電磁輻射的基礎(chǔ)知識(shí)及其在環(huán)評(píng)中的應(yīng)用幻燈片.ppt

1、電磁輻射的基礎(chǔ)知識(shí)及其在環(huán)評(píng)中的應(yīng)用,主要內(nèi)容,2,1. 電磁輻射基礎(chǔ)知識(shí) 2.常用數(shù)據(jù) 3. 電磁輻射環(huán)境管理的技術(shù)依據(jù) 4. 雷達(dá)實(shí)例,1.電磁輻射的基本概念,3,電磁輻射(ElectroMagnetic Radiation),基本定義： 能量以電磁波的形式通過(guò)空間傳播的現(xiàn)象。 摘自電磁輻射防護(hù)規(guī)定(GB8702-1988)第6.1條。,4,什么是電磁波？ 電磁場(chǎng)的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)。 由互相垂直、同相振蕩的電場(chǎng)和磁場(chǎng)所構(gòu)成，傳播方向垂直于電場(chǎng)與磁場(chǎng)構(gòu)成的平面。,電磁波的發(fā)現(xiàn),麥克斯韋(Maxwell) 1865年預(yù)測(cè)了電磁波，推演了著名的電磁波方程組，推論光波也是電磁波，統(tǒng)一了電和光。,5,詹

2、姆斯克拉克麥克斯韋，英國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人。,海因里希魯?shù)婪蚝掌潱聡?guó)物理學(xué)家。,赫茲(Hertz) 于1887至88年間，利用萊頓瓶放電產(chǎn)生了電磁波信號(hào)，證實(shí)了電磁波的存在。,電磁波是客觀存在的,電磁波是能量的一種形態(tài)，凡是高于絕對(duì)零度的物體，都會(huì)釋出電磁波，溫度越高，放出的電磁波波長(zhǎng)就越短。 舉例：左圖是宇宙的微波背景輻射，被稱為“創(chuàng)世遺跡” 等同于2.725k的黑體輻射。 頻率4080MHz，波長(zhǎng)7.35cm。 可推斷： 宇宙的年齡1371億年 宇宙的組成成分：4%是一般物質(zhì)，23%是暗物質(zhì)，73%是暗能量。,6,電磁波譜(ElectroMagnetic Spectr

3、um),基本組成： 無(wú)線電波(Radio) 長(zhǎng)波（1000m以上） 中波（1000m100m） 短波（100m1m） 微波（1m1mm） 紅外線(Infra-red) 可見光(Visible) 780nm380nm 肉眼可見的電磁波 紫外線(Ultraviolet) x 射線(x-Rays) 射線( -Rays),7,電磁波的量子能量,電磁輻射的量子能量： 普朗克常數(shù) 電磁輻射頻率 單位是電子伏特(eV) 光子能量：100eV x射線能量：103105ev,8,非電離輻射(Non-ionizing Radiation),基本定義： 是指量子能量不能使物質(zhì)原子或分子產(chǎn)生電離的輻射。 紫外線、可見

4、光、紅外線和無(wú)線電波都屬于非電離輻射，即狹義上的電磁輻射。 輻射效應(yīng)： 物理效應(yīng)：改變分子或原子的旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)或價(jià)層電子軌態(tài)。 生物效應(yīng)：熱效應(yīng)(升溫)、非熱效應(yīng)(擾動(dòng)體內(nèi)電磁場(chǎng))和累積效應(yīng)(長(zhǎng)期損害)等。,9,電磁輻射源（天然）,宇宙射線 太陽(yáng)黑子 雷電 等等,10,電磁輻射源（人工）,電磁泄漏型,11,微波加熱頻率為2450MHz,電磁輻射源（人工）,主動(dòng)輻射型（輻射功率較低）,12,電磁輻射源（人工）,主動(dòng)輻射型（輻射功率較高）,13,廣播電視塔,衛(wèi)星地球站,通信基站,氣象雷達(dá)站,海事雷達(dá),航管雷達(dá),天線的作用,天線是為了有效地將傳輸線送來(lái)的高頻傳導(dǎo)電流轉(zhuǎn)變成空間的電磁波或反變換，將空間的

5、電磁波轉(zhuǎn)變成傳輸線中的信號(hào)功率；或者說(shuō)將發(fā)射機(jī)的輸出功率有效地轉(zhuǎn)換成在自由空間傳播的電磁波或?qū)⒆杂煽臻g傳播的電磁波有效地轉(zhuǎn)換成接收機(jī)輸入端的功率。對(duì)于簡(jiǎn)單的便攜式移動(dòng)通信設(shè)備，天線往往直接和收發(fā)信設(shè)備裝在一起。在移動(dòng)通信系統(tǒng)組網(wǎng)中，天線所占的比重雖然不大，但其作用卻非常重要。,14,定義： 能有效地向空間某特定方向輻射電磁波，或能有效地接收來(lái)自空間某特定方向電磁波的裝置。 作用： 能量轉(zhuǎn)換：高頻電流空間電磁波 定向輻射/接收： 具有一定的方向性,天線的基礎(chǔ)知識(shí)基本概念,15,電流元輻射示意圖,天線的基礎(chǔ)知識(shí)電流元輻射,電流元（又稱電基本振子、電偶極子） 它是抽象出來(lái)的天線最基本構(gòu)成單元。 其長(zhǎng)

6、度l 遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng) ，其上的電流等幅同相。 不同幅度、相位、排列方式的電流元可以構(gòu)成形形色色的天線。 e-jkr稱為波動(dòng)因子，表示沿+r方向的傳播。 k為相位常數(shù)，k=2/。,16,1. 感應(yīng)場(chǎng)區(qū),特點(diǎn)： .僅保留了最高階項(xiàng)。 . e-jkr消失，場(chǎng)與靜態(tài)電、磁場(chǎng)完全類似。 .電場(chǎng)與磁場(chǎng)相位相差90，坡印廷矢量為0，無(wú)能量向外輻射。,天線的基礎(chǔ)知識(shí)電流元輻射,17,2. 遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū),特點(diǎn)： .天線有方向性。在離開天線一定的距離處，場(chǎng)量隨角度變化的函數(shù)稱為天線的方向性函數(shù)，電流元的方向性函數(shù)是sin，如下圖所示。 .僅有E和H兩個(gè)場(chǎng)分量，它們相互垂直且相位同相，其坡印廷矢量不為0，表明能量可以向外

7、輻射。 .電場(chǎng)與磁場(chǎng)都含有e-jkr ，因此輻射為球面波。,天線的基礎(chǔ)知識(shí)場(chǎng)區(qū)劃分,天線場(chǎng)區(qū)劃分： 感應(yīng)場(chǎng)區(qū) 輻射近場(chǎng)區(qū) 輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū),18,特點(diǎn)： 感應(yīng)場(chǎng)區(qū)（微波段很小） 輻射近場(chǎng)區(qū)：電磁場(chǎng)隨角度的分布與離開天線的距離有關(guān)；天線方向圖尚未完全形成。 輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)：場(chǎng)的大小與到天線的距離的平方成反比；方向圖已完全形成，其形狀與距離無(wú)關(guān)；,方形或圓形口面天線,近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的分界點(diǎn)： R=2D2/ 其中，D是天線孔徑的最大線尺寸。,電磁場(chǎng)的遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)劃分,電磁輻射的測(cè)量和評(píng)價(jià)與點(diǎn)位和輻射源的距離有關(guān)，即，所進(jìn)行的測(cè)量是遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量還是近場(chǎng)測(cè)量。由于遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)的情況下，電磁場(chǎng)的性質(zhì)有所不同，因此，要對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)和

8、近場(chǎng)測(cè)量有明確的了解。 電磁輻射源產(chǎn)生的交變電磁場(chǎng)可分為性質(zhì)不同的兩個(gè)部分，其中一部分電磁場(chǎng)能量在輻射源周圍空間及輻射源之間周期性地來(lái)回流動(dòng)，不向外發(fā)射，稱為感應(yīng)場(chǎng)；另一部分電磁場(chǎng)能量脫離輻射體，以電磁波的形式向外發(fā)射，稱為輻射場(chǎng)。,19,近場(chǎng)區(qū),近區(qū)場(chǎng)內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小沒有確定的比例關(guān)系。即：E= 377H。一般情況下，對(duì)于電壓高電流小的場(chǎng)源(如發(fā)射天線、饋線等)，電場(chǎng)要比磁場(chǎng)強(qiáng)得多，對(duì)于電壓低電流大的場(chǎng)源(如某些感應(yīng)加熱設(shè)備的模具)，磁場(chǎng)要比電場(chǎng)大得多。 近區(qū)場(chǎng)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度比遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)大得多。從這個(gè)角度上說(shuō)，電磁防護(hù)的重點(diǎn)應(yīng)該在近區(qū)場(chǎng)。 近區(qū)場(chǎng)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度隨距離的變化比較快，在此空間

9、內(nèi)的不均勻度較大。,20,遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū),在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)中，所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播，這種場(chǎng)輻射強(qiáng)度的衰減要比感應(yīng)場(chǎng)慢得多。在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度有如下關(guān)系：在國(guó)際單位制中，E=377H，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的運(yùn)行方向互相垂直，并都垂直于電磁波的傳播方向。 遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)為弱場(chǎng)，其電磁場(chǎng)強(qiáng)度均較小,21,遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)的劃分,在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)（輻射場(chǎng)區(qū)），可引入功率密度矢量（波印廷矢量） ，電場(chǎng)矢量 、磁場(chǎng)矢量 、波印廷矢量 三者方向互相垂直，波印廷矢量的方向?yàn)殡姶挪▊鞑シ较?。在?shù)值上，E=377H，S=EH=E2/377。其中電場(chǎng)強(qiáng)度E的單位是(V/m)，磁場(chǎng)強(qiáng)度H的單位是(A/m)，功率密度的單位是（W/m2

10、）,全部是國(guó)際單位制(SI)。 由公式可看出，在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)不是獨(dú)立的，可以只測(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)強(qiáng)度及功率密度中的一個(gè)項(xiàng)目，其他兩個(gè)項(xiàng)目均可由此換算出來(lái)。一般情況，關(guān)于遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)的測(cè)量問題可以簡(jiǎn)化為： 國(guó)標(biāo)規(guī)定，當(dāng)電磁輻射體的工作頻率低于300MHz時(shí)，應(yīng)對(duì)工作場(chǎng)所的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度分別測(cè)量。當(dāng)電磁輻射體的工作頻率大于300MHz時(shí)，可以只測(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度。 300MHz頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為1米，/6為16cm，16cm之外輻射場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)。如按3的劃分界限，距輻射源3米之外可認(rèn)為是遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。,22,天線的基礎(chǔ)知識(shí)基本參數(shù),方向圖 分為 立體方向圖 E面方向圖 H面方向圖 表征 方向性函數(shù)F(,) 3d

11、B波瓣寬度 旁瓣電平 前后比,23,天線方向性陣圖,定向天線：是一種在空間特定方向上具有比其他方向上能更有效地發(fā)射或接受電磁波的天線。 全向天線：是指在水平面內(nèi)具有無(wú)方向性的、均勻的輻射強(qiáng)度特性，而在垂直面內(nèi)則具有定向的輻射特性的天線。 天線輻射電磁波是有方向性的，它表示天線向一定方向輻射電磁波的能力。反之，作為接收天線的方向性表示了它接收不同方向來(lái)的電磁波的能力。通常用垂直平面及水平平面表示不同方向輻射（或接收）電磁波功率大小的曲線來(lái)表示天線的方向性，并稱為天線輻射的方向圖。同時(shí)用半功率點(diǎn)之間的夾角表示水平波束寬度及垂直波束,24,25,3dB波瓣寬度,水平方向波束圖 垂直方向波束圖 天線波

12、束圖,天線的基礎(chǔ)知識(shí)基本參數(shù),方向性系數(shù) 天線在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)最大輻射方向上產(chǎn)生的功率密度，與天線輻射出去的能量被均勻分到空間各個(gè)方向（即理想無(wú)方向性天線）時(shí)的功率密度之比，一般用D表示。 通常取對(duì)數(shù)乘以10來(lái)表示，其單位為dBi（其中字母i表示isotropy） 也有以dBd為單位的，dBi=dBd+2.15。,26,天線的基礎(chǔ)知識(shí)基本參數(shù),增益 天線方向性系數(shù)與天線效率的乘積，一般用G表示。 通常取對(duì)數(shù)乘以10來(lái)表示，其單位為dB。（注：天線效率是天線輻射功率與輸入功率之比。） 極化 最大輻射方向上電場(chǎng)矢量方向隨時(shí)間變化的規(guī)律。 按軌跡形狀，可分為線極化（水平和垂直極化）、圓或橢圓極化（右旋和左旋

13、極化）。,27,天線增益,天線增益指天線在最大輻射方向的輻射強(qiáng)度與輸入功率相同、理想的無(wú)方向性點(diǎn)源天線在同一點(diǎn)的輻射強(qiáng)度之比的對(duì)數(shù)與10的乘值，通常用dBi表示。天線方向圖與增益天線有著密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。,28,天線的基礎(chǔ)知識(shí)基本形式,線狀天線（全向或定向）,29,天線的基礎(chǔ)知識(shí)基本類型,面狀天線（定向的）,30,板狀天線,拋物面天線,2.常用數(shù)據(jù),31,備注：K：103； M：106； G：109,1常見頻率范圍名稱,常用數(shù)據(jù)及單位換算,33,常見電磁輻射源的頻率范圍 GSM移動(dòng)通信基站：900/1800MHz中波廣播：535-1605KHz短波廣播：4-19

14、MHz內(nèi)的部分頻段調(diào)頻（聲音）廣播：88-108MHz 電視：50-92，168-223，471-566，607-958 MHz五個(gè)頻段家用微波爐：2450 MHz，工業(yè)微波爐：915，2450 MHz高壓電力設(shè)備：工頻50Hz，電磁噪聲干擾中短波（測(cè)量范圍0.5-30 MHz） 高頻感應(yīng)加熱設(shè)備（如熔煉爐、淬火爐等）：工作頻率幾百kHz高頻介質(zhì)加熱設(shè)備：工作頻率幾MHz至幾十MHz。如塑料熱合機(jī)27.12，40.68MHz。超短波電療機(jī)：40.68 MHz 國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)分配給工科醫(yī)（ISM）設(shè)備的自由輻射頻率為13.56MHz，27.12 MHz，40.68 MHz，2.45GHz

15、等。在這些頻率范圍內(nèi)的電磁輻射強(qiáng)度不受限制。,2、單位換算（1）,2、單位換算（2）,36,基站的天饋系統(tǒng),37,說(shuō)明： 前述RFU放大的信號(hào)功率要經(jīng)歷DUP（雙工合路器）、多級(jí)饋線、防雷保護(hù)器等的衰減，實(shí)際到達(dá)天線的信號(hào)功率要小于PA的標(biāo)稱功率。,基站的收發(fā)天線天線方向圖,38,水平方向圖,垂直方向圖,1.水平波瓣寬度： 6090 2.垂直波瓣寬度： 915 3.天線增益： 13dB18dB,基站的收發(fā)天線天線下傾,天線在垂直方向上的適度下傾，可以調(diào)節(jié)基站信號(hào)的覆蓋范圍。 天線下傾方式： 機(jī)械下傾、電下傾,39,無(wú)下傾 情況,有下傾 情況,機(jī)械下傾,40,41,3.電磁輻射環(huán)境管理的技術(shù)依據(jù)

16、,42,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則和規(guī)定,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： GB8702-2014，電磁輻射防護(hù)規(guī)定 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定： HJ/T 10.2-1996，輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器與方法 HJ/T 10.3-1996，輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn),43,GB8702標(biāo)準(zhǔn)頒布,環(huán)境保護(hù)部公告 公告 2014年 第63號(hào) 為貫徹中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法，保護(hù)環(huán)境，保障人體健康，防治電磁污染，現(xiàn)批準(zhǔn)電磁環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并由我部與國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布。 標(biāo)準(zhǔn)名稱、編號(hào)如下： 電磁環(huán)境控制限值（GB 8702-2014） 按有關(guān)法律規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)具有強(qiáng)制執(zhí)行的效力

17、。 該標(biāo)準(zhǔn)自2015年1月1日起實(shí)施，由中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社出版，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容可在環(huán)境保護(hù)部網(wǎng)站（）查詢。 自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起，電磁輻射防護(hù)規(guī)定（GB 8702-88）和環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 9175-88）廢止。 特此公告。 環(huán)境保護(hù)部 2014年9月23日,電磁環(huán)境控制限值,修訂的主要內(nèi)容： 增加了1Hz100kHz頻段電場(chǎng)和磁場(chǎng)的公眾曝露控制限值； 刪除了職業(yè)曝露限值； 刪減了管理內(nèi)容要求； 調(diào)整了監(jiān)測(cè)要求； 補(bǔ)充了交流輸變電設(shè)施的豁免范圍。,電磁環(huán)境控制限值,適用范圍 ： 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電磁環(huán)境中控制公眾曝露的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)（1Hz300GHz）的場(chǎng)量限值、評(píng)價(jià)方法和相關(guān)設(shè)施（設(shè)備）的

18、豁免范圍。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于電磁環(huán)境中控制公眾曝露的評(píng)價(jià)和管理。 本標(biāo)準(zhǔn)不適用于控制以治療或診斷為目的所致病人或陪護(hù)人員曝露的評(píng)價(jià)與管理；不適用于控制無(wú)線通信終端、家用電器等對(duì)使用者曝露的評(píng)價(jià)與管理；也不能作為對(duì)產(chǎn)生電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)設(shè)施（設(shè)備）的產(chǎn)品質(zhì)量要求。,電磁環(huán)境控制限值,不適用范圍的對(duì)象有哪些 ？ 不適用的對(duì)象主要涉及醫(yī)療曝露、無(wú)線通信終端（如移動(dòng)電話手機(jī)、對(duì)講機(jī)、無(wú)線網(wǎng)卡）、家用電器（如微波爐、電熱毯、電磁爐）曝露，也不作為電氣產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)。 關(guān)于醫(yī)療暴露。利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)進(jìn)行治療或診斷等活動(dòng)，患者或陪護(hù)人員受到的曝露很多時(shí)候超過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)限值。但總體權(quán)衡，治療和診斷獲得的利益（

19、疾病獲得治療，病情得以了解）一般大于代價(jià)（因?yàn)殡姶艌?chǎng)曝露所導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)增加），故本標(biāo)準(zhǔn)不適用于治療或診斷所致病人或陪護(hù)人員的曝露。這類曝露應(yīng)由GB 9706系列標(biāo)準(zhǔn)（近30個(gè)）管理。 關(guān)于無(wú)線通信終端。這類曝露由移動(dòng)電話電磁輻射局部暴露限值（GB212882007）等標(biāo)準(zhǔn)管理。 關(guān)于家用電器。一般在家庭內(nèi)為使用者服務(wù)，不影響外環(huán)境，且涉及個(gè)人意愿問題。這類曝露作為產(chǎn)品指標(biāo)要求進(jìn)行規(guī)范，應(yīng)由GB4706系列標(biāo)準(zhǔn)（100多個(gè)）管理。 關(guān)于產(chǎn)品質(zhì)量控制。對(duì)于發(fā)射類、加熱類電磁設(shè)施，其電磁場(chǎng)作為信息傳播或能量載體，如從產(chǎn)品質(zhì)量要求上進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)限止，則與其功能要求相悖。對(duì)于泄漏類電磁設(shè)施，已經(jīng)由相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

20、對(duì)電磁場(chǎng)進(jìn)行限制，如前述的GB4706、GB9706系列標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)于磁懸浮列車。磁懸浮列車存在極低頻磁場(chǎng)和靜磁場(chǎng)，其極低頻磁場(chǎng)可以按本標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)頻段限值進(jìn)行控制；靜磁場(chǎng)與直流輸電工程一樣需作進(jìn)一步研究，靜磁場(chǎng)限值暫時(shí)可參考國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP）發(fā)布的靜磁場(chǎng)曝露限值導(dǎo)則2009。,電磁環(huán)境控制限值,限值的健康風(fēng)險(xiǎn)如何？ 本標(biāo)準(zhǔn)限值在預(yù)防已知的對(duì)人體的所有不良健康影響前提下，考慮了5倍以上安全系數(shù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)研究，額外增加了1.25-2.5倍的安全系數(shù)。 一、以世界衛(wèi)生組織采用的國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP）標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。該標(biāo)準(zhǔn)可以預(yù)防已知的對(duì)人體的不良健康影響。并已采用用5

21、倍以上的安全系數(shù)。 二、額外安全系數(shù)?？紤]到這些已知的不良健康影響主要依據(jù)短期暴露，從“謹(jǐn)慎預(yù)防”原則出發(fā)，我們?cè)谠摌?biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上又增加了一個(gè)額外的系數(shù)，如射頻段取了1/4，工頻段的電場(chǎng)取了80%，磁場(chǎng)取了50%。,電磁環(huán)境控制限值,對(duì)相關(guān)行業(yè)有何影響？ （1）高壓交流輸變電設(shè)施 目前，我國(guó)電力設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)110kV750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 505452010）、1000kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 506652011）在明確線路最低離地高度的同時(shí)，規(guī)定鄰近居住建筑時(shí)，距地1.5m處場(chǎng)強(qiáng)不超過(guò)4kV/m的要求，這與本標(biāo)準(zhǔn)的限值基本一致。也就是說(shuō)，已有和新建架空輸電線路均可以采用抬高居民區(qū)

22、線路高度或增加線路拆遷實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)，而且這些措施的成本已經(jīng)考慮在線路設(shè)計(jì)中。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和模式分析表明，各電壓變電站、地下電纜周圍環(huán)境的工頻電場(chǎng)處處達(dá)標(biāo)。從電場(chǎng)強(qiáng)度限值看本標(biāo)準(zhǔn)未影響架空輸電線路、地下電纜、變電站建設(shè)的環(huán)保投入。 本標(biāo)準(zhǔn)提出50Hz頻率的磁感應(yīng)強(qiáng)度限值為100T。從全國(guó)不同省份、不同電壓等級(jí)的架空輸電線路，戶內(nèi)外布置變電站來(lái)看，尚未發(fā)現(xiàn)有居民區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)100T的情況，一般均在5T以下。從磁感應(yīng)強(qiáng)度方面也未影響電力行業(yè)的投入。,電磁環(huán)境控制限值,（2）通信、雷達(dá)及導(dǎo)航 根據(jù)全國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告，以及部分省對(duì)已建的GSM、CDMA、TD-SCDMA制式33000多個(gè)移動(dòng)通信基站監(jiān)測(cè)結(jié)

23、果，僅有不到0.3%的基站存在超過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)限值的1/5的情況，這部分超標(biāo)基站通過(guò)降低發(fā)射功率、調(diào)整天線主瓣方向或適當(dāng)增加天線高度等措施整改后均已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限值的要求。從理論計(jì)算和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，基站全向天線在距離發(fā)射天線正前方12米外，定向天線在距離發(fā)射天線正前方15米外，幾乎相等高度位置的電磁波強(qiáng)度都能滿足本標(biāo)準(zhǔn)限值的1/5的要求。全國(guó)其他省基站也與浙江省情況類似，也就是同樣可以通過(guò)增加天線高度、調(diào)整天線主瓣方向或降低發(fā)射功率等措施，實(shí)現(xiàn)基站周圍電磁環(huán)境滿足本標(biāo)準(zhǔn)。 雷達(dá)、微波通信設(shè)備定向性好，功能上要求發(fā)射主波束不能正對(duì)建筑物，其對(duì)電磁環(huán)境影響主要為“傍瓣”輻射，只要滿足與它們相關(guān)的其他

24、建設(shè)選址標(biāo)準(zhǔn)要求，其電磁影響也就能夠滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求。,電磁環(huán)境控制限值,（3）廣播電視 對(duì)于廣播電視發(fā)射設(shè)施，廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)廣播電視天線電磁輻射防護(hù)規(guī)范（GY 50541995）提出了設(shè)施周圍電磁環(huán)境限值，該標(biāo)準(zhǔn)限值基本與原標(biāo)準(zhǔn)一致，也就是與本標(biāo)準(zhǔn)在同頻段的限值一致。在要求廣播電視發(fā)射設(shè)施電磁影響符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，我國(guó)也注重對(duì)廣播電視設(shè)施的保護(hù)。廣播電視設(shè)施保護(hù)條例（國(guó)務(wù)院令第295號(hào)）要求在這類設(shè)施的一定距離范圍內(nèi)不得建筑施工等活動(dòng)，這一距離保護(hù)要求同時(shí)能夠確保廣播電視對(duì)其外的電磁影響符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此，本標(biāo)準(zhǔn)能夠較好地保護(hù)環(huán)境同時(shí)，保障廣播電視事業(yè)的健康發(fā)展。,電磁環(huán)境控制限值,（4

25、）交通系統(tǒng) 與本標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)交通系統(tǒng)主要為電氣化鐵路、地鐵、磁懸浮鐵路。我國(guó)電氣化鐵路、地鐵、磁懸浮鐵路的供電電壓最高不超過(guò)60kV。只要鐵路滿足噪聲控制要求，其電磁場(chǎng)也必能滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求。而且鐵路與住宅之間設(shè)有安全保護(hù)區(qū)，這一保護(hù)區(qū)確保供電設(shè)施“離開”住宅，同時(shí)保證周圍住宅電磁環(huán)境不會(huì)超過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)。 （5）工科醫(yī)設(shè)備 工科醫(yī)設(shè)備的電磁影響主要為其漏能，一般在工廠、科研單位、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)使用。這類設(shè)備與居民有一定距離，這一距離已經(jīng)能夠保證設(shè)備引起的場(chǎng)界外電磁影響符合本標(biāo)準(zhǔn)要求。特殊情況出現(xiàn)超標(biāo)時(shí)，可以采用調(diào)整設(shè)備布置位置，或增加金屬網(wǎng)屏蔽的方式實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)，成本甚小。,電磁環(huán)境控制限值,為何保留

26、了設(shè)施（設(shè)備）的豁免？ 本標(biāo)準(zhǔn)在保留原標(biāo)準(zhǔn)豁免范圍的基礎(chǔ)上，增加了交流輸變電工程的豁免范圍。 豁免是管理延續(xù)的需要。在0.1MHz300GHz頻率，本標(biāo)準(zhǔn)豁免范圍與原標(biāo)準(zhǔn)一致；在工頻頻率，本標(biāo)準(zhǔn)增加豁免了100kV以下電壓等級(jí)的交流輸變電設(shè)施，這與電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法的設(shè)備名錄，以及關(guān)于35千伏送、變電系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理有關(guān)問題的復(fù)函（環(huán)辦函2007886號(hào)）是一致的。 豁免是科學(xué)管理的需要。對(duì)于100kV以下交流輸變電設(shè)施，只要達(dá)到電氣安全距離要求，其電磁場(chǎng)強(qiáng)度均符合公眾曝露控制限值要求。對(duì)于0.1MHz300GHz頻率的發(fā)射設(shè)施，考慮最大發(fā)射功率、最嚴(yán)格的限值，在距離天線4.5米以外

27、的電磁場(chǎng)強(qiáng)度必定達(dá)標(biāo)，其中與公眾最密切的移動(dòng)通信微蜂窩天線、Wifi無(wú)線路由器、交通測(cè)速雷達(dá)，在0.5米以外的場(chǎng)強(qiáng)就基本達(dá)標(biāo)。從電磁環(huán)境角度，上述設(shè)施具備固有安全性，在任何情況下，對(duì)公眾的電磁曝露很小，對(duì)它們的管理和控制方法并不能減少對(duì)公眾的曝露，并且管理所需的代價(jià)遠(yuǎn)大于環(huán)境利益。,電磁輻射導(dǎo)出限值（公眾照射）,54,摘自電磁輻射防護(hù)規(guī)定，GB8702,40W/cm2,脈沖標(biāo)準(zhǔn),55,電磁輻射防護(hù)限值的比較,56,摘自通信工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)暫行規(guī)定，YD5039-2009,電磁輻射管理限值（1）,57,電磁輻射管理限值（2）,58,摘自電磁輻射防護(hù)規(guī)定，GB8702,摘自移動(dòng)通信基站電磁輻射

28、環(huán)境監(jiān)測(cè)方法(試行)，環(huán)發(fā)2007144號(hào),電磁輻射環(huán)境的監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)條件： 包括環(huán)境條件、測(cè)量條件、監(jiān)測(cè)人員、監(jiān)測(cè)時(shí)間等要求。 監(jiān)測(cè)方法： 包括基本要求、監(jiān)測(cè)參數(shù)的選取、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的選擇、監(jiān)測(cè)時(shí)間和讀數(shù)、測(cè)量高度、信息和數(shù)據(jù)的記錄、數(shù)據(jù)處理等要求。 質(zhì)量保證 監(jiān)測(cè)報(bào)告,59,電磁輻射強(qiáng)度的計(jì)算計(jì)算模型,60,(摘自通信工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)暫行規(guī)定，YD5039-2009),61,電磁輻射強(qiáng)度的計(jì)算計(jì)算模型,(摘自通信工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)暫行規(guī)定，YD5039-2009),環(huán)評(píng)依據(jù)的最主要公式,4.雷達(dá)的環(huán)評(píng)實(shí)例,62,一次雷達(dá)是一次功率發(fā)射，發(fā)射物對(duì)微波信號(hào)反射回來(lái)后，經(jīng)過(guò)處理得到所要測(cè)量數(shù)據(jù)。

29、二次雷達(dá)經(jīng)反射物（比如衛(wèi)星）轉(zhuǎn)發(fā)后的，對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行處理，得到所要測(cè)量數(shù)據(jù)。關(guān)鍵點(diǎn)是，轉(zhuǎn)發(fā)和反射的區(qū)別。 二次雷達(dá)主要用于軍事監(jiān)測(cè)和打擊，其工作模式是地面雷達(dá)向目標(biāo)飛機(jī)發(fā)射雷達(dá)波，目標(biāo)飛機(jī)以相應(yīng)的方式應(yīng)答。區(qū)別于一次雷達(dá)的方面在于其發(fā)射的波長(zhǎng)能被輕易接受。新德里撞擊事件和2010年瑞土航空189號(hào)班級(jí)事件均由二次雷達(dá)搞的鬼。,二次雷達(dá)簡(jiǎn)介,63,二次雷達(dá)發(fā)射的脈沖是成對(duì)的，它的發(fā)射頻率是1030MHz，接收頻率是1090MHz，發(fā)射脈沖由P1、P2、P3脈沖組成，P1、P2脈沖間隔恒為2微秒，P1、P3脈沖間隔決定了二次雷達(dá)的模式。目前民航使用的是兩種模式，一種間隔為8微秒，稱為Acfun模式

30、又稱為3/A模式（識(shí)別碼）；另一種間隔21微秒，稱為Chrome模式（高度碼）。接收脈沖由16個(gè)脈沖位組成，包含目標(biāo)的神秘代碼，馬賽克等內(nèi)容,64,二次雷達(dá),65,工作原理,雷達(dá)天線一般具有很強(qiáng)的方向性，以便集中輻射能量來(lái)獲得較大的觀測(cè)距離。同時(shí)，天線的方向性越強(qiáng)，天線波瓣寬度越窄，雷達(dá)測(cè)向的精度和分辨率越高。常用的雷達(dá)天線是拋物面反射體，饋源放置在焦點(diǎn)上，天線反射體將高頻能量聚成窄波束。天線波束在空間的掃描采用機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)天線而得到。,66,二次雷達(dá)的工作模式二次雷達(dá)要和一次雷達(dá)一起工作，它的主天線安裝在一次雷達(dá)的上方，和一次雷達(dá)同步旋轉(zhuǎn)。A模式、C模式、S模式、A/C模式、A/C/S模式。二次

31、雷達(dá)的信號(hào)頻率上行信號(hào)頻率1030MHZ，下行信號(hào)頻率1090MHZ,67,68,編制依據(jù),1.中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法；2015年； 2.中華人民共和國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)法，2003年； 3.建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例，國(guó)務(wù)院令第253號(hào)；1998年； 4.電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法，國(guó)家環(huán)境保護(hù)局令第18號(hào)；1997年； 5.電磁輻射防護(hù)規(guī)定（GB8702-2014），國(guó)家環(huán)境保護(hù)部，2014年；,69,6.中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則總綱(HJ/T2.1-2011)，環(huán)境保護(hù)部。 7.中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則聲環(huán)境(HJ 2.4-2009)，環(huán)境保護(hù)

32、部。 8.中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境(HJ 2.2 -2008)，環(huán)境保護(hù)部。 9.輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法（HJ/T10.21996）； 10.輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)（HJ/T10.31996）；,70,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： 電磁輻射防護(hù)規(guī)定（GB8702-2014）,71,第4.1款公眾曝露控制限值：為控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)所致公眾曝露，環(huán)境中電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)場(chǎng)量參數(shù)的方均根值應(yīng)滿足表1要求，具體見下表。,功率密度 根據(jù)輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)（HJ/T10.3-1996）中相關(guān)要

33、求，單個(gè)項(xiàng)目貢獻(xiàn)管理限值在評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)于由國(guó)家環(huán)境保護(hù)局負(fù)責(zé)審批的大型項(xiàng)目可取GB87021988中場(chǎng)強(qiáng)限值的1/ ，或功率密度限值的1/2。其他項(xiàng)目可取場(chǎng)強(qiáng)限值的1/ ，或功率密度限值的1/5作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。 本項(xiàng)目為省環(huán)保廳審批，因此本項(xiàng)目運(yùn)行對(duì)周圍環(huán)境電磁輻射場(chǎng)的公眾曝露貢獻(xiàn)管理限值以功率密度限值的1/5作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即0.08 W/m2。,72,73,評(píng)價(jià)范圍,該項(xiàng)目雷達(dá)發(fā)射機(jī)脈沖峰值功率為1.5kW。根據(jù)輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)（HJ/T10.3-1996）規(guī)定：功率200kW的發(fā)射設(shè)備以發(fā)射天線為中心、半徑為500m范圍全面評(píng)價(jià)，如輻射場(chǎng)強(qiáng)最大處的地點(diǎn)超過(guò)50

34、0m，則應(yīng)選定方向評(píng)價(jià)到最大場(chǎng)強(qiáng)處和低于標(biāo)準(zhǔn)限值處。 該項(xiàng)目發(fā)射機(jī)脈沖峰值功率1.5kW，確定本項(xiàng)目電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)范圍為：以發(fā)射天線為中心，半徑500m范圍內(nèi)區(qū)域。,74,評(píng)價(jià)目的,1）對(duì)機(jī)場(chǎng)新建二次雷達(dá)站工程擬建址周圍的電磁輻射環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，掌握該二次雷達(dá)站擬建址周圍電磁輻射環(huán)境背景水平。 （2）分析、評(píng)價(jià)該雷達(dá)站發(fā)射設(shè)備在運(yùn)行期產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)周圍環(huán)境可能造成的影響。 （3）對(duì)不利影響提出污染防治措施，將電磁輻射環(huán)境影響減小到“可合理達(dá)到盡量低”的水平。 （4）為該雷達(dá)站運(yùn)行期的電磁輻射環(huán)境管理提供依據(jù)。,75,電磁輻射污染源分析,76,本項(xiàng)目二次雷達(dá)擬建站址處地勢(shì)較為空曠，

35、正常工作時(shí)，雷達(dá)天線以6 rmin15 rmin的速度水平方向 360 度勻速旋轉(zhuǎn)，雷達(dá)目標(biāo)物是空中飛機(jī)，天線主射方向朝向天空。項(xiàng)目工藝流程及主要污染工序見下圖,輻射污染特征,脈沖雷達(dá)天線具有很強(qiáng)的方向性，輻射能量主要聚集在天線的主瓣，該雷達(dá)天線主瓣非常集中，波束寬度不大于1，第一旁瓣電平不大于 - 29（dB），遠(yuǎn)區(qū)副瓣（10度以外）不大于 - 40（dB），因此對(duì)電磁輻射環(huán)境的影響主要由天線主瓣引起的。,77,營(yíng)運(yùn)期環(huán)境影響分析,非輻射： 1、廢水排放影響分析。新建二次雷達(dá)站污水主要包括生活廢水。二次雷達(dá)站采用有人值守方式 2、噪聲 3、固體廢棄物（本項(xiàng)目產(chǎn)生的廢舊鉛酸蓄電池等有害廢棄物，

36、由機(jī)場(chǎng)管理部門按照相關(guān)管理規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行回收和處理。）,78,電磁輻射環(huán)境影響預(yù)測(cè)與分析,近場(chǎng)及遠(yuǎn)場(chǎng)電磁輻射區(qū)域劃分：雷達(dá)站微波電磁場(chǎng)的輻射區(qū)域分為近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。根據(jù)天線波束形成理論（M.I.斯科爾尼克.雷達(dá)手冊(cè).謝卓譯.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1978），以離輻射源D2/的距離作為近、遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的分界，其計(jì)算公式如下： R=D2/ 式中：R近、遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)分界距離（m）； D天線的直徑（m）； 波長(zhǎng)（m）。 該項(xiàng)目雷達(dá)天線的直徑為8.4m，發(fā)射微波波長(zhǎng)為0.29m，所以對(duì)于該雷達(dá)的近、遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)分界距離為224m，即發(fā)射天線為中心224米范圍內(nèi)為近場(chǎng)區(qū)，以外為遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。,79,估算公式的確立,根據(jù)雷達(dá)系統(tǒng)

37、設(shè)備參數(shù)、天線及其產(chǎn)生的電磁場(chǎng)特性，對(duì)天線周圍環(huán)境的電磁輻射水平進(jìn)行估算。由于該雷達(dá)系統(tǒng)使用頻率處于微波段，因此，采用由輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法（HJ/T10.2-1996）規(guī)定的公式計(jì)算：,80,近場(chǎng)公式,近場(chǎng)最大功率密度Pdmax： （W/m2） 式中： PT送入天線凈功率（W）； S天線實(shí)際幾何面積（m2），S=R2； R天線半徑（m）。,81,遠(yuǎn)場(chǎng)公式,遠(yuǎn)場(chǎng)軸向功率密度Pd： （W/m2） 式中：P雷達(dá)發(fā)射機(jī)平均功率（W）； G天線增益（倍數(shù)）； r預(yù)測(cè)點(diǎn)與天線軸向距離（m）。,82,83,84,85,由二次雷達(dá)系統(tǒng)運(yùn)行模式可知，雷達(dá)在起始掃描仰角為0.5時(shí)，由于仰角

38、最低，對(duì)周圍產(chǎn)生電磁輻射環(huán)境影響最大，故選擇雷達(dá)在仰角為0.5時(shí)的一個(gè)倒錐形空間電磁輻射水平進(jìn)行理論計(jì)算。 由于對(duì)周圍電磁輻射環(huán)境影響起主導(dǎo)作用的是天線的主瓣，故在理論計(jì)算中僅考慮天線主瓣的影響。,86,對(duì)近場(chǎng)區(qū)的電磁輻射水平估算,雷達(dá)天線掃描的發(fā)射功率為1.5kW，天線直徑為8.4m，帶入近場(chǎng)估算公式的該項(xiàng)目對(duì)近場(chǎng)區(qū)預(yù)測(cè)結(jié)果得Pdmax=0.108 W/m2。,87,由于雷達(dá)正常運(yùn)行時(shí)是以不同仰角連續(xù)旋轉(zhuǎn)的，在任意6分鐘內(nèi)，主瓣掃描過(guò)接收點(diǎn)時(shí)間占空比：（時(shí)間占空比特指關(guān)心點(diǎn)在6分鐘的雷達(dá)掃描過(guò)程中被雷達(dá)主波束所照射到的時(shí)間空間份額）。 =（雷達(dá)主波束寬度 / 雷達(dá)掃描范圍）（特定仰角運(yùn)行時(shí)間

39、 / 完成單個(gè)工作模式所需時(shí)間） 故在任意6分鐘內(nèi)近場(chǎng)區(qū)所照射到的最大功率密度為： Pdmax（6min） = Pdmax =7.7710-3W/m2 即近場(chǎng)內(nèi)最大功率密度為7.7710-3W/m2。,88,對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的電磁輻射水平估算,雷達(dá)天線主瓣波束寬度=7；仰角為7掃描的發(fā)射功率為1.5kW；天線主瓣電平增益（G）為50dB；分別計(jì)算距離輻射源224m（遠(yuǎn)、近場(chǎng)區(qū)分界處）和1000m（評(píng)價(jià)范圍界限）的接收點(diǎn)功率密度值。 將上述參數(shù)分別代入遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)功率密度計(jì)算公式，則：,89,故在224m處任意6分鐘內(nèi)所照射到的平均功率密度為： Pd（6min） = Pd 0.01530.119 =1.8210-3W/m2 在1000m處任意6分鐘內(nèi)所照射到的平均功率密度為： Pd（6min） = Pd 0.01