導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電磁發(fā)射技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：請(qǐng)登電磁探測(cè)；閉環(huán)控制系統(tǒng)；數(shù)字補(bǔ)償；數(shù)字調(diào)制

中圖分類號(hào)：TH762 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Near-surface Electromagnetic Detection Transmitting System Control Technology

ZHOU Fengdao，LIAN Shibo，XU Fei，HUANG Weining，SUN Caitang

（College of Instrumentation & Electrical Engineering， National Geophysical Exploration Equipment

Engineering Research Center， Jilin University， Changchun 130061，China）

Abstract：Combined with the feature of near-surface electromagnetic emission signals in the frequency domain， an average current and a voltage feedback control were introduced. A digital dual-loop feedback control system was built based on DSP （Digital Signal Processor）. A feedback model was also established in z domain to make the system stability. The steady voltage in low frequency and steady current in high frequency was also realized. Meanwhile， the amplitude of the load-current range of transmitting antennas was reduced， while the requirements of antenna design were decreased. The problems that the broadband detection transmitter was not enough due to the large attenuation of the current in the high frequency and the broadband detection transmitting was not stable due to the large current in low frequency were also avoided. Further， this control technology provided a protection of circuit. Through comparing the simulation after the introduction of dual-loop feedback and open-loop， the parallel dual-loop feedback output current variation was 8.5% of open-loop one from low to high frequencies. The measured results achieved the purpose of design， and provided references for the improvements of near-surface electromagnetic launch system.

Key words：Electromagnetic detection； closed loop control systems； digital compensation； Digital modulation

目前，l率域電磁探測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于淺層地質(zhì)調(diào)查[1]，工程地質(zhì)調(diào)查[2]，土壤調(diào)查[3]，地下設(shè)施勘查及地下埋藏金屬物、未爆炸物探測(cè)等[4].其探測(cè)原理是通過發(fā)射線圈向地下發(fā)射不同頻率的電磁波，檢測(cè)異常體被激發(fā)產(chǎn)生的二次場(chǎng)，來對(duì)埋藏的物體進(jìn)行定位及成像.

不同頻率反映不同深度的地層信息，在近地表探測(cè)中采用的頻帶范圍通常為300 Hz～96 kHz.對(duì)于呈感性的發(fā)射天線負(fù)載，由I=U/R2+（ωL）2可知，隨著頻率的增加負(fù)載阻抗不斷增加，高頻時(shí)負(fù)載電流下降，無法保證發(fā)射矩.而低頻時(shí)又由于負(fù)載較小，系統(tǒng)難以穩(wěn)定運(yùn)行，不必要的大電流對(duì)天線的設(shè)計(jì)也會(huì)帶來一定的難度.同時(shí)，多頻發(fā)射時(shí)，不同頻率間的快速切換，引起負(fù)載劇烈變化[5]，需要有較快的響應(yīng)速度才能保證系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài).為克服負(fù)載不穩(wěn)定的問題，本文引入雙環(huán)反饋控制，在z域構(gòu)建電路反饋模型，采用bode圖法設(shè)計(jì)反饋補(bǔ)償.利用SIMULINK平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算及仿真.通過DSP搭建硬件平臺(tái)[6]，實(shí)現(xiàn)發(fā)射系統(tǒng)的雙環(huán)控制.保證低頻穩(wěn)流，高頻穩(wěn)壓，縮小了發(fā)射天線負(fù)載電流幅值的變化范圍，避免寬頻發(fā)射帶來的問題，提高設(shè)備的響應(yīng)速度并提供短路保護(hù)功能.

1 雙環(huán)反饋結(jié)構(gòu)的建立

基于近地表電磁探測(cè)發(fā)射系統(tǒng)需求，系統(tǒng)選用buck+全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).總體框圖如圖1所示，直流電源通過斬波穩(wěn)流電路和逆變橋路輸送到發(fā)射天線（其中：IL為buck回路中電感電流，i0為流過負(fù)載天線的電流）.針對(duì)發(fā)射矩波動(dòng)大的問題，在電路中引入雙環(huán)反饋[7]，其中內(nèi)環(huán)電流環(huán)檢測(cè)點(diǎn)選取buck電感電流IL ，根據(jù)基爾霍夫電流定律，IL可以時(shí)時(shí)反應(yīng)負(fù)載電流值I0的變化，克服了直接測(cè)量天線電流時(shí)，由于非線性負(fù)載引起的不規(guī)則電流波形，平均值計(jì)算困難的問題[8]，同時(shí)，IL為標(biāo)準(zhǔn)的鋸齒波，便于均值的計(jì)算.外環(huán)電壓環(huán)通過時(shí)時(shí)檢測(cè)輸出電壓vo構(gòu)成電壓反饋，防止電路出現(xiàn)過壓，并提供短路保護(hù).

系統(tǒng)采用電壓電流并聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)，其參數(shù)整定更容易，響應(yīng)速度更快.如圖2所示為反饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，內(nèi)環(huán)電流環(huán)穩(wěn)流，外環(huán)電壓環(huán)穩(wěn)壓，并對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)[9].當(dāng)逆變橋路工作在低頻時(shí)，由于負(fù)載阻抗小，負(fù)載電流大，系統(tǒng)工作在穩(wěn)流模式下，穩(wěn)流環(huán)工作保證系統(tǒng)輸出電流不至過大，燒毀天線；高頻時(shí)，系統(tǒng)工作在穩(wěn)壓模式.由于天線阻抗增加，若保持原有的輸入電流必須提高輸入電壓，但對(duì)于高頻探測(cè)，其響應(yīng)多為地表物體，一味提高發(fā)射電壓不僅會(huì)帶來元器件選型問題，還會(huì)造成高壓引起的波動(dòng)較大，故高頻穩(wěn)壓、低頻穩(wěn)流是十分必要的.

2 雙環(huán)反饋電路建模

2.1 電流環(huán)模型建立

對(duì)于內(nèi)環(huán)電流環(huán)在考慮電容ESR時(shí)，由小信號(hào)模型分析法可得到其輸出電流與輸入電壓的傳遞函數(shù)為式（1）[10-12].隨著頻率的變化，負(fù)載阻抗不斷變化，傳遞函數(shù)模型也隨之變化.圖3所示為Gid在線圈L0=54 μH， R0=0.5Ω時(shí)的傳遞函數(shù)bode圖，負(fù)載只對(duì)低頻增益有一定影響，當(dāng)f大于1000rad/sec時(shí)，負(fù)載對(duì)于傳遞函數(shù)基本沒有影響.

式中：iL0為輸出電流，vd為輸入電壓，C為輸出濾波電容，Rc為電容C的等效電阻，L為電感，R=（ωL0）2+R20為等效負(fù)載阻抗，其中，L0為線圈等效電感，R0為線圈內(nèi)阻.

在圖3所示的開環(huán)bode圖中，f在1 000rad/sec時(shí)，系統(tǒng)bode圖幅值有明顯的過零尖峰，可見系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)并不穩(wěn)定，需要進(jìn)行頻率補(bǔ)償才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于電流環(huán)反饋其斬波穩(wěn)流系統(tǒng)框圖如圖4所示.Fm為調(diào)制比較器；GVin為buck拓?fù)淠Ｐ?；Vn為外部噪聲；Vd為buck輸出電壓；通過逆變系統(tǒng)G（z），得到輸出電流io，經(jīng)補(bǔ)償電路Fc，對(duì)電流進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算，補(bǔ)償方法如下.

對(duì)于數(shù)字控制的離散系統(tǒng)，將系統(tǒng)Gvin（s）進(jìn)行零極點(diǎn)匹配等效法進(jìn)行離散化，得到圖4中Gvin（z），零極點(diǎn)匹配法能夠保證系統(tǒng)的零極點(diǎn)在轉(zhuǎn)化過程中一一對(duì)應(yīng)，故對(duì)經(jīng)過補(bǔ)償后，系統(tǒng)穩(wěn)定性能夠得到保證，利用雙線性變換z-1=（2-ωT）/（2+ωT）將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到w’平面，對(duì)其進(jìn)行bode圖補(bǔ)償法設(shè)計(jì).

為保證系統(tǒng)穩(wěn)定，進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，需滿足以下條件：，采樣頻率選擇閉環(huán)系統(tǒng)帶寬的10倍，穿越頻率選取為開關(guān)頻率的1/4～1/5；確保開環(huán)增益在穿越頻率處的斜率為-1；要保證穿越頻率小于右半平面的零點(diǎn)（RHP零點(diǎn)）.引入調(diào)節(jié)器Fc（z），F(xiàn)c（z）為具有兩個(gè)極點(diǎn)，一個(gè)零點(diǎn)的PI控制[13]，其傳遞函數(shù)如式（2）所示

式中：ωz1和ωp1、ωp2為理想補(bǔ)償系統(tǒng)的零、極點(diǎn)；Kc為常數(shù)；

利用bode圖法進(jìn)行數(shù)字反饋控制的直接設(shè)計(jì)在f=96KHz時(shí).使低頻段高增益，以減少靜態(tài)誤差；中頻段保證響應(yīng)速度；高頻段滿足抑制高頻噪聲的要求.得到加入控制函數(shù)D（z）后的系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)bode圖，如圖5所示，補(bǔ)償后其相位域度約為50°.

2.2 電壓環(huán)模型建立

對(duì)于電壓環(huán)路，其開環(huán)傳遞函數(shù)表達(dá)式如下：

其中，R=（ωL0）2+R20，在線圈L0=54 μH， R0=0.5Ω時(shí)的開環(huán)傳遞函數(shù)bode圖如圖6所示，該傳遞函數(shù)不穩(wěn)定，需進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)于電壓環(huán)路其穩(wěn)定的補(bǔ)償原則與電流環(huán)路類似，利用雙線性離散化將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到w’域，在w’域進(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)f=300 Hz時(shí)，得到的系統(tǒng)傳遞函數(shù)bode圖，如圖7所示，可見系統(tǒng)魯棒性明顯提高.

2.3 仿真模型的搭建

根據(jù)電壓電流反饋參數(shù)，利用SIMULINK搭建了如圖8所示的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析，通過控制電流環(huán)和電壓環(huán)，實(shí)現(xiàn)低頻穩(wěn)流高頻穩(wěn)壓控制.

其中，電源電壓為24 V，負(fù)載為0.5Ω/54 μH，電感.開關(guān)管Q5的開關(guān)頻率為50 kHz，開關(guān)管Q1～Q4通過改變脈沖觸發(fā)器調(diào)節(jié)開關(guān)頻率300 Hz～96 kHz中固定l點(diǎn).

對(duì)于低頻段，如圖9所示為f=300 Hz時(shí)無buck斬波穩(wěn)流和有雙環(huán)反饋時(shí)穩(wěn)態(tài)發(fā)射電流波形圖，開環(huán)和閉環(huán)發(fā)射電流峰峰值分別為66 A和7 A.由仿真結(jié)果能夠得到，改進(jìn)后的輸出電流變化范圍僅為改變前的10.6%，達(dá)到預(yù)期效果.

仿真結(jié)果對(duì)于高頻段，如圖10所示為96 kHz時(shí)線圈兩端電壓波形，由圖可知，高頻段系統(tǒng)工作在穩(wěn)壓模式，輸出電壓峰峰值穩(wěn)定在22 V.

3 數(shù)字控制器設(shè)計(jì)

利用TMS320F2812控制器進(jìn)行穩(wěn)壓穩(wěn)流控制，系統(tǒng)時(shí)鐘150MHz，12位AD轉(zhuǎn)換.數(shù)字控制器部分主要實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)采集控制、數(shù)字補(bǔ)償、數(shù)字脈寬調(diào)制，為減輕DSP控制器的計(jì)算壓力，利用FPGA產(chǎn)生逆變橋路的驅(qū)動(dòng)信號(hào).

3.1 電流均值檢測(cè)

對(duì)于電流均值的計(jì)算，若采用傳統(tǒng)的均值計(jì)算均值計(jì)算方法，對(duì)每個(gè)周期進(jìn)行取平均，則需要大量的存儲(chǔ)空間及計(jì)算時(shí)間，對(duì)于系統(tǒng)調(diào)節(jié)會(huì)帶來一定的延遲，本設(shè)計(jì)將四點(diǎn)采樣法用于均值計(jì)算[14]，即判斷每個(gè)周期的起始點(diǎn)、峰值點(diǎn)、谷值點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，進(jìn)行均值計(jì)算，實(shí)現(xiàn)降采樣，保證運(yùn)算速度，又能控制平均值的精度.其表達(dá)式（4）如下：

iavg（n）=Vs（n-1）+Vp（n-1）+Vl（n-1）+Vs（n）4（4）

其中：iavg（n）為第n個(gè)周期平均值，is為第n個(gè)周期的起始點(diǎn)值，ip為第n個(gè)周期峰值，il為第n個(gè)周期谷值.每次采樣得到一個(gè)新的有效點(diǎn)后重新計(jì)算平均值，控制算法最多只有半個(gè)周期的延遲時(shí)間，能夠滿足系統(tǒng)的需要.

3.2 控制器補(bǔ)償算法實(shí)現(xiàn)

根據(jù)閉環(huán)傳遞函數(shù)表達(dá)式（5），將其轉(zhuǎn)換為差分序列（6），即可得到控制器的控制算法.

利用DSP內(nèi)部的存儲(chǔ)器和乘法器，實(shí)現(xiàn)上式（6）的離散表達(dá)式，對(duì)于2812型DSP由于其為定點(diǎn)DSP，在計(jì)算中需要進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)換，實(shí)際計(jì)算進(jìn)行一次乘法運(yùn)算的時(shí)間為一個(gè)指令周期，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于系統(tǒng)的控制工作頻率.

3.3 數(shù)字調(diào)制器設(shè)計(jì)

對(duì)于調(diào)制波的產(chǎn)生，相對(duì)于電流峰值/谷值檢測(cè)，電流的均值檢測(cè)無需斜坡補(bǔ)償，但引入了大幅值的三角波調(diào)制信號(hào)，滿足誤差信號(hào)的下降斜率，小于三角波電壓的上升斜率，兩者比較后產(chǎn)生開關(guān)控制信號(hào)，由于誤差信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于三角波信號(hào)的斜率，所以，平均值電流控制法具有良好的抗干擾能力.

鋸齒波的產(chǎn)生利用自增、自減計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，將每個(gè)周期的鋸齒波均勻分成若干個(gè)點(diǎn)，通過一個(gè)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，在上升時(shí)間段執(zhí)行加計(jì)算.其數(shù)學(xué)表達(dá)式（7）.

式中：B為三角波幅值，f為系統(tǒng)時(shí)鐘，fc為三角載波頻率，n=0，1，2，3….

4 測(cè)試結(jié)果與分析

在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，利用DSP作為控制器，供電電源為24 V，負(fù)載為20匝，邊長(zhǎng)為30 cm的圓形印制PCB線圈，參數(shù)為0.5Ω/54 μH，同時(shí)，引入RC匹配電路，其中R=12.8Ω，C=0.1 μF.線圈處串入R=0.1Ω采樣電阻，經(jīng)放大10倍后測(cè)得穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出波形如圖11所示.

圖11（a）為f=300 Hz時(shí)流過負(fù)載線圈的電流波形輸出電流峰峰值為7.2 A，圖11（b）為f=96 kHz時(shí)流過負(fù)載線圈的電流波形，由于匹配電路諧振的影響，輸出電流峰峰值為2.2 A.同時(shí)，測(cè)試電阻寄生電感的影響，輸出電流波形中引入部分干擾，實(shí)測(cè)結(jié)果與仿真結(jié)果相仿，單頻發(fā)射時(shí)滿足電流要求，高頻保證發(fā)射矩，低頻保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作.

（a）300 Hz時(shí)波形

（b）96 kHz時(shí)波形

5 結(jié) 語

采用雙環(huán)反饋控制原理，實(shí)現(xiàn)了低頻穩(wěn)流，高頻穩(wěn)壓控制，通過仿真對(duì)比引入雙環(huán)反饋后輸出電流變化量為開環(huán)時(shí)輸出電流變化量的8.5%，實(shí)測(cè)結(jié)果與仿真結(jié)果相符，低頻時(shí)保持輸出電流恒定在峰峰值7.2 A.高頻時(shí)保持橋路母線電壓穩(wěn)定電流峰峰值為2.2 A.

基于DSP平臺(tái)，將四點(diǎn)采樣法應(yīng)用于均值計(jì)算，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了淺地表電磁探測(cè)系統(tǒng)，在滿足系統(tǒng)工作要求的同時(shí)，提供電路保護(hù)，避免了現(xiàn)有系統(tǒng)由于頻帶變寬后負(fù)載電流變化大而引起的一系列問題.通過軟件仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性.

參考文獻(xiàn)

[1] 謝維，王京彬，朱谷昌，等.線圈中心測(cè)量垂直磁場(chǎng)虛分量頻域電磁法數(shù)值模擬[J]. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，44（4）： 1444-1452.

XIE Wei， WANG Jingbin， ZHU Guchang， et al. Numerical simulation on frequency domain electriomagnetic sounding method of measuring magnetic field vertical imaginary component in center of loop [J].Journal of Central South University：Science and Technology， 2013，44（4）： 1444-1452.（In Chinese）

[2] SHI Xianxin. Research and application of comprehensive electromagnetic detection technique in spontaneous combustion area of coalfields[J].Safety Science，2012（50）：655-659.

[3] James A.Doolittle， Eric.Brevik. The use of electromagnetic induction techniques in soils studies[J]. Geoderma， 2014（223/225）： 33-45.

[4] HUANG Haoping，WOM I J. Automated identification of buried landmines using normalized electromagnetic induction spectroscopy[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing， 2003，41（3）： 640-651.

[5] 撬扇伲許建平，何圣仲，等.開關(guān)變換器多頻率控制方法研究[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，43（6）：857-862.

WU Songrong， XU Jianping， HE Shengzhong， et al. Inverstigation of Multifrequency Control Method for Switching Converters [J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China， 2014，43（6）：857-862. （In Chinese）

[6] 王彬.基于DSP多頻電磁感應(yīng)探測(cè)原理樣機(jī)的研制[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2010.

WANG Bin. The prototype development based on DSP multi-frequency electromagnetic induction detector[D]. Changchun：Jilin University，2010.（In Chinese）

[7] 來新泉，李祖賀，袁冰.基于自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償?shù)碾p環(huán)電流模DC/DC混沌控制[J].物理學(xué)報(bào)，2010， 59 （4）：2256-2264.

LAI Xinquan， LI Zuhe， YUAN Bing，et al.Control of chaos in double- loop current-mode DC/DC based on adaptive slope compensation[J].Acta Physica Inica，2010，59（4）： 2256-2264. （In Chinese）

[8] 周逢道，王金玉.近地表電磁探測(cè)多頻數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生技術(shù)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)：工學(xué)版，2013，43（3）：682-687.

ZHOU Fengdao， WANG Jinyu. Multi- frequency digital drive signal generation technology in near surface detection domain[J].Journal of Jilin University：Engineering and Technology Edition，2013，43（3）：682-687.（In Chinese）

[9] Tsai， Cheng Tao. High-efficiency current-doubler rectifier with low output current ripple and high step-down voltage ratio [J]. IEEE Transactions on Electrical and Electronic Engineering， 2013，8（2）： 182-189.

[10]XUE K C，ZHOU F D. Constantcurrent control method of multi-function electromagnetic transmitter[J].Review of Scientific Instruments， 2015，86（2）：024501.

[11]YAN Y， LEE F C， MATTAVELLI P. Comparison of small signal characterstics in current mode control schemes for point-of-load buck converter applications[J]. IEEE Transactions on Power Electronics， 2013，28（7）：3405-3414.

[12]LIU J F，JIANG S，CAO D. A digital current control of quasi-Z-source inverter with battery[J].IEEE Transactions on Industrial Informatics， 2013，9（2）：928-937.

[13]SHEN Z H， YAN N， MIN H.A multimode digitally controlled boost converter with PID autotuning and constant frequency /constant off-time hybrid PWM control[J].IEEE Transactions on Power Electronics， 2011，26（9）：2588-2598.

篇2

關(guān)鍵詞：變電站；二次設(shè)備檢修技術(shù)；二次設(shè)備檢修方法

前言

近幾年來，我國的電力行業(yè)呈現(xiàn)出了快速穩(wěn)定的發(fā)展勢(shì)頭，促使我國的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)正向著復(fù)雜化方向發(fā)展，這要求繼電保護(hù)能夠在電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行中切實(shí)發(fā)揮其重要的作用。由于變電站二次設(shè)備正逐漸增多，電力系統(tǒng)的復(fù)雜性也隨之增強(qiáng)。因此，傳統(tǒng)的變電站運(yùn)維方法已經(jīng)開始行不通，周期性的檢修工作會(huì)耗費(fèi)較高的成本。同時(shí)，過多的停電檢修次數(shù)也會(huì)給電力設(shè)備的使用壽命帶來不利的影響，致使電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益大打折扣。

1.變電站二次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)分析

1.1對(duì)二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的鑒定

為了判斷變電站二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否良好，或者是否存在技術(shù)故障，可從其實(shí)際運(yùn)行過程中的狀態(tài)量與標(biāo)準(zhǔn)值的對(duì)比中得出結(jié)論。如果二者互不相符，則說明二次設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)了問題。如果此時(shí)出現(xiàn)了設(shè)備停電的現(xiàn)象，應(yīng)立即禁止設(shè)備帶電運(yùn)行，直至確定此問題的嚴(yán)重程度，在鑒定出二次設(shè)備確實(shí)存在故障后，應(yīng)采取跟蹤監(jiān)測(cè)的方法進(jìn)行技術(shù)檢修，并將這種異常情況向當(dāng)?shù)毓芾砣藛T匯報(bào)[1]。應(yīng)該注意的是，檢測(cè)二次設(shè)備在運(yùn)行中的狀態(tài)量時(shí)若發(fā)現(xiàn)設(shè)備警示，就必須首先實(shí)行故障診斷或采取停電維修的方法排查故障，進(jìn)行試驗(yàn)性的故障處理，徹底根除運(yùn)行的安全隱患，從而保證二次設(shè)備的正常運(yùn)行，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

1.2二次設(shè)備狀態(tài)的周期性調(diào)整

對(duì)變電站二次設(shè)備的檢修應(yīng)盡量保證其使用周期性的正常，避免人為縮短設(shè)備周期，這就需要對(duì)二次設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的狀態(tài)周期性做出合理的調(diào)整，以保證其能夠正常使用。對(duì)二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的周期性的調(diào)整主要是通過帶點(diǎn)巡檢工作從而及時(shí)獲知設(shè)備情況正常與否來實(shí)現(xiàn)的。在帶點(diǎn)巡檢中若發(fā)現(xiàn)設(shè)備確有異常存在，應(yīng)立即報(bào)告給上級(jí)有關(guān)部門，等待專業(yè)技術(shù)人員對(duì)該設(shè)備的具體運(yùn)行問題做出判斷，分析問題存在的原因，并決定是否應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行停電檢修，從而對(duì)其運(yùn)行情況進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3二次設(shè)備檢修整體方案的構(gòu)建

為了能夠?qū)ψ冸娬径卧O(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面和動(dòng)態(tài)的了解，隨時(shí)掌握設(shè)備情況和運(yùn)行中的問題，構(gòu)建切實(shí)有效的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢修方案并嚴(yán)格執(zhí)行是十分必要的。應(yīng)制定科學(xué)合理的具體檢修計(jì)劃，且在檢修計(jì)劃的實(shí)施過程中對(duì)二次設(shè)備的狀態(tài)量以及巡檢結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效評(píng)估。應(yīng)以變電站二次設(shè)備能夠安全運(yùn)行為原則，保證變電站二次設(shè)備在常規(guī)工作的前提下得以實(shí)施試驗(yàn)、狀態(tài)分析以及維修等工作。

1.4二次設(shè)備的檢修技術(shù)手段運(yùn)用

對(duì)變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)查分析及管理，離不開多種檢修技術(shù)手段的合理運(yùn)用。這些手段主要包括裝置技術(shù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)兩個(gè)方面。通過使用這些技術(shù)手段，無論是在線或是離線，都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)測(cè)[2]。

2.分析檢修變電站二次設(shè)備狀態(tài)的主要方法

2.1變電站二次設(shè)備的故障診斷措施

通過對(duì)變電站二次設(shè)備的檢修與一次設(shè)備的檢修進(jìn)行對(duì)比，可以得知目前二次設(shè)備的檢修措施沒有利用傳感器的輔助作用。為了將檢修成本控制在能夠接受的范圍內(nèi)，可采取目前廣泛應(yīng)用的PT斷線監(jiān)測(cè)或CT斷線監(jiān)測(cè)等檢修方法，在絕緣監(jiān)測(cè)的前提下對(duì)二次保險(xiǎn)完成直流回路以及熔斷報(bào)警等一系列檢測(cè)。由于近幾年來我國的微機(jī)保護(hù)以及微機(jī)自身裝置等診斷技術(shù)發(fā)展迅速，因此能夠?yàn)樽冸娬镜墓收显\斷及維修提供支持和基礎(chǔ)，以保證其在變電站模塊在實(shí)際運(yùn)行中的保護(hù)裝置做出自動(dòng)診斷，從而實(shí)現(xiàn)立體化的設(shè)備診斷并能夠?qū)Υ鎯?chǔ)裝置、I/Q接口、A/D轉(zhuǎn)換甚至CPU等進(jìn)行巡查保護(hù)。這種巡查保護(hù)的措施應(yīng)由定時(shí)器、比較及校驗(yàn)等過程來完成，從而能夠?qū)ψ冸娬径卧O(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)得以進(jìn)行全面檢修。

2.2變電站二次設(shè)備的具體檢修措施

對(duì)變電站二次設(shè)備的檢修應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)范的操作流程并對(duì)防范事項(xiàng)加以注意。首先從變電站二次設(shè)備的檢測(cè)對(duì)象來說，完成對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)主要依靠屏蔽接地、信號(hào)強(qiáng)度、通信、交流測(cè)量、直流操作加之邏輯判斷等綜合因素。其次從技術(shù)操作性質(zhì)上來說，變電站二次設(shè)備中的直流控制系統(tǒng)其中的信號(hào)回路、回路完整性、動(dòng)力等都具有良好的絕緣性。而變電站交流控制系統(tǒng)的測(cè)量則主要包括元件完整性測(cè)量、PT及CT二次回路的絕緣性測(cè)量以及回路完整性測(cè)量這幾方面[3]。針對(duì)邏輯判斷系統(tǒng)的檢修，則需同時(shí)具備硬件判斷能力及軟件判斷能力。變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢修的工作核心是電力單元或電力系統(tǒng)的檢修，其檢修方式為可持續(xù)性檢測(cè)，從而達(dá)到對(duì)不同單元?jiǎng)討B(tài)的根本性掌控、其中，狀態(tài)檢測(cè)是變電站二次設(shè)備檢修工作中的基本環(huán)節(jié)。

3.結(jié)論

本文通過對(duì)我國目前電力系統(tǒng)的快速發(fā)展進(jìn)行分析，指出變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢修工作的重要意義。對(duì)變電站二次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)所包含的各個(gè)方面做出了較為詳盡的介紹，同時(shí)也對(duì)變電站二次設(shè)備狀態(tài)的檢修方法進(jìn)行了討論。其中主要強(qiáng)調(diào)了應(yīng)在節(jié)約檢修成本的前提下，采用最先進(jìn)的技術(shù)手段和最為合理的檢修方法，保障變電站運(yùn)行的安全，促進(jìn)我國電力行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉冬生.變電站二次設(shè)備狀態(tài)檢修方法探析[J].科技信息，2011，16（27）：292-293.

篇3

【關(guān)鍵詞】 中短波 發(fā)射機(jī) 電磁干擾 解決問題

電磁干擾作為一種電磁現(xiàn)象，其同電磁效應(yīng)一起被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)。電磁干擾的發(fā)現(xiàn)引起了電磁干擾問題的研究。在廣播通訊系統(tǒng)中應(yīng)用中短波發(fā)射機(jī)的電子設(shè)備較多，而設(shè)備間電磁干擾的現(xiàn)象也比較明顯，為了保證發(fā)射機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)作，就必須分析和研究電磁干擾問題，并采取相應(yīng)的措施來避免設(shè)備間電磁干擾等問題對(duì)于發(fā)射系統(tǒng)的不良影響。

一、發(fā)射機(jī)之間電磁干擾問題

1.1關(guān)于電磁干擾問題的分析

中短波給人們提供了許多的廣播節(jié)目，其在傳播時(shí)會(huì)受到高頻電磁場(chǎng)的干擾，從而影響廣播質(zhì)量。為了保證廣播節(jié)目高質(zhì)量地傳播，相關(guān)技術(shù)人員針對(duì)電磁互擾的問題，提出了許多解決辦法，但都不太樂觀。改善電磁干擾的問題便成了廣播通訊行業(yè)的首要任務(wù)。為了解決這個(gè)問題，就必須了解中短波電磁含義。中短波電磁干擾的范圍較為寬廣，其中有電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)等電磁干擾。

1.2關(guān)于強(qiáng)電磁場(chǎng)的分析

隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)字電路技術(shù)相繼被應(yīng)用到生活實(shí)踐中。這些技術(shù)的快速發(fā)展，使得廣播通訊系統(tǒng)及發(fā)射機(jī)等在系統(tǒng)及配置上發(fā)生了許多變化，同樣也使得電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，其中脈沖信號(hào)包含了大多數(shù)的電磁頻率，而且與其他一些設(shè)備具有相同頻率的電磁頻段，這些相同頻率的電磁波將會(huì)影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。

二、解決電磁干擾措施

1、降低機(jī)房的電磁干擾。如何降低電磁干擾是克服電磁干擾的關(guān)鍵所在，這將使用到隔離屏蔽法。隔離屏蔽法大概可以分為：電屏蔽、磁屏蔽和靜電屏蔽三大類。磁屏蔽在強(qiáng)磁場(chǎng)中容易發(fā)揮它的作用，其里面含有導(dǎo)磁率較高的材料，通過這種材料，來影響磁力線感應(yīng)從而起到屏蔽的作用。電磁屏蔽在高頻的情況下比較適用，其含有的低電阻金屬起著重要作用。而靜電屏蔽，就是指減少靜電對(duì)電磁的干擾。

建立一個(gè)簡(jiǎn)單的值班室可以實(shí)現(xiàn)中短波機(jī)房之間的隔離。其不僅仍然可以作為一個(gè)整體，還可以使短波機(jī)房和長(zhǎng)波機(jī)房之間保持獨(dú)立。機(jī)房能否成為一個(gè)感應(yīng)體取決于其接地狀況，這就體現(xiàn)了接地情況的重要性，在建造中需要十分認(rèn)真。中短波機(jī)房的接地網(wǎng)絡(luò)連接上其他部分的網(wǎng)絡(luò)，就可以構(gòu)建成一個(gè)比較有效的屏蔽層。使用鋁合金雙層門窗可以隔離一定的電磁干擾。同時(shí)，對(duì)于一些監(jiān)控值班室和新裝的短波發(fā)射機(jī)，可以使用網(wǎng)狀屏蔽。三腳架或者木質(zhì)的骨架能夠?qū)W(wǎng)狀屏蔽室進(jìn)行良好的固定，在固定完成后，還需要用特定的框式骨架進(jìn)行進(jìn)一步完善。

2、節(jié)目信號(hào)的電磁干擾。廣播信號(hào)的發(fā)射傳播和發(fā)射離不開節(jié)目信號(hào)線，節(jié)目信號(hào)線的抗干擾性對(duì)中短波信號(hào)的發(fā)射影響很大。節(jié)目信號(hào)發(fā)射機(jī)常用屏蔽層音頻電纜線來降低電磁干擾。因其安裝了屏蔽金屬管，節(jié)目信號(hào)線的抗干擾性會(huì)增強(qiáng)。屏蔽管將機(jī)房的屏蔽層和設(shè)備相連，兩端分別與屏蔽層外層和設(shè)備相連。通過這些設(shè)置，來有效降低節(jié)目信號(hào)傳播過程中的電磁干擾，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3、系統(tǒng)抗干擾性的增強(qiáng)。發(fā)射機(jī)和屏蔽層是系統(tǒng)的兩個(gè)主要組成部分，它們都需要跟大地相連。高頻時(shí)的地線電感會(huì)增大，從而導(dǎo)致電磁干擾，這主要是因?yàn)榈鼐€連線長(zhǎng)或者多造成的。為防止這種情況的發(fā)生，要適當(dāng)控制地線的長(zhǎng)度和數(shù)量?？梢酝ㄟ^利用地極，把它直接埋在發(fā)射機(jī)的下面，來減少接地線的數(shù)量。在此操作之前，要選取合適的銅板，兩者以并聯(lián)的方式連接，銅板和其焊接也要穩(wěn)固。然后將其放在一定深度的地底，還要加入降阻的材料來降低電阻。電阻在干燥的環(huán)境下會(huì)增大，需要采取措施解決電阻過大的問題。在安置地極時(shí)加入一條四分管，可以在一定程度上減小電阻阻值。屏蔽層有感應(yīng)電流，將其接地可以避免其因帶電造成的影響。為了防止接地線對(duì)天線的作用造成影響而引起的一系列感應(yīng)，在接地線的過程中，可以多增加幾個(gè)接地點(diǎn)，從而為安裝鐵管起到屏蔽的作用。

三、結(jié)語

廣播通訊行業(yè)在我國已經(jīng)進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期，其在信息傳播方面也發(fā)揮越來越大的作用。但是發(fā)展的同時(shí)也出現(xiàn)了一些問題，如中短波廣播發(fā)射機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)受到來自外界的電磁干擾，影響了廣播訊號(hào)傳播的質(zhì)量。中短波廣播發(fā)射機(jī)作為我國常用的發(fā)射機(jī)，其理想狀態(tài)是不受外界任何干擾。但在實(shí)際的應(yīng)用中，這種干擾難以避免，遇到較強(qiáng)的電磁干擾時(shí)，電視廣播的質(zhì)量就會(huì)大大降低。所以，如何消除中短波廣播發(fā)射過程中所遇到的電磁干擾的問題，引起了人們的重視和思考。本文對(duì)此做出了分析和討論，希望能夠?yàn)殡娨晱V播的訊號(hào)質(zhì)量問題，提出更好的解決策略。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王磊.如何解決中短波發(fā)射機(jī)之間的電磁干擾[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（24）.

篇4

【關(guān)鍵詞】中短波 廣播發(fā)射 電磁干擾 措施

目前我國用于廣播通訊行業(yè)的是中短波廣播發(fā)射機(jī)，其工作的理想狀態(tài)是不受外界的任何干擾，但在實(shí)際的工作過程中，中短波廣播發(fā)射機(jī)間存在的電磁干擾會(huì)嚴(yán)重影響廣播信號(hào)的正常傳播，降低了廣播中心的工作效率和質(zhì)量，因此，加強(qiáng)解決中短波廣播發(fā)射機(jī)間的電磁干擾，對(duì)提高廣播中心的工作水平具有重要的實(shí)際意義。

1 電磁干擾的分類

電磁干擾按照形式劃分可分為兩種：一是傳導(dǎo)干擾，傳導(dǎo)干擾指的是干擾源通過電解質(zhì)對(duì)其他電磁網(wǎng)絡(luò)所造成的信號(hào)干擾；二是輻射干擾，指的是干擾源對(duì)電磁網(wǎng)絡(luò)通過空間所造成的信號(hào)干擾。其中輻射干擾是電磁干擾的常見形式，依據(jù)輻射干擾的干擾來源不同可將輻射干擾劃分為兩種：一是人為干擾，指的是干擾源是人為安裝的各類裝置，其產(chǎn)生的電磁能量形成的電磁干擾；二是自然干擾，指的是大氣層、地球外層空間中的自然噪聲。另外，電磁干擾按照屬性又可劃分為非功能型干擾以及功能型干擾兩種，二者的主要區(qū)別在于形成的干擾是否伴隨著設(shè)備功能的實(shí)現(xiàn)。功能型干擾是設(shè)備在實(shí)現(xiàn)自身的功能時(shí)對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生了干擾，而非功能干擾則是干擾的形成并不不伴隨設(shè)備功能的實(shí)現(xiàn)。

2 中短波信號(hào)干擾類型和干擾來源

2.1 被測(cè)信號(hào)干擾

廣播信號(hào)發(fā)射過程中最常見的電磁干擾就是信號(hào)干擾，而信號(hào)干擾按照干擾方式不同又可分為兩種：一種是常態(tài)干擾，是在有用的直流信號(hào)或基本沒有變化的交變信號(hào)上疊加變化快且沒有用的交變信號(hào)，我們通常稱之為在被測(cè)信號(hào)上疊加干擾噪聲；另一種是共模干擾，指的是當(dāng)轉(zhuǎn)換器輸入端出現(xiàn)干擾電壓時(shí)，輸入端的交流電壓或者是直流電壓都會(huì)產(chǎn)生信號(hào)干擾。另外，監(jiān)控系統(tǒng)里被測(cè)信號(hào)的輸入方式需要我們重視，要采用雙端輸入方式，防止單端輸入方式下電壓從共模干擾轉(zhuǎn)變成常態(tài)干擾。

2.2 程序干擾

中短波發(fā)射機(jī)間另一種重要的電磁干擾是程序干擾，其存在于中短波廣播發(fā)射機(jī)的復(fù)雜電磁環(huán)境里。目前大部分廣播發(fā)射站都設(shè)置了自動(dòng)化監(jiān)控、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但具體工作時(shí)，沒有處理好電位接地、屏蔽等工作，導(dǎo)致工控機(jī)、可編程邏輯控制器容易受到電磁干擾，影響了中短波廣播發(fā)射機(jī)程序的正常、有序運(yùn)行。為了有效解決此問題，可采取評(píng)估可編程控制器局部、電纜和使用高壓泄放元件等方式。

2.3 線間耦合干擾

電容性耦合、電磁性耦合以及電感性耦合三種干擾是線間耦合干擾的主要形式，其實(shí)質(zhì)是線路中存在表面耦合干擾。兩個(gè)回路之間存在電磁場(chǎng)，電感性耦合是由于線間磁場(chǎng)的相互作用形成的；而電容性耦合的形成主要是由于電場(chǎng)間的作用；電磁耦合的產(chǎn)生是由于電磁場(chǎng)同電場(chǎng)間的相互作用。

2.4 地面干擾

地面發(fā)射設(shè)備本身的雜散指標(biāo)不滿足標(biāo)準(zhǔn)或要求，導(dǎo)致傳輸?shù)男盘?hào)波里存在諧波或者雜波，從而形成地面干擾。另外變頻器、高功放等地面工作設(shè)備的放置位置不正確，也會(huì)造成信號(hào)波里的噪聲太高，極大程度的降低了中短波信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

3 解決中短波廣播發(fā)射機(jī)間電磁干擾的有效措施

3.1 共模干擾抗性措施

通常采取降低共模干擾的措施主要包括兩種：一是采用雙端輸入的運(yùn)算放大器作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的前置放大器，可有效隔離數(shù)字信息源同各項(xiàng)模擬負(fù)載，此措施使被測(cè)信號(hào)獲得相應(yīng)的通路，阻礙共模干擾形成回路，從而消除共模干擾，提高中短波信號(hào)的傳輸效果。二是采用數(shù)字濾波技術(shù)，數(shù)字信號(hào)的傳輸通過數(shù)字濾波技術(shù)把多個(gè)通道共用一個(gè)濾波程序，進(jìn)而有效消除了共模干擾，保障了中短波信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

3.2 常態(tài)干擾抗性措施

有效解決常態(tài)干擾的措施要從干擾來源控制和干擾信號(hào)特性上的控制兩方面入手，另外需要注意干擾頻率和被測(cè)信號(hào)頻率的對(duì)比。若被測(cè)信號(hào)低于常態(tài)干擾頻率，就采用低通濾波器過濾及抑制被測(cè)信號(hào)中的干擾信號(hào)；若被測(cè)信號(hào)頻率高于常態(tài)干擾頻率，可采用高通濾波器對(duì)被測(cè)信號(hào)中的干擾信號(hào)進(jìn)行過濾和消除；若被測(cè)信號(hào)相似于常態(tài)干擾信號(hào)頻率時(shí)，此時(shí)實(shí)現(xiàn)中短波信號(hào)傳輸效果最佳的措施是采用帶通濾波器。此外，若在電磁感應(yīng)環(huán)境里形成常態(tài)干擾，應(yīng)將被測(cè)信號(hào)無限放大，快速、有效的進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換同時(shí)采取必要的隔離或屏蔽措施。采取合理的措施對(duì)干擾來源及在干擾信號(hào)特性上進(jìn)行控制，可將中短波信號(hào)發(fā)射機(jī)間的常態(tài)干擾進(jìn)行及時(shí)、有效的消除，進(jìn)而有效保障廣播信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

3.3 線間耦合干擾抗性措施

中短波信號(hào)的輸入及輸出功能，主要是通過信號(hào)線路實(shí)現(xiàn)的，信號(hào)線路既實(shí)現(xiàn)了中短波的信號(hào)傳輸功能，也直接形成了中短波信號(hào)傳輸中的電磁干擾。電力線與信號(hào)線之間的電場(chǎng)和電磁場(chǎng)之間的作用產(chǎn)生了耦合干擾，有效處理的措施就是采用同軸電纜或雙絞線抑制干擾源，從而有效實(shí)現(xiàn)抗線間耦合干擾的效果。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著新技術(shù)、新設(shè)備的層出不窮以及人們生活水平的逐步提高，對(duì)廣播通訊行業(yè)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，需要廣播通訊行業(yè)加快自身的建設(shè)步伐，必須解決好中短波廣播發(fā)射機(jī)間的電磁干擾問題，提高廣播信號(hào)的傳輸效率和質(zhì)量，為人們提供優(yōu)質(zhì)的廣播通訊服務(wù)，進(jìn)而促進(jìn)自身更深層次的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]白磊.中短波天線電磁輻射分析[D].華北電力大學(xué)，2012.

[2]王保平.淺議如何預(yù)防與解決中短波發(fā)射機(jī)之間電磁干擾問題[A].2009中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)影視技術(shù)文集[C].2010：3.

[3]周楊，趙福祥，林炬，潘崴.中短波廣播發(fā)射臺(tái)電磁輻射環(huán)境影響預(yù)測(cè)模型[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2011，01：31-33.

篇5

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電子、電氣設(shè)備進(jìn)入了人們生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。其中在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：滅菌（食品、流動(dòng)票劵、飼料等）、診斷（CT等）、理療（高頻、微波）、手術(shù)（激光手術(shù)刀、微波手術(shù)刀）等。但這些設(shè)備在正常運(yùn)行的同時(shí)也向外輻射電磁能量，可能對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生不良的影響，甚至造成嚴(yán)重的危害，這就是電磁干擾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界空間電磁能量平均每年增長(zhǎng)7%～14%，在有限的空間和有限的頻率資源條件下，由于各種電子、電氣設(shè)備的數(shù)量與日俱增，使用的密集程度越來越大，電磁干擾的嚴(yán)重性也就越來越突出。

采用一定的技術(shù)手段，使同一電磁環(huán)境中的各種電子、電氣設(shè)備都能正常工作，并且不干擾其他設(shè)備的正常工作，這就是電磁兼容（Electromagnetic Compatibility ，EMC）。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4365-1995中對(duì)電磁兼容嚴(yán)格的定義是：設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。

就目前醫(yī)療設(shè)備小型、高靈敏度和智能化的實(shí)現(xiàn)，使它們更易受電磁干擾的影響，特別是那些電磁兼容性差的診斷儀器，為醫(yī)生提供了失真的數(shù)據(jù)、波形及圖像等信息，使得醫(yī)生不能做出正確診斷，從而影響有效的治療，甚至危及人的生命。

醫(yī)用電氣設(shè)備的電磁兼容性主要包括2個(gè)方面 ：發(fā)射和抗擾度。（1）發(fā)射：醫(yī)用電氣設(shè)備對(duì)周圍環(huán)境 (例如：醫(yī)院、家用環(huán)境、手術(shù)室、病房、救護(hù)車等 ) 產(chǎn)生的電磁干擾；（2）抗擾度 ：醫(yī)用電氣設(shè)備抵抗環(huán)境電磁干擾的能力。醫(yī)用電氣設(shè)備適用的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是IEC60601-1-2。IEC60601-1-2 的第一版于1993年，規(guī)定輻射發(fā)射、傳導(dǎo)發(fā)射2項(xiàng)發(fā)射試驗(yàn)和靜電放電、輻射抗擾度、電快速瞬變脈沖群、浪涌4項(xiàng)抗擾度試驗(yàn)。

IEC60601-1-2 的第二版于 2001年，對(duì)第一版做較大的改動(dòng)，增加2項(xiàng)發(fā)射試驗(yàn)（諧波發(fā)射，電壓波動(dòng)和閃爍），增加 3 項(xiàng)抗擾度試驗(yàn)（傳導(dǎo)抗擾度、工頻磁場(chǎng)、電壓跌落和中斷），在實(shí)驗(yàn)方法上也有更細(xì)致的描述。

隨著醫(yī)療設(shè)備的電磁兼容問題日益突顯，國際上許多國家從法規(guī)上采取了措施對(duì)醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)品的電磁兼容性進(jìn)行控制，我國政府也非常重視這個(gè)問題，已于2005年4月1日，由國家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)發(fā)了：“YY05 05-2005 醫(yī)用電氣設(shè)備電磁兼容性要求和試驗(yàn)” 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過兩年執(zhí)行過渡期，已于2007年4月1日起正式執(zhí)行。這就需要我們?cè)卺t(yī)療實(shí)踐中貫徹這個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，努力提高醫(yī)療設(shè)備的電磁兼容性，提升設(shè)備的抗干擾能力，將潛在的電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)降到最低。此外，我國的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和國際上類似，分為四大類：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)（Basic Standards）、通用標(biāo)準(zhǔn)（Generic Standards）、產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)(Product Family Standards)和系統(tǒng)間電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)（Standards of Intersystem Compatibility）。

提高敏感設(shè)備的抗擾度是實(shí)現(xiàn)電磁兼容的有效手段，解決電磁兼容問題只需從以下3個(gè)要求來著手，控制干擾源的電磁輻射，抑制電磁干擾的傳播途徑，增加敏感設(shè)備的抗干擾能力。作為一個(gè)醫(yī)用設(shè)備的用戶，我們更多的是考慮系統(tǒng)間的電磁兼容性的問題，系統(tǒng)間的兼容性技術(shù)也是通過屏蔽，接地和濾波等技術(shù)實(shí)現(xiàn)，只不過實(shí)施方法不同。

系統(tǒng)間的屏蔽是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域進(jìn)行金屬隔離，以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粎^(qū)域感應(yīng)和輻射，其目的是隔斷電磁場(chǎng)的r合途徑。它有兩個(gè)方面：一是將敏感設(shè)備或系統(tǒng)用屏蔽體包圍起來，防止受外界磁場(chǎng)的干擾。另一方面是將干擾源屏蔽起來，防止干擾磁場(chǎng)向外擴(kuò)散，影響其它的無線設(shè)備或人體。

接地技術(shù)的引入最初是為了防止電力或電子等設(shè)備遭雷擊而采取的保護(hù)性措施。隨著電子通信和其它數(shù)字領(lǐng)域的發(fā)展，在接地系統(tǒng)中只考慮防雷和安全已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求了。而且隨著電子設(shè)備的復(fù)雜化，信號(hào)頻率越來越高，因此，在接地設(shè)計(jì)中，信號(hào)之間的互擾等電磁兼容問題必須給予特別關(guān)注，否則，接地不當(dāng)就會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。電路和用電設(shè)備的接地按功能分為安全接地或信號(hào)接地兩方面。安全接地就是采用低阻抗的導(dǎo)體將用電設(shè)備的外殼連接到大地上，使操作使用人員不致因設(shè)備外殼漏電或故障放電而發(fā)生觸電危險(xiǎn)；信號(hào)接地是在系統(tǒng)和設(shè)備中采用低阻抗的導(dǎo) 線或地平面為各種電路提供具有共同參考電位的信號(hào)返回通路，使流經(jīng)該地線的各電路信號(hào)電流互不影響，信號(hào)接地的主要目的是為了抑制電磁干擾，是以電磁兼容性為目標(biāo)的接地方式。

對(duì)于醫(yī)院這個(gè)醫(yī)療設(shè)備的主要使用方，其對(duì)于設(shè)備的抗電磁干擾有更高的要求。對(duì)于X線診斷系統(tǒng)、CT系統(tǒng)、磁共振成像系統(tǒng)及超生診斷系統(tǒng)，不能因?yàn)殡姶鸥蓴_而影響診斷的圖像質(zhì)量或出現(xiàn)與患者病灶部位不相符的圖像。超生治療設(shè)備、體外碎石設(shè)備和伽瑪?shù)?，這類設(shè)備不能由于干擾而影響或改變其治療參數(shù)或影響治療部位，否則對(duì)患者的正常部位就會(huì)造成傷害。因此，對(duì)醫(yī)護(hù)人員和采購人員甚至維修人員的電磁兼容知識(shí)的學(xué)習(xí)培訓(xùn)就顯得尤為重要。按照使用現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境選購符合電磁兼容要求的產(chǎn)品并正確的使用操作。減少醫(yī)療場(chǎng)所的電磁干擾，是對(duì)患者的尊重，也是對(duì)生命的敬畏。

參考文獻(xiàn)：

[1]電磁兼容-原理、技術(shù)和應(yīng)用

篇6

關(guān)鍵詞：GSM 基站輻射；輻射污染；輻射監(jiān)測(cè)

一、GSM基站的天線

一般GSM基站的天線都有三個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)的覆蓋范圍為120度，每個(gè)扇區(qū)通過向特定的一個(gè)方向發(fā)射，來覆蓋一定的范圍，這樣三個(gè)扇區(qū)能對(duì)四周進(jìn)行360度全覆蓋。一般來說，天線有定向天線和全向天線，定向天線可以根據(jù)需要調(diào)整俯仰角和方位角，以達(dá)到覆蓋需求，功率相對(duì)較大，全向天線一般用于覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)，人比較少的地方。

二、GSM基站的發(fā)射功率

GSM基站的發(fā)射功率。GSM基站是通過頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用的方式工作。一個(gè)基站它有多個(gè)頻率發(fā)射，發(fā)射功率為15W到20W左右。在城市，除了要保證通話還要支持無線上網(wǎng)等業(yè)務(wù)，假如以18個(gè)頻率為基本配置的話，它的發(fā)射功率在270W到360W之間，若配置頻率再多的話，發(fā)射功率超過360W。

三、GSM通信基站的發(fā)射方式

基站的輻射方式分為連續(xù)輻射和脈沖式輻射兩種方式。連續(xù)輻射方式是指基站的每一個(gè)扇區(qū)以一個(gè)固定的廣播頻率，每天滿功率24小時(shí)連續(xù)發(fā)射每個(gè)扇區(qū)的特定信息。脈沖式輻射方式是不固定頻率，只是在通話的時(shí)候發(fā)射，并可根據(jù)通話者的遠(yuǎn)近自動(dòng)調(diào)節(jié)基站的發(fā)射功率。一般的基站即使是微基站在掛上高增益大天線、俯仰角很小并且沒有直接阻擋而且功率開到足夠大的情況下，也可以覆蓋至少5公里遠(yuǎn)，理論上可以達(dá)到35公里，如果把兩個(gè)空中接口信道合為一個(gè)的話，可以達(dá)到70公里。

四、電磁輻射不等于電磁污染

電磁輻射是指電場(chǎng)和磁場(chǎng)的交互變化產(chǎn)生的電磁波向空中發(fā)射或匯聚的現(xiàn)象。電磁輻射在一定限度內(nèi)時(shí)，它是有益于人體、有機(jī)體及其他生物體的，它不但可以促進(jìn)生物體的微循環(huán)，還可促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。

“電磁污染”是指超過一定的頻率和功率的電磁輻射，它才會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。因此，電磁輻射不等同于電磁污染，更不能與人體的健康直接畫上等號(hào)。

電磁輻射還與距離（人或房屋與基站的距離）有關(guān)。當(dāng)距離700米時(shí)，輻射峰值約為2W；在1-200米時(shí)，輻射峰值約為0.1W；站在基站100米開外的地方，受到的輻射水平可能比用一次微波爐還要低。記者在清華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室中曾做過這樣的試驗(yàn)，將接收天線放置到距離微波爐0.5米（使用微波爐時(shí)的大致距離）時(shí)，測(cè)到的電磁輻射數(shù)值約為12伏/米；距離2米遠(yuǎn)時(shí)，測(cè)得的數(shù)值為10伏/米。將手機(jī)緊貼耳朵時(shí)，當(dāng)手機(jī)接通的一瞬間，電磁輻射為4伏/米左右，而當(dāng)手機(jī)距離測(cè)量?jī)x為一臂遠(yuǎn)時(shí)，電磁輻射為0.5伏/米。通過試驗(yàn)可以看出，放置在半米遠(yuǎn)的微波爐與百米開外的基站比，微波爐的輻射值確實(shí)有可能大于基站。

五、基站的電磁輻射符合國家標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國家環(huán)保局的《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》要求，環(huán)境中的電磁輻射的電場(chǎng)強(qiáng)度小于12伏/米。而 衛(wèi)生部的《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》要求，電磁輻射的功率密度要小于40微瓦/平方厘米。這兩種要求比歐美發(fā)達(dá)國家還要嚴(yán)格。目前，我國的移動(dòng)通信基站標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照此類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。

目前，我國移動(dòng)通信采取都是微蜂窩技術(shù)，它的發(fā)出功率和接收功率在十幾毫瓦到二十幾毫瓦之間，這個(gè)功率非常低，完全不會(huì)造成輻射污染。例如： 25瓦的大功率基站，離基站10米范圍內(nèi)的微波功率每平方厘米只有2微瓦左右，在5米范圍內(nèi)功率是每平方厘米是8微瓦，比衛(wèi)生部規(guī)定的每平方厘米17微瓦的標(biāo)準(zhǔn)還要小一半。而且，GSM的輻射頻率約為900兆赫茲，與電視的輻射頻率基本相當(dāng)。

電磁輻射在空中是快速衰減的。發(fā)射功率為20瓦的大功率基站，在天線前10米的范圍內(nèi)，通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)功率密度僅為每平方厘米0.6微瓦左右，相對(duì)于國家標(biāo)準(zhǔn)（每平方厘米40微瓦）的千分之十五，衰減很快。

另外，電磁波穿過不同介質(zhì)的建筑物時(shí)衰減的程度也是不一樣的。例如通過穿過帶鋼筋的墻比一般磚墻要衰減的多三倍左右，分別衰減20dB和6dB左右。因此，GSM基站天線一般建在住宅樓頂或山頂上，基站一般較高，約為35-55米，宅內(nèi)的居民完全是安全的。檢測(cè)結(jié)果表明，農(nóng)村基站天線在塔基地面半徑50米以內(nèi)輻射功率值大約為0.02～0.08微瓦/平方厘米，在半徑50米以外為0.06～0.14微瓦/平方厘米，遠(yuǎn)低于8微瓦/平方厘米的最大限值。城市基站距天線30米外的環(huán)境敏感處的功率密度值均低于8微瓦/平方厘米的限值。這些也都在安全范圍之內(nèi)的，居民可以完全放心。

六、基站的建設(shè)符合國家標(biāo)準(zhǔn)

各公司都會(huì)被要求在基站的建設(shè)過程中，嚴(yán)格執(zhí)行國家基站輻射標(biāo)準(zhǔn)。此外，所有基站在建設(shè)和擴(kuò)容時(shí)，都必須委托環(huán)保部門和無線電管理局進(jìn)行電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)，以保證基站不會(huì)造成輻射污染，對(duì)居民造成危害。

在基站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過程中，都要嚴(yán)格按照環(huán)保部門的要求，進(jìn)行立項(xiàng)、選址、規(guī)劃、管理維護(hù)等，以確保輻射環(huán)境安全。在基站規(guī)劃時(shí)，基站建設(shè)都會(huì)預(yù)留有一定的調(diào)整范圍，要求市區(qū)至少50米，要求農(nóng)村至少一公里，這些是安全距離的數(shù)值。安全距離數(shù)值是指假設(shè)基站天線處于最大功率發(fā)射狀態(tài)，同時(shí)假設(shè)正對(duì)天線、無阻擋，在室內(nèi)、外符合環(huán)境電磁波容許輻射場(chǎng)強(qiáng)GB9175-88一級(jí)強(qiáng)度的最小距離（即安全防護(hù)距離）。而現(xiàn)實(shí)的情況是，居民或建筑物一般都不會(huì)近距離接近天線，更不會(huì)正對(duì)天線。

同時(shí)，手機(jī)基站的輻射會(huì)隨距離的增加而快速衰減。在實(shí)際傳輸過程中，基站受背景輻射、天線架設(shè)方式、地形、溫度、濕度及大氣環(huán)境等多種因素影響，特別是障礙物的阻擋作用，電磁輻射的實(shí)際衰減速率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論值。另外，在空氣中傳播時(shí)，會(huì)遇到建筑物、植被的阻擋，通過大氣層時(shí)，小液滴、固體小顆粒也會(huì)吸收和散射電磁波，都會(huì)加劇電磁輻射的衰耗。在實(shí)際情況下，天線只有在滿載荷的情況下才會(huì)以最大的功率發(fā)射（情況很少發(fā)生），即使以最大功率發(fā)射，持續(xù)的時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，因此，實(shí)際的安全距離應(yīng)比理論距離推算的要小。對(duì)于一棟樓房，樓層越低輻射越小，樓層越高，輻射越大。

篇7

【關(guān)鍵詞】電磁兼容；EMC；醫(yī)療產(chǎn)品；YY 0505；IEC 60601-1-2；標(biāo)準(zhǔn)；測(cè)試

一、引言

隨著現(xiàn)代電子通信技術(shù)的迅速發(fā)展，各種智能化的電子設(shè)備已廣泛地應(yīng)用于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，導(dǎo)致其周圍空間產(chǎn)生的電磁場(chǎng)電平不斷增加，電磁干擾不斷增強(qiáng)。也就是說，電子設(shè)備不可避免地在電磁環(huán)境中工作而且電磁干擾除影響電子系統(tǒng)和設(shè)備的正常工作外，對(duì)人體健康也會(huì)造成有害的影響。我國早在2002年起，就開始實(shí)施電磁兼容性強(qiáng)制認(rèn)證，廣泛涉及到家用電器、電動(dòng)工具、照明設(shè)備、音視頻設(shè)備等領(lǐng)域。2014年1月1日起，與我們生命安全息息相關(guān)的醫(yī)療產(chǎn)品的電磁兼容認(rèn)證也將強(qiáng)制實(shí)施。屆時(shí)，首次申報(bào)注冊(cè)的III類醫(yī)用電氣設(shè)備在注冊(cè)申報(bào)時(shí)應(yīng)提交由醫(yī)療器械檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的電磁兼容符合性報(bào)告。2015年1月1日后，首次申報(bào)注冊(cè)的II類和I類醫(yī)用電氣設(shè)備在注冊(cè)申報(bào)時(shí)也需提供由醫(yī)療器械檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的電磁兼容符合性報(bào)告。本文在醫(yī)療產(chǎn)品電磁兼容國家標(biāo)準(zhǔn)YY 0505-2012即將開始實(shí)施之前，簡(jiǎn)要介紹YY 0505的測(cè)試要求，并將YY 0505-2012與現(xiàn)行的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60601-1-2：2007作一詳細(xì)比較。以供國內(nèi)廠家在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行參考，使得產(chǎn)品可同時(shí)滿足國內(nèi)國際規(guī)范的要求。

二、電磁兼容簡(jiǎn)介

電磁兼容在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4365-2003中的定義為：設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力[1]。即采用一定的技術(shù)手段，使同一電磁環(huán)境中的各種電子、電氣設(shè)備都能正常工作，并且不干擾其他設(shè)備的正常工作，這就是電磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）。

形成電磁干擾必須同時(shí)具備以下3個(gè)因素，即：電磁干擾源，耦合途徑和敏感設(shè)備。也就是俗稱的電磁干擾3要素。電磁干擾源發(fā)出的電磁能量，經(jīng)過某種耦合途徑傳輸至敏感設(shè)備，導(dǎo)致敏感設(shè)備出現(xiàn)某形式的響應(yīng)，并產(chǎn)生干擾效果。電磁兼容測(cè)試的目的其一就是控制電子產(chǎn)品對(duì)外界的電磁騷擾能量可以滿足對(duì)應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的限值，其二就是保證電子設(shè)備自身具有一定的抗干擾的能力可以經(jīng)受得住各種模擬的電磁騷擾源發(fā)出的干擾影響。

目前與醫(yī)療產(chǎn)品相關(guān)的電磁兼容測(cè)試有：電磁干擾（EMI）測(cè)試，（1）傳導(dǎo)發(fā)射，（2）輻射發(fā)射，（3）諧波電流發(fā)射，（4）電壓閃爍與波動(dòng)；電磁抗擾度（EMS）測(cè)試，（1）靜電放電抗擾度，（2）射頻輻射抗擾度，（3）電快速脈沖群抗擾度，（4）浪涌抗擾度，（5）射頻傳導(dǎo)抗擾度；（6）工頻磁場(chǎng)抗擾度，（7）電壓暫降與跌落抗擾度，（8）電源頻率變換抗擾度等。

三、YY 0505-2012測(cè)試要求介紹

我國國家食品藥品監(jiān)督管理局于2005年4月5日了第一版醫(yī)療產(chǎn)品電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)：YY 0505-2005《醫(yī)用電氣設(shè)備 第1-2部分：安全通用要求并列標(biāo)準(zhǔn)：電磁兼容 要求和試驗(yàn)》，并規(guī)定2007年4月1日起開始實(shí)施YY 0505-2005，但是在過去的幾年里醫(yī)療產(chǎn)品注冊(cè)過程中YY 0505-2005電磁兼容要求并未真正強(qiáng)制實(shí)施。2012年12月17日國家食品藥品監(jiān)督管理局修訂了YY 0505標(biāo)準(zhǔn)并了更新版本即YY 0505-2012，同時(shí)規(guī)定了自2014年1月1日之后，醫(yī)療產(chǎn)品根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分類的不同逐步開始強(qiáng)制執(zhí)行YY 0505-2012電磁兼容符合性的要求。

YY 0505-2012的測(cè)試要求包含電磁干擾（EMI）和電磁抗擾度（EMS）兩大部分，兩部分具體包括的測(cè)試項(xiàng)目及對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)準(zhǔn)參見圖1所示。

對(duì)于大部分醫(yī)療設(shè)備或醫(yī)療系統(tǒng)，都需要滿足圖2的測(cè)試等級(jí)要求。其中EMI測(cè)試中，傳導(dǎo)發(fā)射和輻射發(fā)射測(cè)試根據(jù)醫(yī)療產(chǎn)品的分組和分類適用于不同的限值。1組、2組、A類、B類在GB 4824-2004《工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）射頻設(shè)備 電磁騷擾特性 限值和測(cè)量方法》中有明確的定義。通常2組產(chǎn)品指的是：包括放電加工和弧焊設(shè)備，以及為材料處理而有意產(chǎn)生和（或）使用電磁輻射射頻能量的所有工科醫(yī)設(shè)備，例如：磁共振成像系統(tǒng)（MRI）、微波治療設(shè)備、短波治療設(shè)備等。1組產(chǎn)品指的是：為發(fā)揮其自身功能的需要而有意產(chǎn)生和（或）使用傳導(dǎo)耦合射頻能量的所有工科醫(yī)設(shè)備，一般除2組產(chǎn)品以外的工科醫(yī)設(shè)備都為1組產(chǎn)品。A類設(shè)備是指：非家用和不直接連接到住宅低壓供電網(wǎng)設(shè)施中使用的設(shè)備。B類設(shè)備是指：家用設(shè)備和直接連接到住宅低壓供電網(wǎng)設(shè)施中使用的設(shè)備[2]。就我們的醫(yī)療產(chǎn)品而言，僅在醫(yī)院環(huán)境中使用的設(shè)備可以劃分為A類設(shè)備；而應(yīng)用于私人診所或家用環(huán)境中的醫(yī)療設(shè)備劃分為B類設(shè)備，如：電子體溫計(jì)和血壓計(jì)等。EMS測(cè)試中，對(duì)于“生命支持式”醫(yī)療產(chǎn)品和“非生命支持式”醫(yī)療產(chǎn)品，射頻傳導(dǎo)抗擾度和射頻輻射抗擾度測(cè)試等級(jí)會(huì)有所不同，“生命支持式”產(chǎn)品要求的測(cè)試等級(jí)要高于“非生命支持式”產(chǎn)品，具體等級(jí)詳見圖2。

四、YY 0505-2012與IEC 60601-1-2：2007的異同點(diǎn)比較

YY 0505-2012等同采用IEC 60601-1-2：2001+A1：2004，與最新的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60601-1-2：2007之間還是存在一些差異的，主要表現(xiàn)在：引用標(biāo)準(zhǔn)的不同，條款編號(hào)的差異，測(cè)試限值的差異及測(cè)試布置的不同等。

1.引用標(biāo)準(zhǔn)的不同

YY 0505-2012所引用的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)均為國家標(biāo)準(zhǔn)，IEC 60601-1-2：2007引用的標(biāo)準(zhǔn)均為現(xiàn)行的最新CISPR和IEC標(biāo)準(zhǔn)，參見表1。

2.條款編號(hào)的差異

YY 0505-2012的條款編號(hào)與IEC 60601-1-2：2001+A1：2004，即2.1版本相對(duì)應(yīng)，卻不同于第3版的標(biāo)準(zhǔn)IEC 60601-1-2：2007，參見表2示例。

3.測(cè)試限值的差異

如表3所示，YY 0505-2012與IEC 60601-1-2：2007之間限值的差異，主要表現(xiàn)在：諧波電流發(fā)射的限值差異、傳導(dǎo)發(fā)射限值的差異及輻射發(fā)射限值的差異。

4.測(cè)試布置的不同

電快速脈沖群抗擾度測(cè)試中，GB/T 17626.4-2008與IEC 61000-4-4：2012對(duì)受試設(shè)備與耦合去耦網(wǎng)絡(luò)之間的距離規(guī)定有所不同。GB/T 17626.4-2008要求耦合去耦網(wǎng)絡(luò)與受試設(shè)備之間電源線和信號(hào)線的長(zhǎng)度為0.5m±0.05m，超出的電纜長(zhǎng)度需進(jìn)行無感性捆扎，如圖3所示。而IEC 61000-4-4：2012規(guī)定：耦合去耦網(wǎng)絡(luò)與臺(tái)式的受試設(shè)備之間電源線和信號(hào)線的長(zhǎng)度為0.5m～0.6m，與落地式設(shè)備之間的電源線和信號(hào)線長(zhǎng)度為1.0m±0.1m，如圖4所示。從測(cè)試距離的變化來看，GB/T 17626.4-2008的要求相對(duì)于IEC 61000-4-4：2012更加嚴(yán)格一些。

五、結(jié)論

本文介紹了YY 0505-2012電磁兼容測(cè)試要求，使得醫(yī)療器械生產(chǎn)廠家首先對(duì)國標(biāo)中的電磁兼容要求有所了解。同時(shí)本文對(duì)YY 0505-2012和IEC 60601-1-2：2007之間的差異也進(jìn)行了分析比較，從中可以看出，國標(biāo)的電磁兼容要求和國際標(biāo)準(zhǔn)之間還是有一些區(qū)別的。我們的醫(yī)療器械生產(chǎn)廠家可以根據(jù)本文的比對(duì)，綜合國標(biāo)與國際標(biāo)準(zhǔn)之間的差異，按照嚴(yán)格的要求來設(shè)計(jì)自己的產(chǎn)品，這樣可以使得產(chǎn)品既能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求又能滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T 4365-2003.電工術(shù)語 電磁兼容[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003，3.

[2]GB 4824-2004.工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）射頻設(shè)備 電磁騷擾特性 限值和測(cè)量方法[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004，3.

[3]YY 0505-2012.醫(yī)用電氣設(shè)備 第1-2部分：安全通用要求 并列標(biāo)準(zhǔn)：電磁兼容 要求和試驗(yàn)[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012，69.

[4]IEC 60601-1-2：2007.Medical electrical equipment-Part 1-2：General requirements for basic safety and essential performance-Collateral standard：Electromagnetic compatibility-Requirements and tests.Switzerland：IEC Central Office，2007：20-21.

[5]GB/T 17626.4-2008.電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008，11.

篇8

關(guān)鍵詞：礦井煤巖破裂；探測(cè)技術(shù)

1 引言

煤礦采礦活動(dòng)造成地下巖體應(yīng)力的重新分布和巖體的破裂損傷，伴隨著采動(dòng)的影響，將會(huì)誘發(fā)礦山煤巖體的震動(dòng)破壞（即礦震或沖擊）。煤礦煤巖動(dòng)力災(zāi)害的發(fā)生往往與人工開挖過程具有特定的聯(lián)系，例如：采動(dòng)損傷造成煤巖體內(nèi)部積聚的大量能量瞬間釋放，將會(huì)導(dǎo)致沖擊礦壓；采動(dòng)損傷極大地改變圍巖的滲透性，將會(huì)導(dǎo)致頂板、斷層帶或底板突水事故；采動(dòng)損傷造成煤巖體的卸壓以及松散，將會(huì)導(dǎo)致煤與瓦斯涌出（突出），甚至發(fā)生瓦斯爆炸災(zāi)害，這些災(zāi)害事故隨著開采深度增加日益嚴(yán)重。煤礦采場(chǎng)圍巖空間破裂形態(tài)與應(yīng)力場(chǎng)的關(guān)系，是預(yù)測(cè)和控制沖擊地壓、礦井突水、煤與瓦斯突出以及頂板整體冒落等礦井災(zāi)害的基礎(chǔ)。因此，探究煤巖破裂的機(jī)理和煤巖破裂的探測(cè)技術(shù)十分重要。

2 煤巖破裂及其動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生原理

裂紋的擴(kuò)展開始是零星和隨機(jī)的，隨著應(yīng)力變形的增加，裂紋不斷擴(kuò)展和連通，而且逐漸集中在某一局部范圍；當(dāng)應(yīng)力達(dá)到煤巖體峰值強(qiáng)度以后的階段，煤巖體的破壞方式為剪切滑移，而且破壞集中在局部區(qū)域；針對(duì)沖擊礦壓與突出的發(fā)生需要滿足能量條件、剛度條件和沖擊傾向性條件。煤礦中，煤層、底板、頂板構(gòu)成一個(gè)平衡系統(tǒng)。其中頂?shù)装宓膹?qiáng)度均比煤層的大，而且煤體是開采的對(duì)象，故在壓力作用下，煤體極易遭到破壞，如果是穩(wěn)定破壞，則表現(xiàn)為煤柱的變形、巷道的壓縮等，如果是非穩(wěn)定破壞，則表現(xiàn)為沖擊礦壓或突出（即煤層沖擊）。

3 煤巖破裂探測(cè)技術(shù)的分析

煤巖災(zāi)害動(dòng)力現(xiàn)象的發(fā)生過程，或者結(jié)構(gòu)材料的失穩(wěn)破壞，實(shí)際上是一種能量釋放的物理或化學(xué)過程，通過檢測(cè)聲波、聲發(fā)射，電磁輻射、地電或溫度變化規(guī)律，就可以對(duì)其變形破裂過程和特點(diǎn)進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)。

3.1 煤巖破裂的聲波探測(cè)。采用聲波技術(shù)來評(píng)價(jià)開采引發(fā)的采礦動(dòng)力危險(xiǎn)（沖擊地壓、煤和瓦斯突出），其基本原理是沖擊礦壓等采礦動(dòng)力危險(xiǎn)是巖體中的應(yīng)力造成的，與巖體的物理力學(xué)特性有關(guān)，而巖體中的應(yīng)力分布狀態(tài)與巖體的物理力學(xué)參數(shù)和聲波的分布有關(guān)。聲波測(cè)量的基本參數(shù)是不同類型的地震波的傳播速度，以及在阻尼系數(shù)的影響下，振幅和能量的變化。

上述聲波的參數(shù)，特別是地震波的傳播速度與巖體中的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)有很大的關(guān)系。巖體中重要的礦山壓力參數(shù)為裂隙率。巖體的破壞過程伴隨著裂隙區(qū)域的變化，對(duì)應(yīng)聲波參數(shù)的變化及范圍的變化，那么就可以通過測(cè)量波速來辨別。

3.2 煤巖破裂的聲發(fā)射探測(cè)。巖石在荷載作用下發(fā)生破壞，主要與裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展及斷裂過程有關(guān)。裂紋擴(kuò)展，造成應(yīng)力弛豫，貯存的部分能量以彈性波的形式突然釋放出來，產(chǎn)生聲發(fā)射（Aeoustlc Emis-sion）。巖石的每一個(gè)聲發(fā)射信號(hào)都反映巖石內(nèi)部缺陷性質(zhì)的豐富信息，對(duì)這些信息加以處理分析和研究，可以推斷巖石內(nèi)部的形態(tài)變化。

巖石聲發(fā)射研究的目的是確定巖體中的應(yīng)力狀態(tài)以及預(yù)測(cè)采掘面及周圍巖體突然、猛烈的破壞。如沖擊礦壓、煤和瓦斯突出、垮落等。

聲發(fā)射法是以脈沖形式記錄弱的、低能量的地音現(xiàn)象。其主要特征是頻率從幾十到至少2000Hz或更高，能量低于100J，下限不定，振動(dòng)范圍從幾米到大約200m，甚至更多。

采礦聲發(fā)射方法主要用來確定在掘進(jìn)的巷道或正在回采的工作面的沖擊礦壓危險(xiǎn)，采用的方法主要有站式連續(xù)監(jiān)測(cè)和便攜式流動(dòng)地音監(jiān)測(cè)。用來監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)局部震動(dòng)的危險(xiǎn)狀態(tài)及隨時(shí)間的變化情況。主要記錄聲放射頻度（脈沖數(shù)量）、一定時(shí)間脈沖能量的總和、采礦地質(zhì)條件及采礦活動(dòng)等，

3.3 煤巖破裂的電磁輻射探測(cè)。煤巖體裂紋擴(kuò)展時(shí)，處于裂紋尖端表面區(qū)域中在應(yīng)力誘導(dǎo)極化作用下積聚大量正負(fù)電荷，裂紋尖端表面區(qū)域的擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)、電荷的遷移過程以及破壞停止后正負(fù)電荷的快速中和過程均會(huì)伴隨電磁輻射效應(yīng)。煤巖剪切摩擦過程微觀上是破壞過程，同樣也會(huì)伴隨電磁輻射效應(yīng)。因此，承載煤巖在微觀上非均勻應(yīng)力作用下的變形及破裂過程必然伴隨著電磁輻射效應(yīng)。煤體中應(yīng)力越高，變形破裂過程越強(qiáng)烈，電磁輻射信號(hào)越強(qiáng)，其主頻帶也越高。

地層中的煤巖體未受采掘影響時(shí)，基本處于準(zhǔn)平衡狀態(tài)。當(dāng)掘進(jìn)或回采空間形成后，周圍煤巖體失去應(yīng)力平衡，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)生變形或破裂，以向新的應(yīng)力平衡狀態(tài)過渡，即發(fā)生變形或破裂，從而產(chǎn)生電磁輻射。即使當(dāng)采掘空間或巷道周圍煤巖體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，由于煤巖體仍然承受著上覆巖層的應(yīng)力作用，此時(shí)工作面煤體處于流變狀態(tài)，同樣會(huì)產(chǎn)生電磁輻射。

煤體受載破裂時(shí)，其聲發(fā)射信號(hào)的頻譜不是一成不變的，而是隨載荷及變形破裂過程而發(fā)生變化，基本上是隨著載荷的增大及變形破裂過程的增強(qiáng)，聲發(fā)射信號(hào)增強(qiáng)，主頻帶增高。因此，可將聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)煤巖動(dòng)力災(zāi)害、研究煤巖體等材料的破裂過程。

3.4 煤巖破裂的地電探測(cè)。采礦電法是利用巖石電特性的變化來解決頂板、地質(zhì)及采場(chǎng)技術(shù)的問題。

其探測(cè)方法有電阻法和雷達(dá)法兩種。在電阻法中，主要是測(cè)量巖體的電阻及其隨時(shí)間變化的規(guī)律，測(cè)量電阻可以獲得采礦影響下巖體結(jié)構(gòu)及變化信息。雷達(dá)法是屬于電磁波傳播的方法之一，其物理基礎(chǔ)是利用電磁波傳播和阻尼與巖體結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系，這種波的傳播就像地震波的傳播一樣。電磁波正傳播途中遇到電介質(zhì)不同的邊界會(huì)反射回來，形成反射波。根據(jù)反射波傳回的時(shí)間和速度可對(duì)邊界定位，從而可以探測(cè)煤巖體的破裂及裂隙等。

3.5 煤巖破壞的紅外溫度探測(cè)。紅外遙感對(duì)物質(zhì)的溫度十分敏感，在軍事和國民經(jīng)濟(jì)的諸多部門得到了廣泛的應(yīng)用，取得了巨大的效果。紅外遙感目前探測(cè)的物理量主要是物質(zhì)的紅外輻射溫度。

煤柱承載直到屈服破壞是一個(gè)動(dòng)力過程；煤爆、煤巖與瓦斯的突出也是一個(gè)動(dòng)力過程；煤層頂板運(yùn)動(dòng)破壞也是一個(gè)動(dòng)力過程，它們?cè)诘貞?yīng)力和采動(dòng)應(yīng)力的共同作用于產(chǎn)生移動(dòng)變形，并會(huì)引起煤巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)的物理化學(xué)變化，其中必然包括能量的轉(zhuǎn)移和電子的躍遷。那么，作為電磁輻射之―的熱紅外輻射溫度的特征變化必然反應(yīng)上述物理化學(xué)過程，并提供一些前兆信息。

4 結(jié)束語

總之，目前應(yīng)用較為廣泛的煤巖破裂探測(cè)方法有聲波法、聲發(fā)射法和電磁輻射法，這些測(cè)試方法不受人工和工作面煤巖體分布均勻及穩(wěn)定的影響，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高，成本低，不需打鉆，對(duì)生產(chǎn)影響小，預(yù)測(cè)費(fèi)用大幅度降低。其中電磁輻射法真正實(shí)現(xiàn)了非接觸預(yù)測(cè)，而且這些方法能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)采掘工作面的煤巖體活動(dòng)，但是由于使用的探頭需要和煤巖體耦合，這給探測(cè)帶來了誤差。地電法中的雷達(dá)（地質(zhì)雷達(dá)）法也有一定的應(yīng)用，但是地下巖層包含黏土、水和鹽類物質(zhì)的這些特性，顯著減小了雷達(dá)的穿透能力，因而有待于進(jìn)一步的改進(jìn)。 近年來，紅外溫度探測(cè)法雖然有了很大的發(fā)展，但是輻射衰減以及其他輻射源的干擾仍然是面臨的新問題，還需要進(jìn)一步的探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫玉成，煤巖破裂產(chǎn)生的沖擊破壞及其探測(cè)技術(shù)，《煤炭科技》雜志，2009、11

篇9

歷史悠久的無線充電技術(shù)

無線充電技并不是什么新興技術(shù)，最早可追溯到一百多年前特斯拉(Nikola Tesla，1856―1943)的沃登克里佛廣播塔實(shí)驗(yàn)，其本質(zhì)就是借助電磁場(chǎng)或電磁波進(jìn)行能量傳遞的一種技術(shù)。隨著技術(shù)的日益成熟，無線充電可分為電磁感應(yīng)式、電磁諧振式和電磁輻射式三種。電磁感應(yīng)可用于低功率、近距離傳輸；電磁諧振適用于中等功率、中等距離傳輸；電磁輻射則可用于大功率、遠(yuǎn)距離傳輸。對(duì)于普通消費(fèi)者來說，最常見到的是電磁感應(yīng)和電磁諧振兩種技術(shù)。

當(dāng)前消費(fèi)者在市場(chǎng)上見到的無線充電設(shè)備大多采用電磁感應(yīng)技術(shù)，成本相對(duì)低廉，通常售價(jià)在150元左右。不過這類無線充電器不但充電效率較低，而且需要較長(zhǎng)時(shí)間才能為手機(jī)充滿電，受手機(jī)外殼材質(zhì)、阻礙物等因素影響也較大，消費(fèi)者體驗(yàn)感受較差。

超極本殺手锏

相比傳統(tǒng)基于電磁感應(yīng)技術(shù)的無線充電，Intel在IDF2012推出的無線充電技術(shù)采用電磁諧振，用超極本作為充電源，配合充電軟件和發(fā)射端,能方便地為智能手機(jī)充電。這一方案不僅系統(tǒng)功耗較低，而且對(duì)智能手機(jī)的擺放位置幾乎沒有要求（傳統(tǒng)電磁感應(yīng)技術(shù)需要接收器（Rx）在發(fā)送器（Tx）上面）。

從Intel無線充電技術(shù)硬件架構(gòu)圖中可以看出，發(fā)送端和接收端均采用了高度集成設(shè)計(jì)，如此可有效降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。此外，Intel還表示將為無線充電設(shè)計(jì)專門的軟件，用于檢測(cè)充電設(shè)備、智能控制充電、設(shè)備位置校驗(yàn)等。讓人興奮的是，該軟件還可以控制發(fā)射端的電磁波發(fā)射范圍和方向，從而既保證了無線充電效率，又可防止別人盜電。

Intel無線充電技術(shù)采用的諧振技術(shù)，具備可與電磁感應(yīng)相匹配的效率，一般是指線圈到線圈的效率，而實(shí)際效率則包括右圖中的整個(gè)流程。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無線充電的效率隨著線圈之間（發(fā)送端與接收端）的距離增加而迅速下降，相比電磁感應(yīng)技術(shù)，諧振技術(shù)能提供更平穩(wěn)的變化，也就是說對(duì)位置的敏感度低一些。

篇10

【關(guān)鍵詞】射頻電磁場(chǎng)；抗擾度；單極天線

一、研究目的

隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，越來越多的帶有電磁輻射的設(shè)施進(jìn)入了人們生活和科技生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，可以說我們所處環(huán)境的任何地方都存在著人為的電磁輻射。在這些電磁設(shè)備提供給人們現(xiàn)代化生活所必須的電能、通信、廣播等重要需求的同時(shí)，也使人們擔(dān)心“電磁污染”對(duì)人體健康的損害以及不同電磁波之間的相互干擾。

射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度是電磁兼容抗擾度的一項(xiàng)重要測(cè)試項(xiàng)目，其目的是驗(yàn)證電磁場(chǎng)由空間耦合到被測(cè)設(shè)備后，被測(cè)設(shè)備對(duì)此方面的抗干擾能力。圖1為輻射抗擾度測(cè)試簡(jiǎn)圖。

實(shí)際測(cè)試除上述信號(hào)源、功率放大器、天線、鐵氧體、尖劈，還有功率計(jì)、定向耦合器、GPIB、計(jì)算機(jī)等輔助設(shè)備，是一個(gè)復(fù)雜的測(cè)試系統(tǒng)。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)非常不便，如果進(jìn)行跨省測(cè)試幾乎是不可能的。為此，需要一套小型化檢測(cè)裝備在沒有測(cè)試系統(tǒng)的情況下對(duì)被測(cè)物進(jìn)行定性分析。

二、實(shí)現(xiàn)方法

國際輻射抗擾度標(biāo)準(zhǔn)（IEC60601—1—2）中描述了手機(jī)、步話機(jī)和無繩電話等通訊設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可以部分模擬輻射抗擾度騷擾源。就在在今年，課題組協(xié)同上海TUV電磁兼容檢測(cè)人員在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的過程中也探討了這方面的問題，使用手機(jī)和步話機(jī)在大型設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)是國際上的通用方法。而步話機(jī)的通訊范圍一般在18公里，一個(gè)如此小巧的手臺(tái)具有這樣的傳輸能力說明其發(fā)射功率是相當(dāng)驚人的。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括頻率調(diào)諧、微型功放、發(fā)射天線等裝置，極其類似輻射抗擾度系統(tǒng)的基本配置，通過單極天線的空間發(fā)射原理可以推斷步話機(jī)單極天線在發(fā)射狀態(tài)下具有很強(qiáng)的空間輻射場(chǎng)強(qiáng)。

如圖2所示，步話機(jī)在單極天線垂直方向平行與被測(cè)設(shè)備。輻射抗擾度標(biāo)準(zhǔn)中，工業(yè)類設(shè)備抗擾度等級(jí)為10V/m。這樣，如何控制空間輻射場(chǎng)強(qiáng)量級(jí)成為另一關(guān)鍵點(diǎn)。

如圖3所示，把步話機(jī)至于全電波暗室中，可以將需要測(cè)試或設(shè)置的頻率調(diào)整為發(fā)射狀態(tài)，調(diào)整步話機(jī)功率發(fā)射電平，調(diào)整步話機(jī)天線與場(chǎng)強(qiáng)探頭之間的距離，當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)探頭轉(zhuǎn)換器輸出達(dá)到10V/m要求時(shí)，記錄此時(shí)標(biāo)尺的距離刻度、頻率點(diǎn)等信息。

三、理論模型驗(yàn)證

豎直的具有四分之一波長(zhǎng)的天線稱為單極子天線。單極子天線是由直接垂直安裝在地面或?qū)щ娖矫嫔系闹睂?dǎo)體組成的天線。如圖4所示，在三維空間中模擬單極子天線模型。

圖5為單極子天線的激勵(lì)源（即發(fā)射源），這些激勵(lì)源的參數(shù)可以通過一個(gè)控制器進(jìn)行智能控制，從而可以動(dòng)態(tài)調(diào)整單極子天線的有效長(zhǎng)度、輻射功率、輻射方向圖等參數(shù)以適應(yīng)各種情況的高頻通信系統(tǒng)。圖6為單極子天線和一根加載傳輸線的互耦，紅色點(diǎn)及紅色直線為發(fā)射點(diǎn)，藍(lán)色點(diǎn)為線纜耦合端口。使用地面來模擬一個(gè)無限大導(dǎo)體地板。

在現(xiàn)代天線設(shè)計(jì)中，利用電磁場(chǎng)仿真軟件對(duì)天線進(jìn)行仿真成為天線設(shè)計(jì)的主要方式。本文使用的電磁場(chǎng)仿真軟件采用時(shí)域有限差分法，在時(shí)域進(jìn)行計(jì)算。由于激勵(lì)信號(hào)可以是具有很寬頻譜分量的窄脈沖，與傅里葉變換相結(jié)合，可以通過一次計(jì)算得到計(jì)算對(duì)象所需頻帶寬度內(nèi)的特性，因此特別適合寬帶問題的研究。

瞬變問題或時(shí)域問題：線天線的瞬變問題或線天線的時(shí)域問題有三種求解方法。經(jīng)典法或傅里葉變換法：先求出線天線的頻域解，然后再利用傅里葉變換將頻域解化為時(shí)域解；直接時(shí)域解法：先建立以線天線的時(shí)空分布為待求函數(shù)的時(shí)域積分方程，然后用數(shù)值法求解，從而得到輸入特性和輻射特性。在這里，線天線本身和時(shí)間都必須分割成小段。但線天線的時(shí)域嚴(yán)格解，只有當(dāng)線天線為無限長(zhǎng)時(shí)才能求得；奇異性展開法：主要是用復(fù)頻率平面上的奇異性展開來表示線天線的時(shí)域響應(yīng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用脈沖源激勵(lì)的天線或散射體的瞬變響應(yīng)主要由一些衰減的正弦型響應(yīng)組成，而每個(gè)響應(yīng)的特征是用拉普拉斯變換復(fù)頻率平面上的一個(gè)極點(diǎn)或一對(duì)極點(diǎn)來表示。天線或散射體在這些極點(diǎn)附近的頻率有很大的電磁響應(yīng)。這就引出了奇異性展開法。寬頻帶的脈沖激發(fā)了這些極點(diǎn)，后者則是天線或散射體自由振蕩的解。自然模的波形與源脈沖波形無關(guān)，但其復(fù)振幅系數(shù)（稱為耦合系數(shù)或諧振強(qiáng)度）卻與源函數(shù)有關(guān)。圖7、圖8分別為空間求解域和求解域輻射方式。

天線的作用是將發(fā)射機(jī)送來的高頻電流（或?qū)Рǎ┳儞Q為無線電波并傳送到空間；將空間傳來的無線電波轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮諜C(jī)能夠傳送的高頻電流。因此，天線是一個(gè)導(dǎo)波和輻射波的變換裝置，即能量轉(zhuǎn)換器件。由于時(shí)變電流能輻射電磁波，因而天線也被稱為輻射源。但要產(chǎn)生有效的輻射或接收，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)開放系統(tǒng)。

為了有效地將能量從發(fā)射機(jī)饋送到天線，或?qū)⒖臻g電磁波轉(zhuǎn)換成高頻電流（或?qū)Рǎ┧椭两邮諜C(jī)，需要解決如下三個(gè)問題：第一，有效地進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，提高輻射功率或提高天線系統(tǒng)的信噪比。天線作為傳輸線的終端負(fù)載，要求天線與傳輸線匹配；第二，天線作為一直輻射或接收器件，應(yīng)具有向所需方向輻射無線電波的能力；第三，天線作為極化器件分為線極化、圓極化和橢圓極化三種。同一系統(tǒng)中收、發(fā)天線應(yīng)具有相同的極化形式，若不一致，則產(chǎn)生極化失配。圖9、圖10分別為天線輻射角度極化方向圖和天線輻射場(chǎng)強(qiáng)分布3D圖。

由圖10可以看出在發(fā)射天線耦合的空間場(chǎng)強(qiáng)以天線拉桿為軸心向外發(fā)射，場(chǎng)強(qiáng)逐漸遞增，也就是說單極天線在求解域最外場(chǎng)輻射能量均勻穩(wěn)定，天線垂直面與被測(cè)物平行時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)和均勻性達(dá)到最理想狀態(tài)，這也為實(shí)際檢測(cè)工作提供了指導(dǎo)性理論依據(jù)。

四、總結(jié)

本文首先介紹了平面單極子天線的分析理論和單極子天線的輻射機(jī)理，然后利用仿真軟件對(duì)單極子天線進(jìn)行了仿真。通過觀察天線輻射場(chǎng)強(qiáng)分布圖和方向圖，驗(yàn)證了所做工作的正確性，完成了現(xiàn)場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試，并在齊齊哈爾重型機(jī)床廠的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中達(dá)到了預(yù)期效果，并協(xié)助企業(yè)找到了其數(shù)控系統(tǒng)輻射敏感頻率點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]JB/T8832—2001機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)[J].通用技術(shù)條件.

[2]電子設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)[M].電子工業(yè)出版社.

[3]世紀(jì)星數(shù)控裝置[S].武漢華中數(shù)控股份有限公司.

基金項(xiàng)目：沈陽市科技專項(xiàng)資金資助（F10—171—8—00）。

作者簡(jiǎn)介：