电磁辐射地危害与屏蔽技术研究论文.doc

南 京 气 象 学 院 毕 业 论 文 系 别 电子工程系 专 业 防雷专业 姓 名 叶 青 学 号 2000405206 论文题目 电磁辐射的危害与屏蔽技术 指导教师 梅卫群 2004 年 6 月 6 日 电磁辐射的危害与屏蔽技术 摘要 ： 磁辐射由于其作用具有广泛性,潜在性,隐蔽性,已成为人类生存环境的一大潜在威胁.现代的屏蔽技术在抑制和消除电磁辐射的潜在危害中发挥着重要的作用,研究和推广新的屏蔽技术对于改善人类的生存环境,提高生活质量有着重要的意义. 关键词 ：电磁辐射,屏蔽技术,屏蔽室 一、前 言 无线电技术、电子技术的不断发展，使电磁能的应用领域进一步扩大，它们在通信、经济、医疗、军事领域都发挥着重要的作用。但家用电器、电子设备在带给人们享用的同时，也产生了一定的负面影响,家用电器和电子设备在使用的同时,都会产生各种不同波长和强度的电磁辐射。这些辐射能量充斥于空间之中，对于人类的生存环境构成了潜在的威胁，同时也干扰了仪器设备的正常工作，现在，电磁辐射的防护已经越来越引起人们的重视，新的防护技术不断运用于生产,生活之中。电磁辐射源主要有自然辐射源和人工辐射源，自然辐射源有雷电以及宇宙射线等，人工辐射源有来自广播，通信，电力等方面的电磁辐射，而主要的辐射源是人工辐射源。 二、电磁辐射的危害 电磁辐射的危害主要有对人体的危害和干扰仪器设备的正常工作两个方面。 1、电磁辐射对人体的危害 高强度的电磁辐射可引起人体遗传物质的损伤，从而引发一部分人体遗传性疾病。同时电磁辐射对人体可产生热效应与非热效应，热效应是指可引起机体温度上升，产生高温生理反应，非热效是指虽不引起机体温度的变化，但对人体作用广泛，可对中枢神经系统，心血管系统，听觉系统，内分泌系统产生广泛的影响。长期在高频环境中的工作人员，可发生头痛，头晕，记忆力下降，胸闷，血压升高，耳鸣，内分泌失调等症状。因而，电磁辐射对人体存在复杂而广泛的影响。 由于电磁辐射对人体作用机制的复杂性,也导致了其对人体的各个系统（如:神经、免疫、循环、消化、生殖、泌尿等）产生不同程度的影响。 2、电磁辐射对通信电子设备的危害。 （1）电子元器件：高强度电磁辐射会造成通信电子元件的机理是复杂的，通常受损的元器件主要是二极管、三极管、电容等弱电器件，受损的原因可能是其直接受辐射发热所致，也可能是元件端子或线路感应电压、电流所致。 （2）固体电路：现在的电路高度集成化，内部结构错综复杂，因而对电流，电压的波动极其敏感，电磁辐射引起的感应电流，感应电压，轻则使电路不能正常工作，重则对电路产生永久型损坏。 现在，多数电子元器件或电路的正常工作电流多为毫安级，甚至为微安级，电磁辐射产生的波动电流极易影响其正常的工作。同时，多数器件对温度变化敏感，虽然在多数电路中都含有温度补偿机制，但其工作时仍要求温度趋于稳定。 三、电磁辐射的相应防护措施 现在，电磁辐射的防护措施用于实际的已有多种，诸如：屏蔽、接地、系统滤波，但应用较为广泛的是屏蔽措施。 屏蔽技术中，屏蔽措施有一般屏蔽和电磁屏蔽两种。 一般屏蔽可分为静电屏蔽和磁屏蔽,但不论静电屏蔽或磁屏蔽,都有主动屏蔽和被动屏蔽两种。一般屏蔽是利用静电平衡原理来削弱导体的感应电荷或利用高导磁材料的聚磁原理来重新分布磁力线，从而达到静电屏蔽和磁屏蔽的目的。主动屏蔽是以屏蔽体自身为辐射源，目的在于削弱辐射源的对外辐射能。被动屏蔽中屏蔽体是作为被辐射体，屏蔽的目的是在于削弱外部辐射对屏蔽体的辐射影响。 而电磁屏蔽则是利用金属自身对电磁辐射的反射,折射和吸收来达到衰减电磁辐射的目的。电磁屏蔽室是抑制电磁辐射，防止电磁污染的一种极为有效的技术手段.它是一种可以抑制电磁辐射在一定范围之内或一定的范围之外的器件所组成的整体结构。 电磁屏蔽室按结构分为板型屏蔽室和网型屏蔽室两种，以下分别是两种屏蔽室的技术指标（表一）： 屏蔽室的屏蔽效能与屏蔽室的制造材料,设计构造都有密切的关系（表二） 板型屏蔽室屏蔽效能优于网状屏蔽室，要获得较好的屏蔽效能,应优先采用板型屏蔽室,网型屏蔽室由于不可避免电磁泄露,屏蔽效能不如板型屏蔽室好。 从表一，表二可以看出，无论何种材料，厚度小于1mm时，屏蔽效能随厚度的增加而提高，但当厚度大于1mm时，屏蔽效能的提高并不明显。对于铜、铝、铁三种不同的屏蔽材料，在中低频波段，铜和铝的总体屏蔽效能优于铁。 表一 摘自:《电磁辐射的污染及防护与治理》 表二 摘自:《电磁辐射的污染及防护与治理》 三、屏蔽效能的分析 电磁波同时存在电场分量和磁场分量，电磁波在空间中广泛存在，讨论其电磁屏蔽效能就具有重要意义。 1、电磁屏蔽效能