中短波天线电磁环境影响及应对措施浅谈

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中国科技博览
2018年07月17日 04:05

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冯禹旋

[摘 要]近几年,中短波天线电磁的应用逐渐增多,其产生的电磁辐射问题也成为人们关注的焦点,如何有效处理辐射问题,需要相关部门从根本上建立切实有效且满足实际需求的应对机制。本文对中短波天线电磁进行了简要分析,并集中阐释了中短波天线电磁对周围环境产生的影响,从干扰源处理、传播途径管控以及被干扰对象保护三个方面讨论了应对措施,以供参考。

[关键词]中短波天线;电磁辐射;影响;应对措施

中图分类号:U231.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0263-02

在现代化通讯技术不断发展的背景下,无线通讯工作已经成为人们生活中不能或缺的组成部分,但是,无线电系统在发射和接受电磁波时,其产生的电磁辐射会对周围环境产生影响,其形成的热效应、地坪电磁辐射问题以及累积效应逐渐增多。不仅会对人们的日常生活造成影响,也会对环境区域内的电子设备造成安全隐患。

一、 中短波天线电磁概述

在传统的信号传递系统中,无线电报会采取长波传输,而由于长距离的通信频谱资源本身较为有限,且传输过程要借助非常精密的发射接收设备,造成成本增大,且若是波束出现定向运行,会导致长距离运输出现功率损耗的问题。基于此,相关技术部门开始研究短波处理结构,不仅能提高使用的便捷化程度,且整体组网更加灵活,加之成本价格较低,能完成远距离传输,被广泛应用在通信广播项目中。与此同时,其产生的电磁辐射污染问题和信号干扰问题也随之增多,要想有效减少环境影响,就要制定更加契合实际需求的管控措施[1]。

二、 中短波天线电磁对周围环境的影响

(一) 中短波天线电磁辐射对电子设备的影响

在对中短波天线电磁辐射进行系统化分析的过程中,要对其实际的传播路径和质量管理要求进行分析。需要注意的是,短波发射的电磁波要借助天空完成信息传递,传播路径中的建筑物以及山脉等障碍都不会对其传输产生影响,但是,由于传输路径较长,路径衰耗会对中短波天线信号传递造成影响,甚至会制约通信的实际质量,因此,多数地区都会借助提升短波发射机功率的方式优化其传输质量,这就会增加短波发射区域周围的电场强度,必然会影响周围环境以及电子设备。尤其是企业和工厂的电气设备产品,受到严重的电磁干扰,无论是精度还是实际应用过程都会产生影响。需要注意的是,中短波天线发射的正向范围内电子设备受到的影响更大,会对其产生严重的干扰。

例如,在中短波天线发射区域,电视以及一些电子产品会受到电磁干扰,在固定时间段会出现图像扭曲变形的问题,且伴有时断时续的杂音,究其原因,主要是由于接入信号的信噪比出现了问题,对电子设备信号接收造成影响。也就是说,若是噪声完全掩盖了有效的电子信号,就会造成图像和声音出现上述情况,影响周围人们的日常生活。相关部门对区域进行测定后,若是出现短波发射设备,其电视有限信号线路会直接穿越短波发射信号的高场强区域,这就会造成谐波,甚至会出现电视传输线路的耦合,干扰问题也会加剧。值得一提的是,若是3次以上倍频的谐波,其幅值并不是很大,主要是由于干扰会集中在48.5MHz到56.5MHz之间,这种低频信号影响较小。

(二) 中短波天线电磁辐射对人体健康的影响

电磁辐射也会对生物造成不同程度的影响,尤其是高强度情况下,会导致生物出现致热性,而在低强度辐射的情况下,则主要集中在生物局部表面。结合相关研究报道,微波对于人体的伤害是研究领域中较为突出的项目,若是存在高强度微波,且长时间照射,就会导致人体眼睛部位的晶状体出现水肿问题,甚至会直接诱发白内障。而在电磁波的影响下,人们的血液中白血球的数量会增多,且淋巴细胞内的血小板则会呈现下降趋势。另外,强烈的电磁辐射会造成男性精子生长过程受到抑制,女性则会出现月经期紊乱的情况,导致人体内的抗体形成受阻,甚至会造成免疫球蛋白数量急剧降低[2]。对于心血管疾病的患者,会出现心率改变的危险。除此之外,一些非热效应则会对人体的神经系统造成影响,出现精神不集中、四肢乏力以及入睡难等神经衰弱的疾病。

而中短波是一种低频的电磁波,尽管其造成的危害并没有高强度微波严重,但是,若是人们长时间在中短波辐射范围内,身体机能也会出现病变,最直接的就是影响人们的新陈代谢。值得一提的是,电磁辐射并不会导致人体迅速做出反应,而这种影响是潜伏下来的,造成长期累积的伤害,需要相关人员给予高度关注。

三、 中短波天线电磁辐射应对措施

为了有效提高人们的生活品质,减少外界环境对人体造成的伤害,要整地中短波天线电磁辐射采取更加直观的管理措施和控制机制,践行统筹性较好的管理策略。有效减少并且消除中短波天线电磁辐射造成的影响,就要结合实际情况进行系统化调研,针对影响因素建立具体问题具体分析的管理策略,并且运行完善的抑制工作。需要注意的是,中短波天线电磁辐射过程最关键的就是干扰源、传播途径以及被干扰对象管理三个方面,因此,为了减少中短波天线电磁辐射造成的危害,要建构系统化干扰管控措施[3]。

(一) 合理性控制中短波天线电磁辐射干扰源

在实际工作开展的过程中,为了全面有效整合管理效果,要践行最符合实际需求的控制方案,主要是在中短波天线电磁发射设备上安装有效的干扰仪器,从而一定程度上减少其产生的辐射問题,尽管这种操作的难度较大,但是,相关设备管理人员也要建立系统化处理体系。

第一,干扰设备可以选取电磁干扰器,有效将数字信息和不同模拟负载进行区别化处理,从而保证其双端都能直接输入运算放大器,保证电路运行结构符合要求[4]。

第二,利用模拟滤波器,也能一定程度上在干扰信号实际频率强于信号频率的情况下,完成有效的处理工作,利用输入低通滤波的操作手段有效抑制高频信号产生的干扰。相对应的,若是干扰频率在信号频率以下,则主要是借助高通滤波器,确保其能完成对低频信号的干扰。这种方式较为有效,不仅能避免信号之间的影响,也能抑制中短波天线电磁辐射问题。

第三,数字化滤波器也是近几年应用较为广泛的设备,在数字化技术不断发展的背景下,有效整合虚拟信号,完成数字信号管理和控制,实现数字化管理,保证滤波的运行程度能有效排除其应用过程中产生的电磁干扰问题。需要注意的是,数字化滤波器最大的优势就是能提高处理效果和后续管理水平,维护实际应用操作的同时,也能减少电磁辐射对周围电子设备、人体造成的损害,真正发挥其实际价值和优势[5]。

(二) 控制中短波天线电磁辐射的传播路径

除了从源头建立相应的干扰设备外,在其传播过程中予以操作也十分关键。目前,多数地区在集中安装信号传输设备的过程中,主要安装的是电缆以及光缆,且实际安装体系和运行模式要结合周围环境、居民居住情况和工程分布的密集程度等。因此,要想集中控制中短波天线电磁辐射,就要结合实际情况对布线进行系统化管理,积极整合电缆或者是光缆的实际操作格局,有效减少电磁辐射场强较大区域和居民等外界人员的距离。另外,部分施工部门会将光缆直接埋在地下或者是放置于水底,有效建构系统化管理体系,并且保证信号的传播路径能得到隔离,从而提高管理水平,真正缓解中短波天线电磁辐射问题造成的危害。

案例分析:某地区短波发射台周围有部分居民向地区管理部门反映,每天在下午14:00左右就会出现电视信号干扰问题,且多数频道图像都存在扭曲问题,满屏出现不同程度的干扰。相关部门对当地居民电视收视情况进行了普查,一部分是利用有线电视接收闭路信号,一部分是直接使用室外天线接收电视开路信号,对其进行了集中的对比[6]。由于信号传输的好坏主要取决于信号载躁比,因此,对反映信号干扰的居民居住地和中短波天线发射区域进行了测定,平均为1500m,接入线路是支路串联结构,信号传输线路直接经过高场强区域,最短的距离在500m以内,短波信号非常的强,这也是导致干扰问题较为严重的主要原因。基于此,相关部门对电缆进行了二次改动,主要是对布局予以处理,由于居民住宅不能移动,因此,当地部门采取了地埋方式,减少了架空线路,并且集中加装了低通滤波结构,有效减少了中短波天线电磁辐射对于通信信号的影响和作用,完善了处理效果。

(三) 保护被干扰对象

在对信号源头进行全面处理的基础上,也要对被干扰对象予以系统化保护和管理,减少辐射问题造成的危害,强化受干扰设备的抵抗电磁干扰能力,并且降低噪声的敏感度,完善兼容性和电气设备管理水平。中短波天线电磁辐射不仅仅是对人、电子设备,也会对工厂电气设备造成影响。结合相关要求和具体管理办法,要建立针对性的管控机制和处理措施,维护管理效果[7]。

第一,对于长时间接触相关设备以及中短波天线工作人员,要穿戴相应的防辐射服装,提高其自身的防护水平,减少工作人员暴露在电磁辐射下的时间。值得一提的是,多数工作人员经验较为丰富,但是安全意识并不高,这就需要相关部门建立系统化的安全培训工作,确保相关人员能对自身安全有明确的认知,能清晰的认识到相关工作的危害,并且一定程度上建构更加合理性的管理工作和自我保护工作。

第二,电子设备以及电气设备的维护工作,则要从设备自身的应用水平和处理体系出发,有效提高其电磁兼容性,并且集中整合设备应用价值,完善保护标准的同时,升级设备的抗干扰能力,提高整体管理水平和管控措施,也为后续中短波天线电磁辐射管理工作提供保障。另外,国家要针对具体问题制定更加系统化的标准,确保保护工作的有效性,明确中短波广播发射设备发射功率的完整性,针对违反操作标准的行为进行集中的管控和约束,有效提高保护水平的同时,避免干扰问题的蔓延,也要减少被干扰对象利益受损程度[8]。

结束语:

总而言之,在中短波天线电磁辐射管理工作开展的过程中,要积极建立健全统筹性较好的监督管控措施,从干扰源处理、传输路径改造到被干扰对象的保护工作出发,完善安全整合体系,确保能针对具体问题建立具体的管理策略,一定程度上减少中短波天线电磁辐射的危害。

参考文献

[1] 李长青.探究中短波天线电磁环境影响及应对措施[J].现代工业经济和信息化,2016,6(09):47-48.

[2] 唐章宏,王群,冀志江等.大功率中短波广播天线电磁辐射的预测与防护[J].环境技术,2014(z1):79-84.

[3] 潘胜伟,吕以哲,陈燕武等.中短波广播发射台环境评价中的电磁辐射计算[J].广播与电视技术,2015,39(01):109-112.

[4] 王丽楠.关于中短波广播天线电磁辐射的几点思考[J].信息化建设,2016(02):218.

[5] 李旭然.大功率中短波廣播天线电磁辐射的预测与防护[J].通讯世界,2016(10):89.

[6] 刘丹.基于遗传算法的中短波磁天线的设计及实现[D].哈尔滨工程大学,2015.

[7] 侯高县.大功率中短波广播天线电磁辐射的预测与防护研究[J].电脑迷,2016(02):16-16,46.

[8] 周波,郝晓军,郑星等.复杂环境中短波天线的MoM/FDTD混合法分析[J].信息与电子工程,2015,08(06):669-672.

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