物理性污染控制-第四章-電磁污染及其控制

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)電磁輻射防護標準 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 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 強度和持續(xù)時間等綜合影響而引起周圍人群的不適感 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 頻率200 300kHz的高頻冶煉機電磁輻射 表4 3 表4 3冶煉機作業(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關(guān)系統(tǒng)計 表4 5 場強 電磁波作用于人體的機理 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B 3mG 毫高斯 癌癥發(fā)病率為其他地區(qū)的3 8倍 1991年英國勞達公司一架民航機不幸墜毀 電磁輻射釀成了這場大禍 環(huán)境保護報 1993年 瑞典等北歐三國的研究調(diào)查公布 長期受到2mG以上的電磁輻射影響 罹患白血病的機會是正常人的2 1倍 罹患腦腫瘤的機會是正常人的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 三 電磁場的能量 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)103MHz 106kHz 109Hz 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 106 m 109nm 波速 v 電磁波在介質(zhì)中的傳播速度 4 1 真空光速c0 2 993 108m s 3 108m 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 電場強度E與磁場強度H間無定量比例關(guān)系 近區(qū)場電磁場強度比遠區(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立存在 電場強度與磁場強度的定量關(guān)系 電場E與磁場H互相垂直 且都與傳播方向垂直 遠區(qū)場電磁輻射強度隨距離衰減比近區(qū)場緩慢 4 3 電場的能量 用電場各點的能量密度表示磁場的能量 用磁場各點的能量密度表示電磁場的能量 等于上述二者之和 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 電場強度E和磁場強度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度方向轉(zhuǎn)向磁場強度方向時 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 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 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) 表示電場中各個點電場的強弱和方向的物理量 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 磁場強度的大小在數(shù)值上等于該點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 電磁輻射的量度單位 高頻 100kHz 30MHz 甚高頻 30 300MHz 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 計算式 4 16 式中 E 復(fù)合場強 V m E1 E2 En 各頻率對應(yīng)的電磁場強 四 電磁輻射的量度單位 一 電磁輻射評價標準及相關(guān)計算方法 二 電磁輻射評價測量范圍 第三節(jié)電磁輻射防護標準 一 電磁輻射評價標準及相關(guān)計算方法 一 我國電磁輻射標準 二 國際電磁輻射標準簡介 作業(yè)場所電磁輻射安全衛(wèi)生標準 電磁輻射環(huán)境安全衛(wèi)生標準 干擾控制標準 一 我國電磁輻射標準 一 我國電磁輻射標準 1 電磁輻射防護規(guī)定 GB8702 88 2 環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準 GB9174 3 88 3 作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標準 GB10346 89 4 作業(yè)場所超短波輻射衛(wèi)生標準 GB1043 89 5 作業(yè)場所工頻電場衛(wèi)生標準 GB16203 1996 6 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準 GBZ1 2002 7 國家軍用標準 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 表4 8 1 電磁輻射防護規(guī)定 GB8702 88 1 電磁輻射防護規(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 本標準還規(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 電磁輻射防護規(guī)定 GB8702 88 4 16 SAR值 能流密度 s P A P 4 L2 L為手機與人體的距離 吸收功率 p s S S為人體接受輻射的表面積 SAR p m m為接受輻射的人體組織的質(zhì)量 SAR PS 4 L2m 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級標準安全區(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 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)生標準 GB9174 3 88 表4 9環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準 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)生標準及測試方法 此標準規(guī)定的內(nèi)容相對較多 詳細可參見標準原件 GB10346 89 主要內(nèi)容 表4 10 3 作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標準 GB10346 89 表4 10作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標準 GB10346 89 內(nèi)容 規(guī)定了作業(yè)場所超高頻輻射 30 300MHz 的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)生標準 GB1043 89 表4 11 作業(yè)場所超短波 30 300MHz 輻射衛(wèi)生標準 GB10437 89 內(nèi)容 作業(yè)場所工頻電場8小時最高容許量為5kV m 因工作需要必須進入超過最高容許量的地點或延長接觸時間時 應(yīng)采取有效防護措施 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)生標準 GB16203 1996 6 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準 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 工作地點微波輻射強度衛(wèi)生限值 短時間接觸時輻射強度衛(wèi)生限值 高頻電磁輻射工作地點輻射強度衛(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)生標準 GBZ1 2002 主要內(nèi)容 2 工頻超高壓電場的防護 產(chǎn)生工頻超高壓電場的設(shè)備防護措施 產(chǎn)生工頻超高壓電場的設(shè)備安裝地址 位置 的選擇與輻射強度限值 從事工頻高壓電作業(yè)場所的電場強度限值 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 國家軍用標準 表4 14 超短波 30 300MHz 輻射作業(yè)區(qū)安全限值 GJB1002 90 當在脈沖條件下工作電場強度大于10V m 在連續(xù)波條件下工作電場強度大于14V m時 都必須采取有效防護措施 如實測數(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 國家軍用標準 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)生標準 2 工頻磁場衛(wèi)生標準 3 射頻電磁輻射標準 4 無線通信標準 5 磁場標準 二 國際電磁輻射標準簡介 表4 16各國工頻電場強度限值 1 工頻電場衛(wèi)生標準 目前約有20個國家制定了工頻電場電磁輻射標準 多數(shù)標準是推薦值 表4 17IRPA INIRC50 60Hz電磁場限值 2 工頻磁場衛(wèi)生標準 國際輻射防護協(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)生標準 4 19 職業(yè)照射 受照射時間t與電場強度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 18IRPA射頻電磁輻射職業(yè)暴露限值 3 射頻電磁輻射標準 國際輻射防護協(xié)會 IRPA 對射頻電磁輻射標準的修改 1988年 表中f為頻率 MHz 表4 19IRPA射頻電磁輻射公眾暴露限值 3 射頻電磁輻射標準 表中f為頻率 MHz 4 無線通信標準 無線通信容許限值 為保護無線通信環(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委員會 ICNPR 制定的無線通信標準被世界衛(wèi)生組織和越來越多的國家 地區(qū)逐步采用 國外研究機構(gòu)已有研究報道 對恒定磁場職業(yè)暴露標準提出了一些建議或推薦限值 但尚未得到公認 僅具有參考價值 我國在磁場暴露衛(wèi)生標準方面研究較少 5 磁場標準 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 電磁輻射控制應(yīng)用實例 第四節(jié)電磁輻射污染防治技術(shù) 一 電磁輻射防護基本原則 目標 抑制電磁輻射源具體做法 設(shè)備的合理設(shè)計 加強電磁兼容性設(shè)計的審查與管理 做好模擬預(yù)測和危害分析工作等 主動防護與治理被動防護與治理 目標 防護被輻射方具體做法 采用調(diào)頻 編碼等方法防治干擾 對特定區(qū)域和特定人群進行屏蔽保護 在泄漏和輻射源層面采取防護措施特點 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度和功率密度降低到最小程度 根據(jù)上述電磁輻射防護技術(shù)原則 電磁輻射防護形式分為兩大類 在作業(yè)人員層面 包括工作環(huán)境 采取防護措施特點 著眼于增加電波在介質(zhì)中的傳播衰減 使到達人體的場強和能量水平降低到衛(wèi)生標準以下 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 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 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理 2 接地系統(tǒng)的設(shè)計與實施 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)計與實施 2 接地系統(tǒng)的設(shè)計與實施 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2m2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5 10cm的金屬銅棒或鐵棒打進土壤中 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3m 5m間距為宜 2 接地系統(tǒng)的設(shè)計與實施 3 單點接地與多點接地通常采用單點接地 對射頻設(shè)備本身進行 接地 處理 采用多點接地 對射頻場源本身實行屏蔽無論采取單點接地或多點接地 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)計與實施 射頻接地系統(tǒng)設(shè)計時的注意點 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 以維持一定的機械強度和耐腐蝕性 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20 30MHz頻段以上 接地作用不太明顯 表4 22 微波段 屏蔽接地作用更小 三 濾波 1 濾波的機理 機理 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無用信號通過 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 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)線都必須進行單獨濾波 2 濾波器 3 濾波器的設(shè)計要點 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