第
14 讲
第
4 章 电磁污染防治基本方法
21 世纪，继水质污染、大气污染、噪声污染之后，电磁污染已被世界公认为第四大污染。
电磁污染源产生的场可分为近场和远场，衡量场的大小用
“电场强度”和“磁场强度”。近
场指与源的距离小于波长的约 1/6。在近场区，电场与磁场强度间无固定关系，每一点的波阻
抗都是变化的，必须分别加以考虑。当与源的距离大于波长的约 1/6 就进入远场区。在远场区，
电场强度与磁场强度之间存在固定的关系，电场强度与磁场强度的比值为定值，该定值为波
阻抗，对于空气，波阻抗为 377
Ω
。因此在远场区，知道了电场或磁场，就可以方便地得到
“磁场”或“电场”。
复习要求：
一、了解工频电场、工频磁场、无线电干扰和高频信号场强的测量和计算方法。
二、熟悉电磁环境管理法规和标准。
三、熟悉电磁环境评价标准。
四、了解电磁污染防治的基本方法。
4.1 场强测量方法
了解电磁环境最为有效的方法就是采用测量方法。 电磁环境的表征量可分为工频电场和
磁场、高频电磁场、无线电干扰等。
一、电磁环境监测仪器和基本方法
1、电磁环境测量仪器
电磁环境的测量按测量场所分为：作业环境、特定公众暴露环境、一般公众暴露环境的测
量。按测量参数分为：电场强度、磁场强度、电磁场功率通量密度、无线电干扰等的测量。测量
仪器根据测量目的分为：非选频式宽带辐射测量仪和选频式辐射测量仪。
（
1）非选频式宽带辐射测量仪
① 偶极子和检波二极管组成探头：这类仪器由三个长为 2～10cm 的正交偶极子天线，
端接肖特基检波二极管、
RC 滤波器组成。检波后的直流电流经高阻传输线或光缆送入数据处
理和显示电路；当
h
D
< <
时（D－偶极子直径，
h
—偶极子长度），偶极子互耦可忽略不计；
由于偶极子相互正交，将不依赖场的极化方向；探头尺寸很小，对场的振动扰动也小，能分
辨场的细微变化。根据双锥天线理论，求得偶极子等效电容
A
C
、电感
A
L
；
1
2
ln
0
−
+
=
L
S
a
L
L
C
A
πε
−
=
b
a
L
L
L
A
11
2
ln
3
0
π
µ
式中：
a
—天线半径；
S
—偶极子截面积；
L
—偶极子实际长度。
由于偶极子天线阻抗呈容性，输出电压是频率的函数：
2
2
2
)
(
1
2
L
L
A
L
A
R
C
C
R
C
L
V
+
+
⋅
=
ω
ω
式中：
ω
—角频率,
f
π
ω
2
=
；
f
—频率；
L
C
—天线缝隙电容和负载电容；
L
R
—负载电阻。
当三副正交偶极子组成探头时，它可以分别接收
z
y
x
、
、
三个方向场分量，经理论分析
得出：
2
2
2
2
2
2
)
(
]
)
(
)
(
)
(
[
ω
ω
ω
ω
⋅
⋅
⋅
=
⋅
+
⋅
+
⋅
⋅
=
r
E
K
C
r
E
r
E
r
E
K
C
U
e
z
y
x
e
dc
式中：
C
—检波器引入的常数；
e
K
—偶极子与高频感应电压间比例系数；
z
y
x
E
E
E
、
、
—分别对应于
z
y
x
、
、
三个方向的电场分量；
E
—待测场的电场矢量。
dc
U
为待测场的厄米特（Hermitian）幅度。可见，用端接平方律特性二极管的三维正交偶
极子天线，总的直流输出正比于待测场地平方，而功率密度亦正比于待测场的平方，因此经
过校准后，
dc
U
的值就等于待测电场的功率密度。如果电路中引入开平方电路，那么
dc
U
值就
等于待测电场强度值。偶极子的长度应小于被测频率的半波长。
② 热电偶型探头：采取三条相互垂直的热电偶结点阵作电场测量探头，提供了和热电偶