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、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。
制定防護技術(shù)措施的基本原理有以下幾個方面：
1．加強電磁兼容性設(shè)計審查與管理
縱觀中外，無論是工廠企業(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)計與管理方面的責任。因此，加強電磁兼容性管理是極為重要的一環(huán)。
2．認真做好模擬預(yù)測與危害分析
無論是電子、電氣設(shè)備，還是發(fā)射裝置，在產(chǎn)品出廠前，均應(yīng)進行電磁輻射與泄漏
狀態(tài)的預(yù)測與分析，實施國家強制性產(chǎn)品認證制度。大、中型系統(tǒng)投入使用前，還應(yīng)當
對周圍環(huán)境電磁場分布進行模擬預(yù)測，以便對污染危害進行分析。
3．合理設(shè)計設(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，而且也會帶來過大的能量損失。因此，在進行設(shè)備的槽路設(shè)計時，必須精確計算，采取妥善的技術(shù)措施，努力提高其濾波度，達到抑制諧波的目的。
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，元件距離機殼過近等，均是造成電磁輻射與泄漏的原因之一。因此，在進行線路設(shè)計時，元件與布線必須合理。例如，元件與布線均應(yīng)高、低頻分開，條件允許時宜在高、低頻中間實行屏蔽。
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)計要合理
一般要求設(shè)備的屏蔽殼設(shè)計要合理，比如機殼的邊框不能采用直角過渡，而應(yīng)當采用小圓弧過渡。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，應(yīng)當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，因而造成漏場強度很大，有時出現(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，容易引起尖端輻射。如某廣播發(fā)射機面板處電磁場強度均為30V/m，而其機箱框邊為直角，沒有小圓弧過渡，結(jié)果場強高達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，實現(xiàn)電磁兼容的基本手段與關(guān)鍵。
5．射頻接地
射頻防護接地情況的好壞，直接關(guān)系到防護效果的好壞。隨著頻率的升高，地線要求就不太嚴格，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。必須強調(diào)的是，射頻屏蔽要妥善進行接地，二者構(gòu)成一個統(tǒng)一體。射頻接地與普通的電氣設(shè)備保護接地極不相同，二者不能互相替代。
6．吸收防護
吸收防護是將根據(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，從而達到防護目的。采用吸收材料對高頻段的電磁輻射，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)測試。防止設(shè)備通過縫隙、孔洞泄漏能量，也可用于個人防護。
7．采用機械化與自動化作業(yè)，實行距離防護
從理論上分析，感應(yīng)電磁場與距離的平方成反比，輻射電磁場與距離成反比。因此可知，屏蔽間距愈大，電磁場強度的衰減幅度愈大。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)計和安排，并考慮了恰當?shù)钠帘魏徒拥兀匀挥行孤┑哪芰窟M入系統(tǒng)，使其性能惡化或引起故障。濾波器可以限制外來電流數(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)計初期就加以規(guī)定，以使電路設(shè)計人員知道它們的分機所必須滿足的條件。因此應(yīng)在功能試驗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，當必須采用濾波器的時候。應(yīng)該注意避免由于各個設(shè)計組之間的不協(xié)調(diào)所引起的重復(fù)濾波。
9．正確使用設(shè)備
當設(shè)備投入使用前，必須結(jié)合工藝與加工負載，正確調(diào)整各項電氣參數(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，還要加強對設(shè)備的維護與保養(yǎng)。例如，l0kW的高頻設(shè)備，其陽極電流調(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)整陽極電流到谷點，柵極電流到峰點。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．加強個人防護
增強自我保護意識，加強自我防護。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：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離電磁波發(fā)射源的，必須采取屏蔽防護的辦法。因為電磁波對人體的影響，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，其實際受到的輻射強度，相當于距離幾十米處的一座幾百千瓦的廣播電臺發(fā)射天線的輻射強度。好在人們使用的時間很短，一時還不會表現(xiàn)出明顯的危害癥狀，但使用時間一長，輻射引起的癥狀將會逐漸暴露。有鑒于此，在平時工作和日常生活中，應(yīng)自覺采取措施，減少電磁波的危害。如在機房等電磁場強度較大的場所工作的人員，應(yīng)特別注意工作期間休息，適當?shù)竭h離電磁場的室外活動；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；微波爐、電冰箱不宜靠近使用；青少年盡量少玩電子游戲機；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；平時應(yīng)多吃新鮮蔬菜與水果，以增強肌體抵御電磁波污染的能力；積極采用個體防護裝備。
11．加強城市規(guī)劃與管理，實行區(qū)域控制
根據(jù)日本及其他國家的實踐，應(yīng)當強調(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)劃定一個確定的范圍，給出有效的保護半徑，其他無關(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)當建在非居民區(qū)和居民活動場所之外的地點，實行區(qū)域控制和距離防護。全市應(yīng)劃分干凈區(qū)、輕度污染區(qū)與嚴重污染區(qū)，確定重點，逐步加以改造與治理。進一步加強對無線電發(fā)射裝置的管理，對電臺、電視臺、雷達站等的布局及新設(shè)臺址的選擇問題，必須嚴格執(zhí)行我國制定的《關(guān)于劃分大、中城市無線電收發(fā)信區(qū)域和選擇電臺場址暫行規(guī)定》。新建電臺不宜建筑在高層建筑物的頂部。只有合理的布局，妥善治理，加強城市規(guī)劃與管理，努力實現(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
高頻設(shè)備的電磁輻射防護的頻率范圍一般是指0. 1～300MHz，其防護技術(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)生了與外界電磁場方向相反的電磁場，從而抵消了外界電磁場，達到屏蔽效果。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封閉的物體，這個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的影響，同時封閉體的外部區(qū)域也不受其內(nèi)部的電磁場的影響。
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入室內(nèi)。電磁屏蔽一般可以分成三種：第一種是對靜電場（包括變化很慢的交變電場）的屏蔽，這種屏蔽現(xiàn)象實際上是由于屏蔽物的導(dǎo)體表面的電荷，在外界電場的作用下重新分布，直到屏蔽物的內(nèi)部電場均為零時才能停止，如高壓帶電作業(yè)工人所穿的帶電作業(yè)服；第二種屏蔽是對靜磁場（包括變化很慢的交變磁場）的屏蔽，它同靜電屏蔽相似，也是通過一個封閉物體實現(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；第三種屏蔽是對高頻、微波電磁場的屏蔽，如果電磁波的頻率達到百萬赫茲以上，這種頻率的電磁波射向?qū)w殼時，就像光波射向鏡面一樣被反射回來，同時也有一小部分電磁波能量被消耗掉，也就是說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。