該礦《沖擊礦壓控制管理細則》中規定，當檢測點的幅值達到80mV、脈沖數增加1倍及以上時，查明該區域范圍，并分析該區域沖擊礦壓危險性，如果處于臨界狀態，則立即組織卸壓，實現安全生產。
4 結束語
現在對煤巖電磁輻射現象的微觀解釋還不是很系統，這可能對EME方法在其他也有電磁輻射的領域應用會有一定的約束，但是基于煤巖電磁輻射法（EME）對煤礦煤巖動力災害的監測、預報系統理論及實際應用都已經確定是可行的。而且這種應用的意義不僅在煤礦，對于地下交通正在加緊建設的中國來說也是很有借鑒性的，若能夠有所突破，建立一套普適的系統將是一個非常有意義的科研課題。
參考文獻
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關鍵詞：移動通信基站；電磁輻射；廣播；監測
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.149
1 引言
隨著移動通信網絡規模的擴大和用戶數量的增加，移動通信基站的數量不斷增加。公眾在充分享受現代通信設備為生活帶來的便捷的同時，遍布各地的移動通信基站所產生的電磁輻射是否威脅人體健康，也逐漸成為各個運營商和公眾爭論的焦點。[1]公眾對移動通信基站周邊電磁環境安全性的關注、焦慮、沖突及相關投訴逐年上升。
但應注意的是，由于中、短波廣播具有影響范圍廣、發射功率大、場強大的特征，且大中型城市普遍都有大型的中波廣播發射臺，中、短波廣播是城市電磁輻射環境的主要貢獻源之一。非選頻測量儀很可能在測量基站電磁信號的同時也測到了中短波廣播臺信號，導致最終測值比基站電磁信號場強值偏高[2]。若基站監測時不區別、排除中短波信號的干擾，依照基站限值對包含中短波信號的基站電磁輻射監測值進行安全性評價，最終可能會得到基站電磁輻射水平不合格的錯誤結論。
2 監測方法
2.1 信號監測
實時監測當前測量環境中移動通信基站信號是否存在干擾信號，該干擾信號包括：中波信號或者短波信號；選取包括中短波頻段和基站頻段的綜合電場探頭，使該綜合電場探頭連接監測儀主機，得到綜合電磁輻射監測儀；將綜合電磁輻射監測儀垂直架設，使綜合電磁輻射監測儀中的綜合電場探頭和監測儀主機的連線垂直于地面，記錄該綜合電磁輻射監測儀的垂直場強數據監測值；將綜合電磁輻射監測儀水平架設，使綜合電磁輻射監測儀中的綜合電場探頭和監測儀主機的連線平行于地面，記錄綜合電磁輻射監測儀的水平場強數據監測值；根據垂直場強數據監測值與水平場強數據監測值的變化幅度，監測當前測量環境中是否存在中短波信號。
2.2 干擾信號的判斷
在監測到當前測量環境中存在移動通信基站信號的干擾信號時，分別測量當前測量環境中包含移動通信基站信號和干擾信號的綜合場強以及干擾信號的干擾場強；計算垂直場強數據監測值與水平場強數據監測值的變化幅度；當水平場強數據監測值大于垂直場強數據監測值以及水平場強數據監測值存在任意一方向的最大值，且變化幅度大于設定閾值時，判定當前測量環境中存在短波信號；當垂直場強數據監測值大于水平場強數據監測值，且變化幅度大于設定閾值時，判定當前測量環境中存在中波信號；當變化幅度小于設定閾值時，判定當前測量環境中不存在中波信號和短波信號。其中，綜合電磁輻射監測儀和專用電磁輻射監測儀均為非選頻式寬帶輻射測量儀。測量時采用絕緣支撐架；該絕緣支撐架用于架設綜合電磁輻射監測儀和專用電磁輻射監測儀，以采集當前測量環境中的場強值；其中，絕緣支撐架包括：三腳架或者絕緣延伸桿。
2.3 干擾信號的監測
如果當前環境中存在中短波信號，則選取包括中短波頻段的專用電場探頭，使專用電場探頭連接監測儀主機，得到專用電磁輻射監測儀；將專用電磁輻射監測儀垂直架設，使專用電磁輻射監測儀中的專用電場探頭和監測儀主機的連線垂直于地面，記錄專用電磁輻射監測儀的垂直短波場強數據監測值；將專用電磁輻射監測儀水平架設，使專用電磁輻射監測儀中的專用電場探頭和監測儀主機的連線平行于地面，記錄專用電磁輻射監測儀的水平中波場強數據監測值。
2.4 計算與評價
根據綜合場強和干擾場強，計算移動通信基站電磁輻射場強，在監測到當前測量環境中存在中波信號時，選取綜合電磁輻射監測儀的水平場強數據監測值作為中波綜合場強測量值；在監測到當前測量環境中存在短波信號時，選取綜合電磁輻射監測儀的垂直場強數據監測值作為短波綜合場強測量值。其中，根據綜合場強和干擾場強，計算移動通信基站電磁輻射場強，分別按照以下公式計算移動通信基站電磁輻射場強：
其中，Eb表示移動通信基站電磁輻射場；E1表示中波綜合場強測量值；Em表示水平中波場強數據監測值。
其中，Eb表示移動通信基站電磁輻射場強；E2表示短波綜合場強測量值；Es表示垂直短波場強數據監測值。
將計算得到的移動通信基站電磁輻射場強與標準場強限值進行比較，得到比較結果。根據得到的比較結果，評價移動通信基站電磁輻射場強是否符合國家電磁環境控制限值要求。
3 小結
本文介紹的移動通信基站電磁輻射的監測方法，與現有技術相比，其能夠實現簡單、快速、低成本地甄別基站監測過程中中短波廣播的影響，減少檢測人員工作量；并且，利用現有儀器及頻段差異特性，通過間接計算得到基站準確測值，降低了監測成本；同時，排除了中短波信號的干擾以及中短波信號錯誤參與基站安全性評價，實現了準確、客觀地評價通信基站單項照射劑量。
參考文獻：
【關鍵詞】電磁兼容;測試;相關系數
1.前言
在進行電磁兼容測試時，根據實際情況會選擇不同類型的電磁兼容測試設施，而在不同的測試環境下所得到的測試結果往往會存在一定的誤差。但從理論上說，在同一個獨立的標準下進行測試，得到的測試結果應該與測試地點無關。也就是說，如果某設備在某個實驗室中通過了電磁兼容測試，那么在其它的實驗室里它也應該能夠通過測試;反之亦然[1-4]。因此根據偶極子模型，對不同測試環境的相關性進行了分析，得出了各測試環境下測試結果的相關系數。
2.不同測試環境的偶極子模型
2.1 自由空間
首先只考慮一個電偶極子在自由空間下的情況，磁偶極子或是電/磁偶極子復合的情況推導過程與電偶極子相同。對于一個位于原點，沿z軸分布，長度為dl，最大電流I0的短電偶極子，它的遠場輻射為：
（1）
其中ω為角頻率，μ為偶極子所處介質的磁導率，k=2π/λ（λ為波長），（θ，φ，r）為球坐標系。
引入坡印廷矢量，可以得到電偶極子的總輻射功率Po為：
（2）
其中η為介質的固有阻抗（對于空氣來說為120πΩ）。
對于輻射發射測試，最大電場強度Emax與幾何形狀有關。在上面的幾何形狀中，當θ=π/2時，式（1）會出現最大值，此時：
（3）
帶入（2）式，式（3）可以寫作：
（4）
式（4）也可寫為：
（5）
在最大方向性Dmax時（對于電/磁偶極子分別為3/2），輻射的電場強度和功率Po最大。在實際測試中，Emax是通過天線的輸出電壓Vmax與天線的系數AF來測量的。此時Vmax=AFEmax，由此我們可以得出：
（6）
定義傳播損耗因子PLFS=1/（4πr2），式（6）最終可以寫作：
（7）
2.2 半空間
半空間是指在自由空間中加入一個理想的地平面（無限長的完全導體）。在距地平面高度h的地方加入一個電偶極子，同時向水平和垂直方向發射，向其它方向的發射可以看成是這兩種情況的疊加。在分析時我們加入一個鏡像偶極子，采用直角坐標系，地平面位于x-y平面上，偶極子在z軸上位于+h處，鏡像偶極子位于-h處。設偶極子到測量點的距離為r1，鏡像偶極子到測量點的距離為r2，測量點到原點的距離為r，測量點到z軸的垂距為ρ。那么遠場的最大電場強度為：
（8）
對于電/磁偶極子，Dmax仍為3/2，幾何因子gmax可以由下式定義：
（9）
如果ρ的值大大于偶極子和z軸的距離h，那么ρ/ r1≈1，ρ/ r2≈1，r / r1≈1，r / r2≈1，此時gmax可以簡化為：
（10）
從式（10）可以看出，在水平和垂直方向上gmax=2，此時k（r1-r2）=π/2或π。這就表明由于地平面的反射，使得最大場強增加了一倍。在大多數情況下，gmax=2是合理的。因此，我們在實際電磁兼容測試中采用半自由空間測試狀態時，可以認為gmax=2。此時，處于地平面上的電偶極子的最大測量電壓可以近似寫為：
（11）
在半自由空間狀態下：
PLHS=4/（πr2）
如果需要更精確的計算，那么可?。?/p>
PLHS=gmax/（πr2）。
2.3 TEM室
TEM線上的偶極子會和TEM耦合并在測試端產生電壓。將這個電壓和偶極子的旋轉相結合就可以得出偶極子輻射出的總能量。例如，電偶極子的Po為[5]：
（12）
其中Z0為特性阻抗（通常為50Ω），是標準化的場因子，是偶極子和隔板的距離，SV表示偶極子旋轉一圈后測量到的輸出電壓。
如果我們使偶極子向最大耦合處發射，那么測量到的電壓最大值為，而且：
（13）
將e0y帶入上式，將3/2化為Dmax，那么上式可以化為：
（14）
R為到測試單元的垂矩，在連續的TEM傳播線上，r就是偶極子到測量端的距離[6]。等價的天線因子可以寫為：
（15）
使用相同的方法，式（14）可以寫為：
（16）
2.4 混響室
混響室是在數理統計上來模擬平面波的情況。一束理想的平面波應該是向所有方向發射和極化的，好的混響室就可以很接近這種情況。匹配的無損耗天線接收到的處于諧振腔中的信號源的平均功率<Pr>為[7]：
（17）
其中Q是混響室的質量因子，V是混響室的體積，P0是電偶極子的輻射總功率。
但是由于Q很難確定，而且要考慮天線的損耗，因此式（17）在實際應用中很難計算。因此，確定P0的常規做法是在混響室條件不變的情況下，通過已知的信號源功率Pref來計算Po：
（18）
簡化<Pr>，并用平均接收電壓來表示式（18）有：
（19）
其中Pr=V2/Zc（Zc是天線測試端的阻抗，通常為50Ω）。我們定義Dmax，RC=1（無方向性），V2max，RC≈< V2 >，AF2RC=sZc/η（s=1m在測試條件中已經給出），而且：
（20）
我們可以得到：
（21）
3.輻射測試在不同的測試條件下的相關系數
式（7）、（11）、（16） 和（21）分別顯示了在四種不同的測試條件下（自由空間、半空間、TEM和混響室）測到的偶極子發射電壓。假設在每種情況下偶極子的發射功率不變，那么不同測試條件下的相關性可以用下式來描述：
（22）
其中的A和B代表FS、HS、TL和RC的任意兩兩組合。
式（22）是由電偶極子（Dmax=3/2）的情況推算出的，但上式也適用于磁偶極子（Dmax=3/2）的情況或是實際中的測試設備。如果我們不與混響室相比較，那么待測設備的方向性也可以不考慮。對于混響室來說，Dmax，RC=1，那么與它比較時，其它測試條件下的Dmax必須是已知或可以推斷的[8]。
表1 輻射測試在不同測試場地下的相關系數表
綜上所述，不同測試條件下的相關系數如表1所示。根據這些相關系數對測試結果進行修正，可以提高測試的精度和可重復性。
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