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电磁场远场区和近场区的测量

1、电磁场的远场和近场划分电磁辐射源产生的交变电磁场可

分为性质不同的两个部分，其中一部分电磁场能量在辐射源周围

空间及辐射源之间周期性地来回流动，不向外发射，称为感应

场；另一部分电磁场能量脱离辐射体，以电磁波的形式向外发

射，称为辐射场。一般情况下，电磁辐射场根据感应场和辐射场

的不同而区分为远区场（感应场）和近区场（辐射场）。由于远

场和近场的划分相对复杂，要具体根据不同的工作环境和测量目

的进行划分，一般而言，以场源为中心，在三个波长范围内的区

域，通常称为近区场，也可称为感应场；在以场源为中心，半径

为三个波长之外的空间范围称为远区场，也可称为辐射场。

近区场通常具有如下特点：近区场内，电场强度与磁场强度

的大小没有确定的比例关系。即：E377H。一般情况下，对于电压

高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，

对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具)，磁场要

比电场大得多。近区场的电磁场强度比远区场大得多。从这个角

度上说，电磁防护的重点应该在近区场。

近区场的电磁场强度随距离的变化比较快，在此空间内的不

均匀度较大。远区场的主要特点如下：在远区场中，所有的电磁

能量基本上均以电磁波形式辐射传播，这种场辐射强度的衰减要

比感应场慢得多。在远区场，电场强度与磁场强度有如下关系：

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在国际单位制中，E=377H，电场与磁场的运行方向互相垂直，并

都垂直于电磁波的传播方向。远区场为弱场，其电磁场强度均较

小近区场与远区场划分的意义：通常，对于一个固定的可以产生

一定强度的电磁辐射源来说，近区场辐射的电磁场强度较大，所

以，应该格外注意对电磁辐射近区场的防护。对电磁辐射近区场

的防护，首先对作业人员及处在近区场环境内的人员的防护，

其次对位于近区场内的各种电子、电气设备的防护。而对于远

区场，由于电磁场强较小，通常对人的危害较小。对我们最经常

接触的从短波段30MHz到微波段的3000MHz的频段范围，其波长

范围从10米到1米。

2、远区场的测量在远区场（辐射场区），可引入功率密度矢

量（波印廷矢量），电场矢量、磁场矢量、波印廷矢量三者

方向互相垂直，波印廷矢量的方向为电磁波传播方向。在数值

上，E=377H，S=EH=E2/377。其中电场强度E的单位(V/m)，磁

场强度H的单位(A/m)，功率密度的单位是（W/m2）,全部国

际单位制(SI)。由公式可看出，在远场区，电场与磁场不独立

的，可以只测电场强度，磁场强度及功率密度中的一个项目，其

他两个项目均可由此换算出来。一般情况，关于远场和近场的测

量问题可以简化为：国标规定，当电磁辐射体的工作频率低于

300MHz时，应对工作场所的电场强度和磁场强度分别测量。当电

磁辐射体的工作频率大于300MHz时，可以只测电场强度。300MHz

频率相应的波长为1米，λ/6为16cm，16cm之外辐射场占优势。

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如按3λ的划分界限，距辐射源3米之外可认为是远场区。一般

电磁环境指在较大范围内由各种电磁辐射源，通过各种传播途

径造成的电磁辐射背景值，因而属于远区场，辐射的频谱非常

宽，电磁场强度均较小。1GHz以下远区辐射场的测量，可用远区

场强仪，也可用干扰场强仪。

3、近区场的测量在近场区（感应场区），电场强度E与磁场

强度H的大小没有确定的比例关系，即：E377H，需要分别测量电

场强度E与磁场强度H的大小。对于电压高而电流小的场源，在

感应场区内主要电场，主要测量电场，对于电压低而电流大的

场源(如感应线圈)，在感应场区内主要磁场，主要测量磁场。

例如，对于没有接上电器的墙上电源插座，电流基本为零，电压

不为零，插座在其附近产生一定强度的工频电场，但产生的工频

磁场基本为零。

国家标准限值中30MHz以下以场强为准，因为该频段的波长

大于10米，测量点处的感应场常常不能忽略，电场强度E与磁场

强度H的比例关系不确定。由前面的场强与距离的关系可知，近

场区场强很大（根据不同的设备，电场强度可能从几到几百V/m，

磁场强度可达到数A/m），但场强随距离的增大衰减得很快，即场

强变化梯度很大，