摘要

     伴随着电子产业及通信业的迅猛发展，电磁辐射所造成的环境污染问题越来越突出。存在于空间的电磁场和其它污染物一样。对人们的生产和生活产生各种不良影响。如何把电磁辐射危害减小到程度，从而保护环境，需对电磁辐射进行了解。 

    随着科技的高速发展。各种通信工具、计算机和大量家用电器进入我们的生活，我们在享受现代化带来的方便舒适的同时，也受到恶化的电磁环境给健康带来的威胁。由于电磁辐射无形、无色、无味、无声．而且产生电磁辐射的设备都是与人们生活关系密切的东西，所以电磁辐射被称为是“充满柔情的空中杀手”。经研究证实，电磁辐射污染已成为废气、废水、固体废物、噪声污染后的又一新型污染源，已引起世界各国的广泛关注。

   自移动电话（手机）发明以来，使用用户日益增多，如今已经成为现代生活中必备的通讯工具，而同时针对移动电话通讯带来的电磁辐射问题也日益受到人们的关注。本文针对不同手机产生的电磁辐射进行测试，根据测试总结一些减少手机电磁辐射危害的有效措施。

关键词：电磁辐射；手机辐射；SAR；辐射辐射；减少手机辐射；

一、什么是电磁辐射

    辐射有电离辐射和非电离辐射之分，电离辐射是指波长短、频率高、能量高的射线。电离辐射可以从原子、分子或其他束缚状态放出一个或几个电子的过。反之，非电离辐射则不行。 电磁辐射即是非电离辐射的一种。 

电磁辐射；变化的电场与磁场交替产生，由近及远，互相垂直（与自己运动的方向垂直），并以一定的速度在空间传播的过程中不断地向周围空间辐射能量，这种辐射的能量称为电磁辐射，也称电磁波或电子烟雾。

电磁辐射污染：使用产生电磁辐射的器件而泄露的电磁能量传播到室内外空间中，其量超过了环境本底值，其性质、频率、强度和持续时间等综合影响起周围受辐射人群的不适应，并使健康和生态环境受到损害。

二、电磁辐射的传播路径

1、空间辐射：通过空间直接辐射，各种电气设备和电子设备在工作过程中，不断地向周围空间辐射电磁能量。

2、线路传导：借助电磁耦合线路传导。射频设备与其他设备共用同一电源时，或他们之间电气联接关系，那么电磁辐射即可通过导线传播。

3、复合传播：通过空间辐射和线路传导均可使电磁波能量传播到受体，造成电磁辐射污染。即两者同时作用于首体。

三、电磁辐射污染源

电磁辐射源一般可分为天然电磁辐射和认为电磁辐射。

1、天然电磁辐射：如雷电、火山喷发、地震、太阳电磁场、宇宙电磁场等。

2、人为电磁辐射：电波发射设备（如广播电视塔），通信设备（如通信基站，雷达系统等）、各种无线通信设备（如手机、无线路由器、对讲机系统等），各种高频设备（如家用微波炉、高频焊接机、等）。

3、低频电磁场源（如电力系统设备、牵引电力系统等）

四、电磁辐射的危害

1、干扰电子设备

  大量的研究表明，电磁辐射会干扰电子设备的正常工作，使其工作失灵，从而带来大量的经济损失。

2、人体健康的危害

电磁辐射对人体的危害包括热效应和非热效应。 

    高频电磁波对生物肌体细胞起“加热”作用。人体接受电磁辐射后，使肌体升温，如果吸收的辐射能很多，靠体温的调节无法把热量散发出去，则会引起体温升高，进而引发各种症状，这被称为热效应，常表现为头晕、失眠、键完等亚健康症状。 

    低频电磁波产生的影响，即人体被电磁辐射后，体温并未明显升高，但已经干扰了人体的固有微弱电磁场，使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变，对人体造成严重危害，这些属于非热效应。 生活和工作在这种环境（非热效应）下过久，会出现头晕、疲乏无力、记忆力衰退、食欲减退等临床症状。

    热效应和非热效应作用于人体后，对人体伤害尚未来得及自我修复之前，再次受到电磁波辐射。其伤害程就会发生累积，久之会成为性病态，甚至危及生命，即为累计效应。 对眼球晶状体的影响：强功率电平微波照射可导致晶状体蛋白质凝固，形成白内障。 

电磁辐射对人体造成的伤害是多方面的，对血液生成的影响主要表现为白血球总数的波动及淋巴细胞和嗜酸性细胞减少；对内分泌的影响有，性机能上男性表现为阳痿，女性出现月经周期紊乱，其他方面有甲状腺肿大、碘摄取率增高、妇女乳汁分泌机能下降、糖代谢内分泌紊乱等；对免疫力的影响是，微波照射抑制了抗体形成甚至球蛋白抗体完全消失，还可以是机体的血清补体率升高和免疫球蛋白含量下降；对心血管系统的影响，反映在心电图上的一些指标的改变，如心动过缓、心动过速、局限性心室传导阻滞增加、血压波动等；对中枢神经系统的影响，除了改变大脑对体温调节的控制功能外，主要表现还有头痛、全身无力、易疲劳、睡眠障碍、记忆力减退、易冲动等；对现代人心理的负面影响是，许多作业人员知道自己所处工作环境存在一定程度的电磁辐射，但是不知道实际的辐射水平，产生了心理压抑或者心理恐惧

五、电磁辐射的防护相关标准

    我国针对电磁辐射防护有着严格的要求，主要按照GB8702-88电磁辐射防护规定和GB9175-88环境电磁波卫生标准两个标准执行。

    我国《环境电磁波卫生标准GB9175-88》采用电场强度伏/米（V/m）和功率密度瓦/平方米（W/m2）或微瓦/平方厘米（μW/cm2）为单位，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、微波治疗需要的辐射。在这个标准中，对微波电磁辐射，以功率密度μW/cm2作为计量单位。我国目前将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级：

    标准：安全区。指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群（包括婴儿、孕妇和老弱病残者），均不会受到任何有害影响的区域。其标准限值为：在长、中、短波波段，电场强度应小于10V/m；在超短波波段，电场强度应小于5V/m；在微波波段，其辐射功率密度应小于10μW/cm2。各种发射天线，在其居民覆盖区内，必须符合“标准”的要求。

    二级标准：中间区。容许电磁辐射功率密度小于40μW/cm2，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群（包括婴儿、孕妇和老弱病残者），可能引起潜在不良反应的区域，在此区域内，可建造工厂和机关，但不许建造居民住宅、学校、医院和疗养院等。已建造的必须采取适当的防护措施。超过二级标准的地区，禁止建造居民住宅及公共设施。

电磁辐射防护规定GB8702-88；给出电磁辐射照射限值有公众限值和职业限值两种

公众照射限值如下：

职业照射限值如下：

六、无线通信网络辐射源及特点

  在无线通信网络中，基站发射系统、卫星地球通行证、移动终端（手机、无线终端等）、无线路由器、无线AP，都是可以产生各种形式、不同频率、不同强度的电磁辐射源。

电磁辐射场区可分近场区和远场区。通常，对于电压高电流小的场源（如发射天线、馈线等），电场要比磁场强的多，对于电压低电流大的场源（如感应加热设备的模具），磁场要比电场大的多。远场区为弱场，其电磁场强度均较小，所以对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说，应注意电磁辐射近场区的防护，包括对作业人员及在近场区环境内人员的防护，和对位于近场区内的各种电子、电气设备的防护。而在远场区，通常对人的危害较小，这时应考虑的主要因素是对信号的保护。

七、手机和通信基站电磁辐射定量分析

设手机辐射场强密度为E（V/m），手机辐射功率为P（W），辐射天线增益比值为G，手机距头部的距离为R（m）。则

                E可表示为：

手机天线为单棒状无方向性天线，故其增益为0dB，增益比值为1；R一般为3cm。

手机辐射伤害大小是通过手机辐射功率密度K大小来度量的：，Z=377Ω，为空间阻抗欧姆，故P越大，E也越大，伤害也越大。

K为手机电磁辐射安全限值

基站辐射的定量分析

基站的电磁辐射强度也与发射机器输出平均功率PAV、基站天线增益比值和人与基站的距离R相关，表示为：

                        E=

在分析基站电磁辐射伤害特性时，用安全距离R来衡量。

若GSM900发射机输出平均功率(Pav)为：200W，即Pav=200W

基站天线增益比值（G）为13.7；即G=13.7

安全辐射密度为4.5W/㎡，基站的电磁辐射强度如下式：

                        E===41 V/m

                       R==6.9m

若GSM1 800发射机器输出的平均功率为200W，基站天线增益比值为13.7，安全辐射密度为9W/m2，则基站的辐射强度如下式。

八、电磁辐射防护

    预防或减少电磁辐射的伤害，其根本出发点是消除或减少人体所在位置的磁场强度，其主要措施包括屏蔽和吸收。 

1. 广播、电视发射台的电磁辐射防护： 

广播、电视发射台的电磁辐射防护首先应该在项目建设前，进行电磁辐射环境影响评价．实行预防性卫生监督，提出预防性防护措施，包括防护带要求。如果业已建成的发射台对周围区域造成较强场强，一般可考虑以下防护措施：

①在条件许可的情况下，改变发射天线的结构和方向角，以减少对人群密集居住方位的辐射强度。

②在中波发射天线周围场强大约为15 V／m，短波场强为6 v／m的范围设置一片绿化带。

③通过用房调整，将在中波发射天线周围场强大约为10 W/m，短波场源周围场强为4 V／m范围内的住房改作非生活用房。

④利用对电磁辐射的吸收或反射特性，在辐射频率较高的波段，使用不同的建筑材料，包括钢筋混凝土．甚至金属材料覆盖建筑物，以衰减室内场强。 

2.高频设备的电磁辐射防护： 

    采用屏蔽技术，减少电磁辐射的危害。屏蔽的目的是采用一定的技术手段，将电磁辐射的作用和影响限制在指定的空间之内。高频设备电磁辐射的屏蔽须采用合适的屏蔽材料，一般认为，铜、铝等金属材料宜用作屏蔽体以隔离磁场和屏蔽电场；运用接地技术，也可以减小电磁辐射的危害。高频防护接地(也称射频接地)的作用就是将在屏蔽体(或屏蔽部件)内由于感应生成的射频电流迅速导人大地，使屏蔽体(或屏蔽部件)本身不致再成为射频的二次辐射源，从而保证屏蔽作用的高效率。射频接地的技术要求有：射频接地电阻要、接地极一般埋设在接地井内、接地线与接地极以用铜材为好、接地极的环境条件要适当；通过滤波，对电磁辐射的危害也可以削弱。线路滤波的作用就是保证有用信号通过，并阻截无用信号通过。电源网络的所有引入线，在其进入屏蔽室之外必须装设滤波器。若导线分别引入屏蔽室，则要求对每根导线都必须进行单独滤波；距离防护，适当地加大辐射源与被照体之间的距离可较大幅度地衰减电磁幅射强度，减少被照体受电磁辐射的影响。应用时，可简单地加大辐射体与被照体之间的距离，也可采用机械化或自动化作业，减少作业人员直接进入强电磁辐射区的次数或工作时间；个体防护是对被高频电磁辐射人员，如在高频辐射环境内的作业人员进行防护，以保护作业人员的身体健康。常用的防护用品有防护眼镜、防护服和防护头盔等。这些防护用品一般用金属丝布、金属膜布和金属网等制作。 

    还有一些其他的防护措施，主要有采用电磁辐射阻波抑制器，通过反作用场在一定程度上抑制无用的电磁散射；在新产品和新设备的设计制造时，尽可能使用低辐射产品；从规划着手，对各种电磁辐射设备进行合理安排和布局，特别是对射频设备集中的地段，要建立有效的防护范围。

3.微波设备的电磁辐射防护： 

    减少源的辐射或泄漏，这项措施在进行雷达等大功率发射设备的调整和试验时尤为重要。实际应用中，可利用等效天线或大功率吸收负载的方法来减少从微波天线泄漏的直接辐射，利用功率吸收器可将电磁能转化为热能散掉。 

    实行屏蔽，使用板状、片状和网状的金属组成的屏蔽壁来反射散射的微波，这种方法可以较大地衰减微波辐射作用。使用能吸收微波辐射的材料做成“缓冲器”，如生胶和羰基铁的混合层等，以降低微波加热设备传递装置出入口的微波泄漏，或覆盖住屏蔽设备的反射器，以防止反射波对设备正常工作的影响。 

    为了尽可能地减少手机对人体的电磁辐射，尤其是头部的辐射，手机在通话时配备耳机通话，或者在手机通话接通的瞬间不要把手机贴近头部，手机保持离头部0.3m。此外，设计的天线辐射方向，使天线较大的辐射方向偏离头部，是减少手机对人体伤害的有效方案。 

    对于其他电器电磁辐射，电热毯变热后应切断电源入睡，青少年与老人不用电热毯；观看电视的距离保持在4～5 m，并注意开窗通风；观看电视或使用电脑时，屏幕上安置—个防护屏，以减少电磁辐射的影响；孕妇不应接触微波与作微波理疗；家庭生活中，家用电器不宜集中摆置，应分散放置。

九、结语

   随着移动电话、微波炉等设备的普及，电磁辐射伤害人体问题日益突出。只要我们对此予以重视，了解电磁辐射的基本原理，掌握电磁辐射的防护要点，并采取必要的预防措施，就可以避免电磁辐射给人们造成的伤害。

参考：

ICNIRP导则 限制时变电场和磁场暴露的导则

世界卫生组织针对电磁辐射的相关研究

GB8702-88电磁辐射防护规定

GB9175-88环境电磁卫生标准

文章来源：深圳市国测电子有限公司

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