電磁輻射污染的控制主要有哪些

電磁輻射污染的控制
（一）電磁輻射的主要防護(hù)措施
為了減小電子設(shè)備的電磁泄漏，必須從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、屏蔽與吸收等角度人手，采取治本與治表相結(jié)合的方案，防止電磁輻射的污染與危害。
制定防護(hù)技術(shù)措施的基本原理有以下幾個(gè)方面：
1．加強(qiáng)電磁兼容性設(shè)計(jì)審查與管理
縱觀中外，無(wú)論是工廠企業(yè)的射頻應(yīng)用設(shè)備，還是廣播、通信、氣象、國(guó)防等領(lǐng)域內(nèi)的射頻發(fā)射裝置，其電磁泄漏與輻射，除技術(shù)上的原因外，主要問題就是設(shè)計(jì)與管理方面的責(zé)任。因此，加強(qiáng)電磁兼容性管理是極為重要的一環(huán)。
2．認(rèn)真做好模擬預(yù)測(cè)與危害分析
無(wú)論是電子、電氣設(shè)備，還是發(fā)射裝置，在產(chǎn)品出廠前，均應(yīng)進(jìn)行電磁輻射與泄漏
狀態(tài)的預(yù)測(cè)與分析，實(shí)施國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度。大、中型系統(tǒng)投入使用前，還應(yīng)當(dāng)
對(duì)周圍環(huán)境電磁場(chǎng)分布進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，以便對(duì)污染危害進(jìn)行分析。
3．合理設(shè)計(jì)設(shè)備
1)提高槽路的濾波度
濾波度不好的設(shè)備，不僅造成很強(qiáng)的諧波輻射，產(chǎn)生串頻現(xiàn)象，影響設(shè)備的正常工作，而且也會(huì)帶來(lái)過大的能量損失。因此，在進(jìn)行設(shè)備的槽路設(shè)計(jì)時(shí)，必須精確計(jì)算，采取妥善的技術(shù)措施，努力提高其濾波度，達(dá)到抑制諧波的目的。
2)元件與布線要合理
元件與布線不合理，比如高、低頻布線混雜在一起，元件距離機(jī)殼過近等，均是造成電磁輻射與泄漏的原因之一。因此，在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，元件與布線必須合理。例如，元件與布線均應(yīng)高、低頻分開，條件允許時(shí)宜在高、低頻中間實(shí)行屏蔽。
目前，在布線上多采用垂直交叉布線或高、低頻線路遠(yuǎn)距離布設(shè)并采用屏蔽等技術(shù)方案，效果良好。
3)屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理
一般要求設(shè)備的屏蔽殼設(shè)計(jì)要合理，比如機(jī)殼的邊框不能采用直角過渡，而應(yīng)當(dāng)采用小圓弧過渡。各屏蔽部件之間盡量采用焊接，特殊情況下采用螺釘固定連接時(shí)，應(yīng)當(dāng)在兩屏蔽材料之間墊入彈片后再擰緊，以保證它們之間的電氣性能良好。
4．實(shí)行屏蔽
由于設(shè)備的屏蔽不夠完善，例如以往的設(shè)備，有些屏蔽體不是良導(dǎo)體，或者缺乏良好的電氣接觸；有些設(shè)備的結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密，縫隙過大；有些設(shè)備的面板為非屏蔽材料，因而造成漏場(chǎng)強(qiáng)度很大，有時(shí)出現(xiàn)局部發(fā)熱或噴火現(xiàn)象。由于屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，有部分設(shè)備主要輻射單元的屏蔽殼采用了棱角突出的設(shè)計(jì)，容易引起尖端輻射。如某廣播發(fā)射機(jī)面板處電磁場(chǎng)強(qiáng)度均為30V/m，而其機(jī)箱框邊為直角，沒有小圓弧過渡，結(jié)果場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)50V/m。所以正確、合理的屏蔽，是防止電子、電氣設(shè)備的電磁輻射與泄 漏，實(shí)現(xiàn)電磁兼容的基本手段與關(guān)鍵。
5．射頻接地
射頻防護(hù)接地情況的好壞，直接關(guān)系到防護(hù)效果的好壞。隨著頻率的升高，地線要求就不太嚴(yán)格，微波頻率甚至不需要接地。射頻接地的作用原理，就是將在屏蔽體（或屏蔽部件）內(nèi)由于感應(yīng)生成的射頻電流迅速導(dǎo)人大地，以便使屏蔽體（或屏蔽部件）本身不再成為射頻的二次輻射源，從而保證屏蔽作用的高效率。必須強(qiáng)調(diào)的是，射頻屏蔽要妥善進(jìn)行接地，二者構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一體。射頻接地與普通的電氣設(shè)備保護(hù)接地極不相同，二者不能互相替代。
6．吸收防護(hù)
吸收防護(hù)是將根據(jù)匹配原理與諧振原理制造的吸收材料，置于電磁場(chǎng)之中，可以把吸收到的波能轉(zhuǎn)化為熱能或其他能量，從而達(dá)到防護(hù)目的。采用吸收材料對(duì)高頻段的電磁輻射，特別是微波輻射與泄漏抑制，效果良好。吸收材料多用于設(shè)備與系統(tǒng)的參數(shù)測(cè)試。防止設(shè)備通過縫隙、孔洞泄漏能量，也可用于個(gè)人防護(hù)。
7．采用機(jī)械化與自動(dòng)化作業(yè)，實(shí)行距離防護(hù)
從理論上分析，感應(yīng)電磁場(chǎng)與距離的平方成反比，輻射電磁場(chǎng)與距離成反比。因此可知，屏蔽間距愈大，電磁場(chǎng)強(qiáng)度的衰減幅度愈大。所以，加大作業(yè)距離可提高屏蔽效果。
8．濾波
即使系統(tǒng)已經(jīng)有合適的設(shè)計(jì)和安排，并考慮了恰當(dāng)?shù)钠帘魏徒拥兀匀挥行孤┑哪芰窟M(jìn)入系統(tǒng)，使其性能惡化或引起故障。濾波器可以限制外來(lái)電流數(shù)值或把電流封閉在很小的結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，從而把不希望傳導(dǎo)的能量降低到系統(tǒng)能圓滿工作的水平。確定設(shè)備濾波要求（或屏蔽、接地要求）的原始依據(jù)，是設(shè)計(jì)人員所采用的正式或非正式的技術(shù)規(guī)范。關(guān)鍵設(shè)備引線上允許的干擾電平必須在設(shè)計(jì)初期就加以規(guī)定，以使電路設(shè)計(jì)人員知道它們的分機(jī)所必須滿足的條件。因此應(yīng)在功能試驗(yàn)階段和其他階段連續(xù)確定它們是否能符合這些技術(shù)規(guī)范的要求。然而，當(dāng)必須采用濾波器的時(shí)候。應(yīng)該注意避免由于各個(gè)設(shè)計(jì)組之間的不協(xié)調(diào)所引起的重復(fù)濾波。
9．正確使用設(shè)備
當(dāng)設(shè)備投入使用前，必須結(jié)合工藝與加工負(fù)載，正確調(diào)整各項(xiàng)電氣參數(shù)，最大限度地保證設(shè)備的輸出匹配，使設(shè)備處于優(yōu)良的工作條件下。同時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)。例如，l0kW的高頻設(shè)備，其陽(yáng)極電流調(diào)整到0.8～1.5A之間，柵極反饋電流調(diào)整到150～300mA之間，屬于正常范圍。但在使用上，往往陽(yáng)極電流大而柵極電流小，這表明了振蕩部分本身的耗散功率高，從而使得加熱效率很差。因此，為達(dá)到最佳的工作狀態(tài)，即理想的匹配與耦合狀態(tài)，要求調(diào)整陽(yáng)極電流到谷點(diǎn)，柵極電流到峰點(diǎn)。但要注意工作頻率不可過低或過高。若過高，則高頻輻射所造成的散射功率過多；若過低，則渦流減小，加熱效果差。
10．加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)
增強(qiáng)自我保護(hù)意識(shí)，加強(qiáng)自我防護(hù)。減輕電磁波污染的危害，有許多易于操作的措施，總的原則有兩個(gè)：其一，盡量增大人體與發(fā)射源的距離；其二，由于工作需要不能遠(yuǎn)離電磁波發(fā)射源的，必須采取屏蔽防護(hù)的辦法。因?yàn)殡姶挪▽?duì)人體的影響，與發(fā)射功率大小、發(fā)射源的距離緊密相關(guān)，它的危害程度與發(fā)射功率成正比，與距離的平方成反比。以移動(dòng)電話為例，雖然其發(fā)射功率只有幾瓦，但由于其發(fā)射天線距人的頭部很近，其實(shí)際受到的輻射強(qiáng)度，相當(dāng)于距離幾十米處的一座幾百千瓦的廣播電臺(tái)發(fā)射天線的輻射強(qiáng)度。好在人們使用的時(shí)間很短，一時(shí)還不會(huì)表現(xiàn)出明顯的危害癥狀，但使用時(shí)間一長(zhǎng)，輻射引起的癥狀將會(huì)逐漸暴露。有鑒于此，在平時(shí)工作和日常生活中，應(yīng)自覺采取措施，減少電磁波的危害。如在機(jī)房等電磁場(chǎng)強(qiáng)度較大的場(chǎng)所工作的人員，應(yīng)特別注意工作期間休息，適當(dāng)?shù)竭h(yuǎn)離電磁場(chǎng)的室外活動(dòng)；家用電器不宜集中放置；觀看電視的距離應(yīng)保持在2～5m，并注意開窗通風(fēng)；微波爐、電冰箱不宜靠近使用；青少年盡量少玩電子游戲機(jī)；電熱毯預(yù)熱后應(yīng)切斷電源；兒童與孕婦不要使用電熱毯；平時(shí)應(yīng)多吃新鮮蔬菜與水果，以增強(qiáng)肌體抵御電磁波污染的能力；積極采用個(gè)體防護(hù)裝備。
11．加強(qiáng)城市規(guī)劃與管理，實(shí)行區(qū)域控制
根據(jù)日本及其他國(guó)家的實(shí)踐，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)工、科、醫(yī)設(shè)備的布局要合理，凡是射頻設(shè)備集中使用的單位，應(yīng)劃定一個(gè)確定的范圍，給出有效的保護(hù)半徑，其他無(wú)關(guān)建筑與居民住宅應(yīng)在此范圍之外建造。大功率的發(fā)射設(shè)備則應(yīng)當(dāng)建在非居民區(qū)和居民活動(dòng)場(chǎng)所之外的地點(diǎn)，實(shí)行區(qū)域控制和距離防護(hù)。全市應(yīng)劃分干凈區(qū)、輕度污染區(qū)與嚴(yán)重污染區(qū)，確定重點(diǎn)，逐步加以改造與治理。進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)無(wú)線電發(fā)射裝置的管理，對(duì)電臺(tái)、電視臺(tái)、雷達(dá)站等的布局及新設(shè)臺(tái)址的選擇問題，必須嚴(yán)格執(zhí)行我國(guó)制定的《關(guān)于劃分大、中城市無(wú)線電收發(fā)信區(qū)域和選擇電臺(tái)場(chǎng)址暫行規(guī)定》。新建電臺(tái)不宜建筑在高層建筑物的頂部。只有合理的布局，妥善治理，加強(qiáng)城市規(guī)劃與管理，努力實(shí)現(xiàn)電磁兼容，才是搞好電磁防治的關(guān)鍵。
（二）高頻設(shè)備的電磁輻射防護(hù)
高頻設(shè)備的電磁輻射防護(hù)的頻率范圍一般是指0. 1～300MHz，其防護(hù)技術(shù)有電磁屏蔽、接地技術(shù)及濾波等。
1．電磁屏蔽
1)電磁屏蔽的機(jī)理
電磁屏蔽主要利用了電磁感應(yīng)原理。在外界交變電磁場(chǎng)下，通過電磁感應(yīng)，屏蔽殼體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，而這電流在屏蔽空間又產(chǎn)生了與外界電磁場(chǎng)方向相反的電磁場(chǎng)，從而抵消了外界電磁場(chǎng)，達(dá)到屏蔽效果。在抗干擾輻射危害方面，屏蔽是最好的措施。通俗地講，電磁屏蔽就是利用某種材料制成一個(gè)封閉的物體，這個(gè)封閉的物體有兩重作用，它既可使封閉體的內(nèi)部不受外部的電磁場(chǎng)的影響，同時(shí)封閉體的外部區(qū)域也不受其內(nèi)部的電磁場(chǎng)的影響。
電磁干擾過程必須具備三要素：電磁干擾源、電磁敏感設(shè)備、傳播途徑，三者缺一不可。采用屏蔽措施，一方面可抑制屏蔽室內(nèi)電磁波外泄，抑制電磁干擾源；另一方面也可防止外部電磁波進(jìn)入室內(nèi)。電磁屏蔽一般可以分成三種：第一種是對(duì)靜電場(chǎng)（包括變化很慢的交變電場(chǎng)）的屏蔽，這種屏蔽現(xiàn)象實(shí)際上是由于屏蔽物的導(dǎo)體表面的電荷，在外界電場(chǎng)的作用下重新分布，直到屏蔽物的內(nèi)部電場(chǎng)均為零時(shí)才能停止，如高壓帶電作業(yè)工人所穿的帶電作業(yè)服；第二種屏蔽是對(duì)靜磁場(chǎng)（包括變化很慢的交變磁場(chǎng)）的屏蔽，它同靜電屏蔽相似，也是通過一個(gè)封閉物體實(shí)現(xiàn)屏蔽，它與靜電屏蔽不同的是，它使用的材料不是銅網(wǎng)，而是磁性材料，有防磁功能的手表，就是基于這一原理制造的；第三種屏蔽是對(duì)高頻、微波電磁場(chǎng)的屏蔽，如果電磁波的頻率達(dá)到百萬(wàn)赫茲以上，這種頻率的電磁波射向?qū)w殼時(shí)，就像光波射向鏡面一樣被反射回來(lái)，同時(shí)也有一小部分電磁波能量被消耗掉，也就是說(shuō)電磁波很難穿過屏蔽的封閉體。另外，屏蔽體內(nèi)部的電磁波也很難穿出去。
屏蔽室按其結(jié)構(gòu)可以分成兩類：第一類是板型屏蔽室，是由若干塊金屬薄板制成，對(duì)于毫米波段，只能采用這類屏蔽室；第二類是網(wǎng)型屏蔽室，是由若干塊金屬網(wǎng)或板拉網(wǎng)等嵌在金屬骨架上構(gòu)成。在制作中，有的是按裝配方法，也有按焊接的方法。