第四章电磁污染及其控制课件

第四章 电磁辐射污染及其防治第四章 电磁辐射污染及其防治1 1第一节第一节 概概 述述 第二节第二节 电磁辐射基础电磁辐射基础 第三节第三节 电磁辐射防护标准电磁辐射防护标准 第四节第四节 电磁辐射污染防治技术电磁辐射污染防治技术 第四章 第一节 概 述 第二节 电磁辐射基础 第三节 2 2 第一节第一节 概概 述述 一、电磁环境和电磁辐射污染一、电磁环境和电磁辐射污染 二、电磁辐射污染源二、电磁辐射污染源 三、电磁辐射污染的危害三、电磁辐射污染的危害 第一节 概 述 一、电磁环境和电磁辐射污染3 3 一、电磁环境和电磁辐射污染一、电磁环境和电磁辐射污染 v电磁环境电磁环境v定义定义：某个存在电磁辐射的空间范围某个存在电磁辐射的空间范围v特点特点：v电磁辐射是以电磁波的形式在空间环电磁辐射是以电磁波的形式在空间环 境中传播的，不能静止地存在于空间境中传播的，不能静止地存在于空间 某处v人类工作和生活的环境充满电磁辐射人类工作和生活的环境充满电磁辐射v电磁辐射污染电磁辐射污染v是指人类使用产生电磁辐射的器具而泄露是指人类使用产生电磁辐射的器具而泄露 的电磁能量流传播到室内外空气中，其量的电磁能量流传播到室内外空气中，其量 超出环境本底值，且其性质、频率、强度超出环境本底值，且其性质、频率、强度 和持续时间等综合影响而引起周围人群的和持续时间等综合影响而引起周围人群的 不适感，并使健康和福利受到损害。

不适感，并使健康和福利受到损害一、电磁环境和电磁辐射污染 电磁环境电磁辐射污4 4二、电磁辐射污染源二、电磁辐射污染源（一）（一）（一）（一）电磁辐射污染源的种类电磁辐射污染源的种类（二）（二）（二）（二）电磁辐射体与电磁辐射的产生电磁辐射体与电磁辐射的产生 二、电磁辐射污染源（一）电磁辐射污染源的种类（二）电磁辐射体5 5 电磁场源电磁场源 自然电磁场源（表自然电磁场源（表4-1）人工电磁场源（表人工电磁场源（表4-24-2）表表4-1 自然电磁场源分类自然电磁场源分类 银银河系恒星的爆河系恒星的爆河系恒星的爆河系恒星的爆发发、宇宙、宇宙、宇宙、宇宙间电间电子移子移子移子移动动宇宙宇宙宇宙宇宙电电磁磁磁磁场场源源源源太阳的黑点活动与黑体放射太阳的黑点活动与黑体放射太阳的黑点活动与黑体放射太阳的黑点活动与黑体放射太阳太阳太阳太阳电电磁磁磁磁场场源源源源 自然界的火花放电、雷电、台风、寒冷雪飘、火山喷烟自然界的火花放电、雷电、台风、寒冷雪飘、火山喷烟自然界的火花放电、雷电、台风、寒冷雪飘、火山喷烟自然界的火花放电、雷电、台风、寒冷雪飘、火山喷烟大气与空气大气与空气大气与空气大气与空气污污染源染源染源染源来来来来 源源源源分分分分 类类（一）（一）（一）（一）电磁辐射污染源的种类电磁辐射污染源的种类 电磁场源 自然电磁场源（表4-1）人工电6 6分分分分 类类类类设设设设 备备备备 名名名名 称称称称污污污污 染染染染 来来来来 源源源源 与与与与 部部部部 件件件件 放放放放 电电电电 所所所所 致致致致 场场场场 源源源源电晕放电电晕放电电晕放电电晕放电电力线（送配电线）电力线（送配电线）电力线（送配电线）电力线（送配电线）高电压、大电流而引起静电感应、电磁感应、高电压、大电流而引起静电感应、电磁感应、高电压、大电流而引起静电感应、电磁感应、高电压、大电流而引起静电感应、电磁感应、大地漏泄电流所造成大地漏泄电流所造成大地漏泄电流所造成大地漏泄电流所造成辉光放电辉光放电辉光放电辉光放电放电管放电管放电管放电管白炽灯、高压水银灯及其他放电管白炽灯、高压水银灯及其他放电管白炽灯、高压水银灯及其他放电管白炽灯、高压水银灯及其他放电管弧光放电弧光放电弧光放电弧光放电开关、电气铁道、放电管开关、电气铁道、放电管开关、电气铁道、放电管开关、电气铁道、放电管点活系统、发电机、整流装置点活系统、发电机、整流装置点活系统、发电机、整流装置点活系统、发电机、整流装置火花放电火花放电火花放电火花放电电气设备、发动机、冷藏车、汽车电气设备、发动机、冷藏车、汽车电气设备、发动机、冷藏车、汽车电气设备、发动机、冷藏车、汽车整流器、发电机、放电管、点火系统整流器、发电机、放电管、点火系统整流器、发电机、放电管、点火系统整流器、发电机、放电管、点火系统工频感应场源工频感应场源工频感应场源工频感应场源大功率输电线、电气设备、电气铁道、大功率输电线、电气设备、电气铁道、大功率输电线、电气设备、电气铁道、大功率输电线、电气设备、电气铁道、无线电发射机、雷达无线电发射机、雷达无线电发射机、雷达无线电发射机、雷达高电压、大电流的电力线场、电气设备、广高电压、大电流的电力线场、电气设备、广高电压、大电流的电力线场、电气设备、广高电压、大电流的电力线场、电气设备、广播、电视与通风设备的振荡与发射系统播、电视与通风设备的振荡与发射系统播、电视与通风设备的振荡与发射系统播、电视与通风设备的振荡与发射系统射频辐射场源射频辐射场源射频辐射场源射频辐射场源高频加热设备、热合机、微波干燥机高频加热设备、热合机、微波干燥机高频加热设备、热合机、微波干燥机高频加热设备、热合机、微波干燥机 工业用射频利用设备的工作电路与振荡系统工业用射频利用设备的工作电路与振荡系统工业用射频利用设备的工作电路与振荡系统工业用射频利用设备的工作电路与振荡系统理疗机、治疗机理疗机、治疗机理疗机、治疗机理疗机、治疗机医学用射频利用设备的工作电路与振荡系统医学用射频利用设备的工作电路与振荡系统医学用射频利用设备的工作电路与振荡系统医学用射频利用设备的工作电路与振荡系统家用电器家用电器家用电器家用电器微波炉、电脑、电磁灶、电热毯微波炉、电脑、电磁灶、电热毯微波炉、电脑、电磁灶、电热毯微波炉、电脑、电磁灶、电热毯功率源为主功率源为主功率源为主功率源为主移动通信设备移动通信设备移动通信设备移动通信设备手机、对讲机手机、对讲机手机、对讲机手机、对讲机天线为主天线为主天线为主天线为主建筑物反射建筑物反射建筑物反射建筑物反射高层楼群以及大的金属构件高层楼群以及大的金属构件高层楼群以及大的金属构件高层楼群以及大的金属构件墙壁、钢筋、吊车墙壁、钢筋、吊车墙壁、钢筋、吊车墙壁、钢筋、吊车表表4-2 4-2 人工电磁场源分类人工电磁场源分类 分 类设 备 名 称污 染 来 源 与 部 件电7 7自然电磁场源自然电磁场源n n雷电雷电n n火山活动火山活动自然电磁场源雷电火山活动8 8n n太阳活动和宇宙射线太阳活动和宇宙射线自然电磁场源自然电磁场源太阳活动和宇宙射线自然电磁场源9 9n n家用电器家用电器人工电磁场源人工电磁场源n n电子设备电子设备家用电器人工电磁场源电子设备1010n n大功率输电线大功率输电线人工电磁场源人工电磁场源大功率输电线人工电磁场源1111（二）（二）（二）（二）电磁辐射体与电磁辐射的产生电磁辐射体与电磁辐射的产生 v电磁辐射体电磁辐射体v定义定义：能产生电磁辐射的物体。

能产生电磁辐射的物体v电力系统工业设备电力系统工业设备v电气化铁道系统电气化铁道系统及设备及设备v广播电视和微波发射系统及设备广播电视和微波发射系统及设备v电磁冶炼系统及电加热设备等电磁冶炼系统及电加热设备等v电磁辐射的产生电磁辐射的产生v电磁辐射是一种物理现象，是能量以电电磁辐射是一种物理现象，是能量以电 磁波形式由源发射到空间的现象磁波形式由源发射到空间的现象v输出功率输出功率100kW100kW，频率，频率200200300kHz300kHz的高的高 频冶炼机电磁辐射（表频冶炼机电磁辐射（表4-3 4-3）二）电磁辐射体与电磁辐射的产生 电磁辐射体电磁辐射的产生1212表表4-3 4-3 冶炼机作业区电磁辐射产生状况冶炼机作业区电磁辐射产生状况测试测试部位部位部位部位电场电场强强强强度度度度/Vm/Vm/Vm/Vm-1-1-1-1磁磁磁磁场场强强强强度度度度/Am/Am/Am/Am-1-1-1-1距高距高距高距高频频感感感感应应器器器器30303030处处头头部部部部75757575808080800 0 0 0胸部胸部胸部胸部55555555858585851 1 1 15 5 5 5腹部腹部腹部腹部50505050909090902 2 2 27 7 7 7距距距距馈线馈线40404040处处头头部部部部18181818353535350 0 0 0胸部胸部胸部胸部8 8 8 8303030300.50.50.50.51.01.01.01.0腹部腹部腹部腹部3 3 3 3252525250.50.50.50.50.60.60.60.6距距距距设备设备30303030处处头头部部部部20202020404040400.20.20.20.20.50.50.50.5胸部胸部胸部胸部25252525555555550.20.20.20.20.70.70.70.7腹部腹部腹部腹部35353535757575750.40.40.40.40.50.50.50.5距距距距设备设备50505050处处头头部部部部10101010252525250 0 0 0胸部胸部胸部胸部8 8 8 8181818180 0 0 0腹部腹部腹部腹部5 5 5 5121212120 0 0 0距距距距设备设备1m1m1m1m处处头头部部部部5 5 5 56 6 6 60 0 0 0胸部胸部胸部胸部3 3 3 35 5 5 50 0 0 0腹部腹部腹部腹部3 3 3 35 5 5 50 0 0 0表4-3 冶炼机作业区电磁辐射产生状况测试部位电场强度/1313 三、电磁辐射污染的危害三、电磁辐射污染的危害 人体健康人体健康 生态环境生态环境 装置设备装置设备 三、电磁辐射污染的危害 人体健康 生态环境1414对人体健康危对人体健康危害的影响因素害的影响因素 三、电磁辐射污染的危害三、电磁辐射污染的危害 周围环境周围环境 受体差异受体差异 辐射源辐射源 频率（波长）频率（波长）电磁场强度电磁场强度 波形波形 照射时间照射时间 与辐射源距离与辐射源距离 累计频次累计频次 对人体健康危 三、电磁辐射污染的危害 周围环境 1515v 波长对生物效应的影响（表波长对生物效应的影响（表4-44-4）频频率率率率/kHz/kHz/kHz/kHz波波波波长长/受影响的受影响的受影响的受影响的主要器官主要器官主要器官主要器官主要的生物效主要的生物效主要的生物效主要的生物效应应100100100100300300300300穿透不受影响穿透不受影响穿透不受影响穿透不受影响150150150150120012001200120020020020020015151515体内各器官体内各器官体内各器官体内各器官过热时过热时引起各器官引起各器官引起各器官引起各器官损伤损伤100010001000100030003000300030003030303010101010眼睛晶状体和眼睛晶状体和眼睛晶状体和眼睛晶状体和睾丸睾丸睾丸睾丸组织组织加加加加热显热显著，眼睛晶状体混著，眼睛晶状体混著，眼睛晶状体混著，眼睛晶状体混浊浊300030003000300010000100001000010000101010103 3 3 3表皮和眼睛晶表皮和眼睛晶表皮和眼睛晶表皮和眼睛晶状体状体状体状体伴有温伴有温伴有温伴有温热热感的皮肤加感的皮肤加感的皮肤加感的皮肤加热热，白内，白内，白内，白内障患病率增高障患病率增高障患病率增高障患病率增高100001000010000100008 8 8 8皮肤皮肤皮肤皮肤表皮反射，部分吸收而表皮反射，部分吸收而表皮反射，部分吸收而表皮反射，部分吸收而发热发热 波长对生物效应的影响（表4-4）频率/kHz波长/1616v受检人员症状百分比与场强关系统计（表受检人员症状百分比与场强关系统计（表4-54-5）场强症症症症 状状状状百分比百分比百分比百分比/%/%对对照照照照组组 V/m 20 V/m 205050100100300300300300头头痛痛痛痛 22.45 22.4524.3824.3825.9325.9327.2727.2728.1528.1514.1214.12头晕头晕 40.80 40.8041.8841.8845.2145.2151.2551.2551.7151.7127.0627.06乏力乏力乏力乏力 17.35 17.3521.6521.6523.2023.2023.7523.7528.2528.257.847.84多梦多梦多梦多梦 46.44 46.4449.0449.0452.5052.5054.0854.0856.7256.7231.7631.76记忆记忆力减退力减退力减退力减退 37.50 37.5038.7838.7841.9141.9142.3342.3344.4444.444.544.54心悸心悸心悸心悸 27.50 27.5028.5728.5728.7028.7033.9033.9035.5435.5411.3711.37胸胸胸胸闷闷 12.92 12.9212.9812.9813.2713.2714.1914.1916.2416.246.416.41窦窦性心律不性心律不性心律不性心律不齐齐 15.05 15.0524.6424.6433.6033.6037.7137.7140.2940.2915.0115.01窦窦性心性心性心性心动过缓动过缓 5.26 5.267.257.259.429.429.689.6810.7210.725.895.89窦窦性心性心性心性心动过动过速速速速0.910.911.451.451.751.752.102.100.390.39脱脱脱脱发发 16.52 16.5216.9816.9817.5417.5418.1318.1324.4924.497.847.84月月月月经经紊乱紊乱紊乱紊乱 5.10 5.106.276.277.407.408.738.7315.0315.039.069.06受检人员症状百分比与场强关系统计（表4-5）场强症 状百1717 案例介绍案例介绍 v 在在斯斯德德哥哥尔尔摩摩市市，生生活活在在高高压压输输电电线线区区域域内内的的市市民民，因因磁磁通通密密度度B B3mG3mG（毫毫高高斯斯），癌癌症症发发病病率率为为其其他他地地区区的的3.83.8倍！倍！v 19911991年年英英国国劳劳达达公公司司一一架架民民航航机机不不幸幸坠坠毁毁，电电磁磁辐辐射酿成了这场大祸。

环境保护报射酿成了这场大祸环境保护报v 19931993年年，瑞瑞典典等等北北欧欧三三国国的的研研究究调调查查公公布布，长长期期受受到到2mG2mG以以上上的的电电磁磁辐辐射射影影响响，罹罹患患白白血血病病的的机机会会是是正正常常人的人的2 21 1倍，罹患脑肿瘤的机会是正常人的倍，罹患脑肿瘤的机会是正常人的1.51.5倍案例介绍 在斯德哥尔摩市，生活在高压输电线区域1919一、电场与磁场二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐射的量度单位第二节第二节 电磁辐射基础电磁辐射基础 一、电场与磁场二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐2020（一）电场（一）电场（E E）l带电荷的物体周围存在着电场带电荷的物体周围存在着电场l静止电荷周围的电场称之为静电场静止电荷周围的电场称之为静电场l运动电荷周围的电场则为动电场运动电荷周围的电场则为动电场一、电场与磁场（一）电场（E）带电荷的物体周围存在着电场一、电场与磁场2121（二）磁场（二）磁场（H H）l定定义义：在在电电流流通通过过的的导导体体周周围围所所产产生生的的具具有有磁力的场磁力的场l若通过导体的是直流电，则产生恒定的磁场；若通过导体的是直流电，则产生恒定的磁场；l若通过导体的是交流电，则产生变化的磁场。

若通过导体的是交流电，则产生变化的磁场l磁磁场场频频率率随随着着电电场场频频率率的的变变化化而而改改变变，两两者者呈呈正正比比例关系一、电场与磁场（二）磁场（H）定义：在电流通过的导体周围所产生的具有磁力的2222二、电磁场与电磁辐射 电磁场电磁场 l交变磁场周围会产生电场，交变电场周交变磁场周围会产生电场，交变电场周围又会产生新的磁场，二者相互作用、相围又会产生新的磁场，二者相互作用、相互垂直，并与自身运动方向垂直这种互垂直，并与自身运动方向垂直这种交交替产生的具有电场与磁场作用的物质空间替产生的具有电场与磁场作用的物质空间称为电磁场称为电磁场电磁辐射电磁辐射 l电磁场以一定速度在空间传播过程中不电磁场以一定速度在空间传播过程中不断向周围空间辐射能量，此能量称为断向周围空间辐射能量，此能量称为电磁电磁辐射辐射，亦称，亦称电磁波电磁波二、电磁场与电磁辐射 电磁场 交变磁场周围会产生2323一、电场与磁场二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐射的量度单位第二节第二节 电磁辐射基础电磁辐射基础 一、电场与磁场二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐2424二、电磁场与电磁辐射（一）电磁波的周期（一）电磁波的周期（T T）、频率（）、频率（f f）、）、波长（波长（）和波速（）和波速（V V）（二）场区分类及其特点（二）场区分类及其特点（三）电磁场的能量（三）电磁场的能量（四）电磁波的传播特性（四）电磁波的传播特性 二、电磁场与电磁辐射（一）电磁波的周期（T）、频率（f）、2525v周期周期：电磁波发生一次全振动所需要的时：电磁波发生一次全振动所需要的时间，单位间，单位s(秒秒)。

v频率频率：电磁场每秒振荡的次数，单位：电磁场每秒振荡的次数，单位Hz(赫赫兹兹)；常用单位还有；常用单位还有kHz(千赫千赫)、MHz(兆兆赫赫)或或GHz(千兆赫千兆赫)v 周期与频率互为倒数周期与频率互为倒数v103 MHz=106 kHz=109 Hz（一）电磁波的周期（一）电磁波的周期（T T）、频率（）、频率（f f）、）、波长（波长（）和波速（）和波速（V V）周期：电磁波发生一次全振动所需要的时间，单位s(秒)一2626v波长波长：电磁波在一个周期内所经过的距离，：电磁波在一个周期内所经过的距离，单位有单位有nm(纳米纳米)、m(微米微米)或或m(米米)等v 换算关系换算关系v1m=103mm=106m=109nmv波速（波速（v）：电磁波在介质中的传播速度电磁波在介质中的传播速度4-1)(4-1)真空光速真空光速c0=2.993108m/s3108m/s相对介电常数相对介电常数 相对导磁系数相对导磁系数 波长：电磁波在一个周期内所经过的距离，单位有nm(纳米)、2727【讨论讨论】在同一介质中，电磁波传播速度在同一介质中，电磁波传播速度是不变的，故波长与频率成反比是不变的，故波长与频率成反比v定义空气的定义空气的r和和 r 的值均为的值均为1，则电磁波在，则电磁波在空气中的波长和频率的关系可简化为空气中的波长和频率的关系可简化为(4-2)(4-2)【讨论】在同一介质中，电磁波传播速度是不变的，故波长与频率成2828场区分类场区分类（二）场区分类及其特点（二）场区分类及其特点 l定义定义：以场源为零点或：以场源为零点或中心，中心，1/61/6波长范围之内波长范围之内的区域。

的区域l作用方式作用方式：电磁感应：电磁感应l定义定义：相对于近区场，：相对于近区场，1/61/6波长范围之外的区域波长范围之外的区域 l作用方式作用方式：电磁辐射：电磁辐射1.近区场（感应场）近区场（感应场）2.2.远区场（辐射场）远区场（辐射场）场区分类（二）场区分类及其特点 1.近区场（感应场）2.远2929场区特点场区特点1.近区场（感应场）近区场（感应场）l 电场强度电场强度E E与磁场强度与磁场强度H H间间无定量比例关无定量比例关系l 近区场电磁场强度比远区场要大得多，近区场电磁场强度比远区场要大得多，且衰减速度快且衰减速度快l 近区场电磁感应现象与场源密切相关，近区场电磁感应现象与场源密切相关，近区场不能脱离场源而独立存在近区场不能脱离场源而独立存在2.2.远区场（辐射场）远区场（辐射场）l 电场强度与磁场强度的定量关系电场强度与磁场强度的定量关系 l 电场电场E E与磁场与磁场H H互相垂直，且都与传播方向垂直互相垂直，且都与传播方向垂直l 远区场电磁辐射强度随距离衰减比近区场缓慢远区场电磁辐射强度随距离衰减比近区场缓慢4-34-3）场区特点1.近区场（感应场）电场强度E与磁场强度H间无3030v电场的能量电场的能量：用电场各点的能量密度表示：用电场各点的能量密度表示 v磁场的能量磁场的能量：用磁场各点的能量密度表示：用磁场各点的能量密度表示v电磁场的能量：电磁场的能量：等于上述二者之和等于上述二者之和（三）电磁场的能量（三）电磁场的能量（4-54-5）（4-64-6）（4-74-7）电场的能量：用电场各点的能量密度表示（三）电磁场的能量（43131（四）电磁波的传播特性（四）电磁波的传播特性 1.1.电场分量与磁场分量电场分量与磁场分量 2.2.电磁波的传播方向电磁波的传播方向 3.3.波的极化波的极化 4.4.电磁波在不同介质中的衰减电磁波在不同介质中的衰减 5.5.电磁波的反射和透射电磁波的反射和透射 6.6.电磁波的相速与群速电磁波的相速与群速 7.7.电磁波谱电磁波谱 （四）电磁波的传播特性 1.电场分量与磁场分量 3232vv作简谐振动的平面电磁波沿作简谐振动的平面电磁波沿作简谐振动的平面电磁波沿作简谐振动的平面电磁波沿z z方向传播时，方向传播时，方向传播时，方向传播时，x x方向的方向的方向的方向的电场强度电场强度电场强度电场强度E Ex x为为为为 1.1.电场分量与磁场分量电场分量与磁场分量 （4-84-8）其中其中vvy y分分分分 量的磁场量的磁场量的磁场量的磁场HHy y为为为为（4-94-9）其中其中介质的本征阻抗介质的本征阻抗作简谐振动的平面电磁波沿z方向传播时，x方向的电场强度Ex为3333v电场强度E和磁场强度H互相垂直的关系用右手螺旋法则描述，即右手四指由电场强度方向转向磁场强度方向时，垂直伸直的大拇指的方向即为电磁波的传播方向。

v电磁波的传播方向用矢量S表示S=E H （4-104-104-104-10）2.2.电磁波的传播方向电磁波的传播方向 电场强度E和磁场强度H互相垂直的关系用右手螺旋法则描述，即右3434vv波的极化：波的极化：波的极化：波的极化：指电场指电场指电场指电场E E E E的取向vv类型：类型：类型：类型：由电场的方向来决定由电场的方向来决定由电场的方向来决定由电场的方向来决定 vv电场的水平分量和垂直分量的相位相同或相反时电场的水平分量和垂直分量的相位相同或相反时电场的水平分量和垂直分量的相位相同或相反时电场的水平分量和垂直分量的相位相同或相反时 为为为为直线极化波直线极化波直线极化波直线极化波；vv电场的水平分量和垂直分量振幅相等，而相位相电场的水平分量和垂直分量振幅相等，而相位相电场的水平分量和垂直分量振幅相等，而相位相电场的水平分量和垂直分量振幅相等，而相位相 差差差差90909090 或或或或270270270270 时为时为时为时为圆极化波圆极化波圆极化波圆极化波；vv电场两个分量的振幅和相位都不相等，则为电场两个分量的振幅和相位都不相等，则为电场两个分量的振幅和相位都不相等，则为电场两个分量的振幅和相位都不相等，则为椭圆椭圆椭圆椭圆 极化波极化波极化波极化波。

3.3.波的极化波的极化 波的极化：指电场E的取向3.波的极化 3535 4.4.电磁波在不同介质中的衰减电磁波在不同介质中的衰减 v均匀介质（如空气）中，无能量损耗，电磁波的均匀介质（如空气）中，无能量损耗，电磁波的 波形不随距离改变波形不随距离改变v电场和磁场在时间上同相，在空间上互相垂直，电场和磁场在时间上同相，在空间上互相垂直，均作正弦函数的周期性变化，而且也都与传播方均作正弦函数的周期性变化，而且也都与传播方 向垂直（图向垂直（图4-14-1）电磁波在无损介质中的衰减电磁波在无损介质中的衰减 4.电磁波在不同介质中的衰减 均匀介质（如空气）3636 4.4.电磁波在不同介质中的衰减电磁波在不同介质中的衰减 v金属等传导介质中，自由电子在电磁场的作用下定金属等传导介质中，自由电子在电磁场的作用下定 向运动形成电流，引起电磁波能量的损耗、衰减向运动形成电流，引起电磁波能量的损耗、衰减v电磁波只在传导介质的表面层或界面上传播电磁波只在传导介质的表面层或界面上传播v波形为衰减正弦波波形为衰减正弦波（图（图4-24-2）电磁波在有损介质中的衰减电磁波在有损介质中的衰减 4.电磁波在不同介质中的衰减 金属等传导介质中，3737 4.4.电磁波在不同介质中的衰减电磁波在不同介质中的衰减 v趋肤厚度趋肤厚度（穿透深度（穿透深度)：电磁波能够穿入金属的深度。

电磁波能够穿入金属的深度电磁波在有损介质中的衰减电磁波在有损介质中的衰减 （4-114-11）式中：式中：介质的电导率介质的电导率 介质的磁导率介质的磁导率v频率越低，进入良导体的厚度即穿透深度越大频率越低，进入良导体的厚度即穿透深度越大4.电磁波在不同介质中的衰减 趋肤厚度（穿透深3838 5.5.电磁波的反射和透射电磁波的反射和透射 v 电磁波传播至分界面时，发生反射和透射电磁波传播至分界面时，发生反射和透射图图4-3 电磁波的反射和透射电磁波的反射和透射 5.电磁波的反射和透射 电磁波传播至分界面时，3939v反射系数反射系数v传输系数传输系数(又称透射系数又称透射系数)5.5.电磁波的反射和透射电磁波的反射和透射 v当平面波在理想导电平面上垂直入射时当平面波在理想导电平面上垂直入射时（4-124-12）（4-134-13）反射系数 5.电磁波的反射和透射 当平面波在理想导4040 6.6.电磁波的相速与群速电磁波的相速与群速 p电磁波相位变化的速度电磁波相位变化的速度相速相速（4-144-14）p电磁波能量传播（信号电磁波能量传播（信号传播传播）的速度群速群速（4-154-15）电磁波的角频率，电磁波的角频率，rad/s 6.电磁波的相速与群速 电磁波相位变化的速度。

相4141 7.7.电磁波谱电磁波谱 电磁波（无线电电磁波（无线电电磁波（无线电电磁波（无线电波、红外线、可波、红外线、可波、红外线、可波、红外线、可见光、紫外线、见光、紫外线、见光、紫外线、见光、紫外线、x x x x射线和射线和射线和射线和射线等）射线等）射线等）射线等）的频率的频率的频率的频率(或波长或波长或波长或波长)不同，不同，不同，不同，按其频率按其频率按其频率按其频率 (或波长或波长或波长或波长)的大小，的大小，的大小，的大小，依次排列依次排列依次排列依次排列谱图即谱图即谱图即谱图即成电磁波谱成电磁波谱成电磁波谱成电磁波谱图图4-4 电磁波谱图电磁波谱图 7.电磁波谱 电磁波（无线电波、红外线、可见光、4242一、电场与磁场二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐射的量度单位第二节第二节 电磁辐射基础电磁辐射基础 一、电场与磁场二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐4343三、射频电磁场v射频电磁场射频电磁场:高频电流高频电流周围形成的高频率电场周围形成的高频率电场和磁场，也称高频电磁场和磁场，也称高频电磁场每秒振荡十万次每秒振荡十万次以上的交流电以上的交流电 表表4-6 4-6 射频电磁场的频段射频电磁场的频段频频段名称段名称段名称段名称对应对应波段波段波段波段缩缩写名称写名称写名称写名称频频率范率范率范率范围围甚低甚低甚低甚低频频万米波（甚万米波（甚万米波（甚万米波（甚长长波）波）波）波）VLFVLF3 330 kHz30 kHz低低低低频频千米波（千米波（千米波（千米波（长长波）波）波）波）LFLF3030300 kHz300 kHz中中中中频频百米波（中波）百米波（中波）百米波（中波）百米波（中波）MFMF3003003000 kHz3000 kHz高高高高频频十米波（短波）十米波（短波）十米波（短波）十米波（短波）HFHF3 330MHz30MHz甚高甚高甚高甚高频频米波（超短波）米波（超短波）米波（超短波）米波（超短波）VHFVHF3030300 MHz300 MHz特高特高特高特高频频分米波分米波分米波分米波UHFUHF3003003000 MHz3000 MHz超高超高超高超高频频厘米波厘米波厘米波厘米波SHFSHF3 3301030103 3MHzMHz极高极高极高极高频频毫米波、毫米波、毫米波、毫米波、亚亚毫米波毫米波毫米波毫米波EHFEHF303030010300103 3MHzMHz3003003000103000103 3MHzMHz三、射频电磁场射频电磁场:高频电流周围形成的高频率电场和磁4444三、射频电磁场v射频电磁场射频电磁场:高频电流高频电流周围形成的高频率电场周围形成的高频率电场和磁场，也称高频电磁场。

和磁场，也称高频电磁场表表4-6 4-6 射频电磁场的频段射频电磁场的频段频频段名称段名称段名称段名称对应对应波段波段波段波段缩缩写名称写名称写名称写名称频频率范率范率范率范围围甚低甚低甚低甚低频频万米波（甚万米波（甚万米波（甚万米波（甚长长波）波）波）波）VLFVLF3 330 kHz30 kHz低低低低频频千米波（千米波（千米波（千米波（长长波）波）波）波）LFLF3030300 kHz300 kHz中中中中频频百米波（中波）百米波（中波）百米波（中波）百米波（中波）MFMF3003003000 kHz3000 kHz高高高高频频十米波（短波）十米波（短波）十米波（短波）十米波（短波）HFHF3 330MHz30MHz甚高甚高甚高甚高频频米波（超短波）米波（超短波）米波（超短波）米波（超短波）VHFVHF3030300 MHz300 MHz特高特高特高特高频频分米波分米波分米波分米波UHFUHF3003003000 MHz3000 MHz超高超高超高超高频频厘米波厘米波厘米波厘米波SHFSHF3 3301030103 3MHzMHz极高极高极高极高频频毫米波、毫米波、毫米波、毫米波、亚亚毫米波毫米波毫米波毫米波EHFEHF303030010300103 3MHzMHz3003003000103000103 3MHzMHz应用于无线电广播应用于无线电广播 三、射频电磁场射频电磁场:高频电流周围形成的高频率电场和磁4545三、射频电磁场v射频电磁场射频电磁场:高频电流高频电流周围形成的高频率电场周围形成的高频率电场和磁场，也称高频电磁场。

和磁场，也称高频电磁场表表4-6 4-6 射频电磁场的频段射频电磁场的频段频频段名称段名称段名称段名称对应对应波段波段波段波段缩缩写名称写名称写名称写名称频频率范率范率范率范围围甚低甚低甚低甚低频频万米波（甚万米波（甚万米波（甚万米波（甚长长波）波）波）波）VLFVLF3 330 kHz30 kHz低低低低频频千米波（千米波（千米波（千米波（长长波）波）波）波）LFLF3030300 kHz300 kHz中中中中频频百米波（中波）百米波（中波）百米波（中波）百米波（中波）MFMF3003003000 kHz3000 kHz高高高高频频十米波（短波）十米波（短波）十米波（短波）十米波（短波）HFHF3 330MHz30MHz甚高甚高甚高甚高频频米波（超短波）米波（超短波）米波（超短波）米波（超短波）VHFVHF3030300 MHz300 MHz特高特高特高特高频频分米波分米波分米波分米波UHFUHF3003003000 MHz3000 MHz超高超高超高超高频频厘米波厘米波厘米波厘米波SHFSHF3 3301030103 3MHzMHz极高极高极高极高频频毫米波、毫米波、毫米波、毫米波、亚亚毫米波毫米波毫米波毫米波EHFEHF303030010300103 3MHzMHz3003003000103000103 3MHzMHz应用于无线电广播应用于无线电广播 电视电视 三、射频电磁场射频电磁场:高频电流周围形成的高频率电场和磁4646三、射频电磁场v射频电磁场射频电磁场:高频电流高频电流周围形成的高频率电场周围形成的高频率电场和磁场，也称高频电磁场。

和磁场，也称高频电磁场表表4-6 4-6 射频电磁场的频段射频电磁场的频段频频段名称段名称段名称段名称对应对应波段波段波段波段缩缩写名称写名称写名称写名称频频率范率范率范率范围围甚低甚低甚低甚低频频万米波（甚万米波（甚万米波（甚万米波（甚长长波）波）波）波）VLFVLF3 330 kHz30 kHz低低低低频频千米波（千米波（千米波（千米波（长长波）波）波）波）LFLF3030300 kHz300 kHz中中中中频频百米波（中波）百米波（中波）百米波（中波）百米波（中波）MFMF3003003000 kHz3000 kHz高高高高频频十米波（短波）十米波（短波）十米波（短波）十米波（短波）HFHF3 330MHz30MHz甚高甚高甚高甚高频频米波（超短波）米波（超短波）米波（超短波）米波（超短波）VHFVHF3030300 MHz300 MHz特高特高特高特高频频分米波分米波分米波分米波UHFUHF3003003000 MHz3000 MHz超高超高超高超高频频厘米波厘米波厘米波厘米波SHFSHF3 3301030103 3MHzMHz极高极高极高极高频频毫米波、毫米波、毫米波、毫米波、亚亚毫米波毫米波毫米波毫米波EHFEHF303030010300103 3MHzMHz3003003000103000103 3MHzMHz应用于无线电广播应用于无线电广播 电视电视 微波技术微波技术 三、射频电磁场射频电磁场:高频电流周围形成的高频率电场和磁4747（一）电场强度（一）电场强度E El表表示示电电场场中中各各个个点点电电场场的的强强弱弱和和方方向向的的物物理量。

理量l用用单单个个电电荷荷在在电电场场中中所所受受到到的的力力的的大大小小来来衡量l单单位位:V/mV/m（伏伏/米米）、mV/mmV/m（毫毫伏伏/米米）或或V/mV/m（微伏（微伏/米）米）四、电磁辐射的量度单位（一）电场强度E表示电场中各个点电场的强弱和方向的物理量四4848（二）磁场强度（二）磁场强度H Hl磁磁场场强强度度的的大大小小在在数数值值上上等等于于该该点点单单位位磁磁极极所受力的大小所受力的大小l单单位位:A/mA/m（安安/米米）、mA/mmA/m（毫毫安安/米米）、A/mA/m（微安（微安/米）四、电磁辐射的量度单位（二）磁场强度H磁场强度的大小在数值上等于该点单位磁极所受力4949l射频电磁场频段不同，测量采用的单位不同射频电磁场频段不同，测量采用的单位不同四、电磁辐射的量度单位高频高频(100kHz(100kHz30MHz)30MHz)甚高频甚高频(30(30300MHz)300MHz)V/mV/m、mV/mmV/m、V/mV/m或或dBdB（分贝）（分贝）特高频微波领域特高频微波领域（300MHz)300MHz)单位：功率密度单位：功率密度W/cmW/cm2 2、mW/cmmW/cm2 2或或W/cmW/cm2 2 l l表示电场干扰大表示电场干扰大表示电场干扰大表示电场干扰大小时，常用小时，常用小时，常用小时，常用dBdBdBdB（分（分（分（分贝）来衡量贝）来衡量贝）来衡量贝）来衡量 射频电磁场频段不同，测量采用的单位不同四、电磁辐射的量度单位5050（三）复合场强（三）复合场强l定定义义：两两个个或或两两个个以以上上频频率率的的电电磁磁波波复复合合在在一起的场强。

一起的场强l计算式计算式 （4-164-16）式中：式中：E E复合场强，复合场强，V/mV/m；E E1 1，E E2 2，E En n各频率对应的电磁场强各频率对应的电磁场强四、电磁辐射的量度单位（三）复合场强定义：两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场5151一、电磁辐射评价标准电磁辐射评价标准 及相关计算方法及相关计算方法二、电磁辐射评价测量范围电磁辐射评价测量范围第三节第三节 电磁辐射防护标准电磁辐射防护标准 一、电磁辐射评价标准二、电磁辐射评价测量范围第三节 电磁5252一、电磁辐射评价标准电磁辐射评价标准 及相关计算方法及相关计算方法（一）（一）（一）（一）我国电磁辐射标准我国电磁辐射标准 （二）（二）（二）（二）国际电磁辐射标准简介国际电磁辐射标准简介 一、电磁辐射评价标准（一）我国电磁辐射标准 （二）国5353分类分类作业场所作业场所 电磁辐射安全卫生标准电磁辐射安全卫生标准电磁辐射环境安全卫生标准电磁辐射环境安全卫生标准干扰控制标准干扰控制标准（一）（一）（一）（一）我国电磁辐射标准我国电磁辐射标准 分类作业场所电磁辐射环境安全卫生标准干扰控制标准（一）我国电5454（一）（一）（一）（一）我国电磁辐射标准我国电磁辐射标准 1.1.电磁辐射防护规定（电磁辐射防护规定（GB8702-88GB8702-88）2.2.环境电磁波卫生标准（环境电磁波卫生标准（GB9174-3-88GB9174-3-88）3.3.作业场所微波辐射卫生标准（作业场所微波辐射卫生标准（GB10346-89GB10346-89）4.4.作业场所超短波辐射卫生标准（作业场所超短波辐射卫生标准（GB1043-89GB1043-89）5.5.作业场所工频电场卫生标准（作业场所工频电场卫生标准（GB16203-1996GB16203-1996）6.6.工业企业设计卫生标准（工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002GBZ1-2002）7.7.国家军用标准国家军用标准 （一）我国电磁辐射标准 1.电磁辐射防护规定（GB875555v国家环保总局和国家技术监督局联合发布国家环保总局和国家技术监督局联合发布v增加了增加了SARSAR（比吸收率）剂量的内容（比吸收率）剂量的内容vv规定在规定在规定在规定在24h24h24h24h以内任意连续以内任意连续以内任意连续以内任意连续6min6min6min6min的平均的平均的平均的平均SARSARSARSAR应小于应小于应小于应小于0.02W/kg0.02W/kg0.02W/kg0.02W/kg。

v职业照射导出限值（表职业照射导出限值（表4-74-7）v公众照射导出限值（表公众照射导出限值（表4-84-8）1.1.电磁辐射防护规定（电磁辐射防护规定（GB8702-88GB8702-88）国家环保总局和国家技术监督局联合发布1.电磁辐射防护规定（G56561.1.电磁辐射防护规定（电磁辐射防护规定（GB8702-88GB8702-88）表表4 4-7 职业照射导出限值职业照射导出限值 150/0.40（0.5（0.0015频频率范率范率范率范围围/MHzMHz电场电场强强强强度度度度 /V V mm1 1 磁磁磁磁场场强强强强度度度度 /A A mm1 1功率密度功率密度功率密度功率密度 /WW mm2 2 0.10.10.30.387870.250.25（2020）3 33030150/150/150/150/0.400.400.400.40(60/(60/f f）303030003000（2828）（0.0750.075）0.40.4300030001500015000(0.5 (0.5 ）(0.0015 (0.0015 ）f f/1500/150015000150003000030000（6161）（0.160.16）1010系平面波等效值，供对照参考。

系平面波等效值，供对照参考供对照参考，不作为限值；供对照参考，不作为限值；表中表中f f是频率，是频率，MHzMHz；表中数据作了取整处理表中数据作了取整处理1.电磁辐射防护规定（GB8702-88）表57571.1.电磁辐射防护规定（电磁辐射防护规定（GB8702-88GB8702-88）表表4-8 4-8 公众照射导出限值公众照射导出限值 150/0.40（0.5（0.0015频频率范率范率范率范围围/MHzMHz电场电场强强强强度度度度 /V V mm1 1 磁磁磁磁场场强强强强度度度度 /A A mm1 1功率密度功率密度功率密度功率密度 /WW mm2 2 0.10.10.30.340400.10.1（4040）3 3303067/67/67/67/0.170.170.170.17(12/(12/f f）303030003000（1212）（0.0320.032）0.40.4300030001500015000(0.22 (0.22 ）(0.001 (0.001 ）f f/7500/750015000150003000030000（2727）（0.0730.073）2 2系平面波等效值，供对照参考。

系平面波等效值，供对照参考供对照参考，不作为限值；供对照参考，不作为限值；表中表中f f是频率，是频率，MHzMHz；表中数据作了取整处理表中数据作了取整处理1.电磁辐射防护规定（GB8702-88）表5858vv本标准还规定本标准还规定本标准还规定本标准还规定vv对于一个辐射体发射几种频率或存在多个辐射体对于一个辐射体发射几种频率或存在多个辐射体对于一个辐射体发射几种频率或存在多个辐射体对于一个辐射体发射几种频率或存在多个辐射体时，其电磁辐射场的场量参数在任意连续时，其电磁辐射场的场量参数在任意连续时，其电磁辐射场的场量参数在任意连续时，其电磁辐射场的场量参数在任意连续6min6min6min6min内内内内的平均值之和，应满足的平均值之和，应满足的平均值之和，应满足的平均值之和，应满足 A Ai i，j j 第第第第i i i i个辐射体受个辐射体受个辐射体受个辐射体受j j j j频段辐射的辐射水平；频段辐射的辐射水平；频段辐射的辐射水平；频段辐射的辐射水平；B B B Bi i i i，j j j j，l l l l 对应于对应于对应于对应于j j j j频段的电磁辐射所规定的照频段的电磁辐射所规定的照频段的电磁辐射所规定的照频段的电磁辐射所规定的照 射限值。

射限值1.1.电磁辐射防护规定（电磁辐射防护规定（GB8702-88GB8702-88）（4-164-16）本标准还规定1.电磁辐射防护规定（GB8702-88）5959vv适用范围适用范围适用范围适用范围：适用于一切人群经常居住和活动场所的环：适用于一切人群经常居住和活动场所的环：适用于一切人群经常居住和活动场所的环：适用于一切人群经常居住和活动场所的环境电磁辐射，不包括职业辐射和射频、微波治疗需境电磁辐射，不包括职业辐射和射频、微波治疗需境电磁辐射，不包括职业辐射和射频、微波治疗需境电磁辐射，不包括职业辐射和射频、微波治疗需要的辐射要的辐射要的辐射要的辐射vv内容：内容：内容：内容：二级容许限值二级容许限值二级容许限值二级容许限值（表（表（表（表4-94-94-94-9）vvI I级标准安全区级标准安全区级标准安全区级标准安全区：老弱病残孕婴儿公众在此区环境老弱病残孕婴儿公众在此区环境老弱病残孕婴儿公众在此区环境老弱病残孕婴儿公众在此区环境中长期居住生活，不受电磁辐射影响的区域中长期居住生活，不受电磁辐射影响的区域中长期居住生活，不受电磁辐射影响的区域中长期居住生活，不受电磁辐射影响的区域。

vvIIII级中间区级中间区级中间区级中间区：长期居住生活在此区，有可能对易长期居住生活在此区，有可能对易长期居住生活在此区，有可能对易长期居住生活在此区，有可能对易感人群引起某些不良反应或影响，故必须加以限感人群引起某些不良反应或影响，故必须加以限感人群引起某些不良反应或影响，故必须加以限感人群引起某些不良反应或影响，故必须加以限制2.2.环境电磁波卫生标准（环境电磁波卫生标准（GB9174-3-88GB9174-3-88）适用范围：适用于一切人群经常居住和活动场所的环境电磁辐射，不6161表表4-9 4-9 环境电磁波卫生标准（环境电磁波卫生标准（GB9174-3-88GB9174-3-88）频率频率频率频率/MHzMHz强度强度强度强度单位单位单位单位容许限值容许限值容许限值容许限值I I级（安全区）级（安全区）级（安全区）级（安全区）IIII级（中间区）级（中间区）级（中间区）级（中间区）0.10.13030V V mm1 1101025253030300300V V mm1 15 51212300300300000300000VV cmcm2 210104040混合混合混合混合V V mm1 1按主要波段场强，若各波段场强分按主要波段场强，若各波段场强分按主要波段场强，若各波段场强分按主要波段场强，若各波段场强分散，则按复合场强加权确定散，则按复合场强加权确定散，则按复合场强加权确定散，则按复合场强加权确定表4-9 环境电磁波卫生标准（GB9174-3-88）频率/6262v适用范围适用范围：接触微波辐射的各类作业（除居民接触微波辐射的各类作业（除居民所受环境辐射及接受微波诊断或治疗的辐射外）所受环境辐射及接受微波诊断或治疗的辐射外）。

v内容：内容：规定了作业场所微波辐射卫生标准及测规定了作业场所微波辐射卫生标准及测试方法试方法vv此标准规定的内容相对较多，详细可参见标准原此标准规定的内容相对较多，详细可参见标准原此标准规定的内容相对较多，详细可参见标准原此标准规定的内容相对较多，详细可参见标准原件（件（件（件（GB10346-89GB10346-89GB10346-89GB10346-89）vv主要内容（表主要内容（表主要内容（表主要内容（表4-104-104-104-10）3.3.作业场所微波辐射卫生标准（作业场所微波辐射卫生标准（GB10346-89GB10346-89）适用范围：接触微波辐射的各类作业（除居民所受环境辐射及接受微6363辐辐射条件射条件射条件射条件8 8 8 8小小小小时时/日容日容日容日容许许功率密度功率密度功率密度功率密度/(Wcm/(Wcm/(Wcm/(Wcm-2-2-2-2)剂剂量限量限量限量限值值/W.hcm/W.hcm/W.hcm/W.hcm-2-2-2-2)8 8 8 8小小小小时时/日的日的日的日的容容容容许许功率密度功率密度功率密度功率密度/Wcm/Wcm/Wcm/Wcm-2-2-2-2)连续连续波或脉冲波或脉冲波或脉冲波或脉冲波非固定波非固定波非固定波非固定辐辐射射射射50505050400400400400400/t400/t400/t400/t脉冲波固定脉冲波固定脉冲波固定脉冲波固定辐辐射射射射25252525200200200200200/t200/t200/t200/t仅仅肢体肢体肢体肢体辐辐射射射射50050050050040004000400040004000/t4000/t4000/t4000/t表表4-10 作业场所微波辐射卫生标准（作业场所微波辐射卫生标准（GB10346-89）辐射条件8小时/日容许 剂量限值8小时/日的连续波或脉冲56464v内容：内容：规定了作业场所超高频辐射（规定了作业场所超高频辐射（3030300MHz300MHz）的容许限值及测试方法（表）的容许限值及测试方法（表4-114-11）4.4.作业场所超短波辐射卫生标准（作业场所超短波辐射卫生标准（GB1043-89GB1043-89）表表4-11 4-11 作业场所超短波（作业场所超短波（3030300MHz300MHz）辐射卫生标准（）辐射卫生标准（GB10437-89GB10437-89）辐射条件辐射条件辐射条件辐射条件辐射时间辐射时间辐射时间辐射时间容许功率密度值容许功率密度值容许功率密度值容许功率密度值 /MVMVMVMVcmcmcmcm2 2 2 2相应电场强度相应电场强度相应电场强度相应电场强度 /V V V Vm m m 。