太白金星
第1楼2009/12/20
随着研究的不断深入,近年来,西方学派开始逐步认识到非热
效应的存在,而东方学派也在采纳西方学派的观点,双方正彼此
靠拢。
就美国推荐的EMR暴露安全限值而言,近年来做了几次修
改。1982年美国国家标准研究所推荐的限值取代了1982年以前制
定的暴露限值,而1991年美国电气电子工程研究所建议的暴露限
值又低于国家标准研究所推荐的限值。即便如此,并不是所有的专
家都认同今天执行的限值。美国电气电子工程研究所推荐的暴露水
平是最低允许暴露水平,这个最低允许暴露水平不仅与暴露时间和
暴露频率有关,与暴露于可控环境(即:环境EM 场强度已知,
暴露于此环境的人知道有电磁场的存在)和非可控环境(即:环境
EM 场强度未知,暴露于此环境的人不知道有电磁场的存在)有
关,还与所暴露环境电场与磁场的差异有关。基本上是,最低的电
场暴露强度在30~300MHz频率之间,而最低的磁场暴露水平在
100~300MHz频率之间。美国国家标准研究所推荐的电场暴露限
值(30~300MHz),在可控环境为1mW/cm2 (614V/m),在
非可控环境为02 mW/cm2 (275V/m);磁场暴露限值为1
mW/cm2 (0163A/m)(100~300 MHz),在非可控环境为02
mW/cm2 或(007285A/m )。在低于30 MHz(磁场低于100
MHz)和高于300MHz情况下,暴露EMR的场强强度可高于以
上限值,这是基于共振原理。
美国电气电子工程研究所推荐的暴露水平不包括输出功率低于
7W 的无线电收发机。因为此种低功率收发机不能产生显著的热效
应。但最近研究显示,手提收发机产生的EMR强度常常超过美国
电气电子工程研究所推荐的暴露限值。因为美国电气电子工程研究
所推荐的暴露水平主要是针对热效应制定的,所以有些科学团体并
不认同这些限值。目前,有相当数量研究者认为应该认真研究
EMR的非热效应,几个欧洲国家及美国的几个地区已经采用了更
严格的标准。美国辐射防护与测量委员会极力建议在30~300
MHz频率范围内,非职业环境的暴露限值为02mW/cm2。这种
限值考虑了调制对RF的影响,也未排除发射功率低于7W 的发
射机。
五、心脏起搏器与RF
暴露于电磁场是否会对心脏起搏器的功能产生不利的影响。这
是人们普遍关注的一个问题。考虑到电磁场影响的原因,一般情况
下生产厂家在设计时已经考虑到起搏器线路的屏蔽。当佩带心脏起
搏器和准备佩带心脏起搏器的人与医生讨论这个问题时。医生常常
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推荐佩带者与生产厂家的技术代表咨询此类问题。一般心脏起搏器
生产厂家的技术代表会提供详细的实验室和现场研究的相关资料。
有一项研究测定了无线通讯站对一种双室心脏起搏器功能的影
响。这种心脏起搏器的发生器能够接收和处理心脏的电信号,同时
能产生刺激心脏的电信号。实验中,把心脏起搏器与一个心脏模拟
器相连,构成一个系统。然后把这个系统分别放置在1kW HF线
性放大器发射机房的顶部,或紧靠1~5W 的手提式无线电收发器,
或放在高频天线下部9m 和天线前面5m 的地方。在这项实验中,
没有观察到心脏起搏器的功能受到影响。因为观察的数量、种类和
条件有限,还不能完全排除EMR对心脏起搏器功能干扰的可能
性。因此,对于佩带心脏起搏器的人在使用甚高频无线电收发机
时,尽可能远离发射天线,并尽可能降低发射功率。操作高功率高
频发射机时,发射天线尽可能远离操作位置,并且所有设备都应
接地。
太白金星
第2楼2009/12/20
六、低频磁场
近来,对于EMR的关注更多的集中于低频磁场,而不是RF
磁场。虽然在普通家庭中这种低频磁场有多种其他来源,但是无线
电装置是这种能量的主要来源。这种无线电装置产生的磁场可以相
对准确地测量。
表31显示无线电装置和多种家用电器的磁场强度(供参考)。
因为磁场强度随着距离延长迅速衰减,“谨慎避免”意味着只要打
开交流电源,我们应该停留在距离无线电装置12~18in的地方
(距离1kW 功率的RF放大器24英寸的地方)。在冬天的夜晚靠近
一个线形放大器来取暖可能不是最好的主意(1in=00254m,
1ft=03048m)。
当前没有暴露低频磁场的非职业标准。但是,一些流行病学调
查显示,无论在家庭环境还是工业环境中,当低频磁场强度超过2
毫高斯时,增加了癌症的危险性。一般家庭环境低频磁场强度
(notclosetoappliancesorpowerlines)是在01~05mGs范
围内。
七、确定RF功率密度
不幸的是,确定RF场的功率密度不像测量低频磁场那样简
单。虽然精密仪器可以很准确的测量RF功率密度,因为价格昂贵
并且需要频繁的校准。许多场合和单位没有这样的设备。通常最好
是在他人建立的测量法基础上,或者有足够的计算机编程技巧,用
计算机建模技术来估计我们暴露的RF场的功率密度。
1990年FCC/EPA (theFederalCommunicationsCommission
andtheEnvironmentalProtectionAgency)进行了抽样测量,结果
见表32 (供参考)。结果提示,好的天线位置应当远离居住区,
在任何暴露情况下都不会对人体造成危害。但是,FCC/EPA调查
也提示,在使用室内或安放在顶楼上的天线,移动天线,或者是离
居住区近的其他任何天线时必须谨慎。特别是应用中高功率时。最
理想的是,在用任何靠近居住区的天线以前,应该测量RF功率密
度。当然,用简单方程计算天线周围的功率密度也是可行的。但是
这种计算有许多缺陷。功率密度足够高到引起注意的情况是在近
场,是一个被几种波长反射的区域。在近场区,地面的交互作用和
其他变量产生的功率密度都不能用简单的算法确定。
计算机建造天线程序,像MININEC或者其他从NEC (Nu
mericalElectromagneticsCode)得来的程序估计天线周围的RF磁
场和电场。然而这些也有局限。在估计近场区功率密度时必须考虑
地面的交互作用。同样,这种估计也不能足够的精确到指出近场区
的热点(hotspots),这个“hotspots”区域的强度可能比预期的
高很多。通常在室内的配线周围和金属物品,像天线杆或橱柜装置
周围发现这些“hotspots”。
另外,当我们主要关心天线发射信号的强度时,也应该考虑其
他的潜在能源。在没有适当防护时操作,你可能直接暴露在功率放
大器产生的RF辐射中。在一些情况下,传输线也可能辐射出大量
的能量。