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该项调查还显示在选购机箱时你最看重的是哪一方面这一问题上,有超过半数的消费者将选票投给了防电磁辐射。在面对两款性能和价格都相近的机箱,你会怎样选择这个问题时,也有62.1%的网友表示将根据机箱的防电磁辐射能力来判断,而选择品牌和散热的则分别只有25.3%和10.9%。这样的结果在历次机箱调查中还是首次出现。此外,在防电磁辐射机箱的价格方面,大多数网友也并没有一味追求低价,投票结果显示网友对健康的高度重视,57%的网友愿意购买300元以上的防电磁辐射机箱,其中更有226名网友选择500~1000元的价位。不过,本次调查也使些问题浮出了水面。比如对于机箱防电磁辐射的知识,有超过半以上的网友表示只是听说过,并不十分了解。这说明了机箱厂商和我们媒体在宣传和引导上的一些缺失。但无论怎么说,从本次调查的结果来看,机箱的防电磁辐射性能已越来越多地受到消费者的关注。
机箱防电磁辐射前途迷茫
那是不是意味着目前的机箱市场的选购风向标已由机箱的外观,做工、材质和散热等全面转向了防电磁辐射呢?实际情况并非如此。从目前机箱市场的选购行情来看,大多数消费者还是把价格,外观散热等指标放在前列。究其原因,我们认为这与国内消费者长久以来形成的消费习惯有很大关系。大多数消费者在攒机时,首先考虑的是CPU,主板显卡的搭配,对于机箱的选择一直以来都不太重视,所以就更谈不上关注机箱的防电磁辐射性能了。不少人都是由商家推荐一系列相应价位的产品,然后选择款顺眼的产品了事。相信这种情况即使在今天也屡见不鲜。另外,少部分对机箱有要求的用户也仅仅会根据机箱的用料做工扩展性和散热来进行比较选择,即使他对机箱的防电磁辐射有一定的了解,但是由于客观条件的限制也很难做出准确的判断。因此,现在把机箱的防电磁辐射性能列为消费者选购机箱的重要指标,我们认为还未时尚早。
除此之外,厂商和媒体的宣传以及相关防电磁辐射产品的缺失也是造成机箱防电磁辐射不被广大消费者认同的一个重要原因。虽然不少厂商时不时地拿机箱防电磁辐射性能作为卖点进行推广以达到提升品牌形象的目的,但是几乎没有家坚持下来的,总是做段时间就消失了。在这个不断重复的过程中,消费者早已审美疲劳,根本不会对厂商的短期促销行为买账。久而久之就形成了厂商在那边卖力推,消费者则在另外一边冷眼旁观,这对于厂商的促销来说无疑是个巨大的讽刺,特别是现在机箱能够找到的卖点不多的情况下,历年机箱厂商在防电磁辐射推广上的失误无形之中造成了一个卖点的流失,不可谓不是一个败笔。
机箱防辐射,任重而道远
尽管目前机箱防电磁辐射的推广还存在种种问题,但是我们也应该看到机箱防电磁辐射观念正在确立,消费名的健康消费理念也正在成熟,前面的调查结果也证明了这一点。而且从今年开始,不少机箱大厂也在不断地以防电磁辐射为卖点,不停地造势,倡导一种健康环保的消费理念。那今年的防辐射机箱的推广与往年有什么不同?
相对以往来说,这次高举机箱防电磁辐射大旗的是三诺技展、金河田、华硕以及酷冷至尊等在国内有一定影响力,同时也是市场占有率居于前列的品牌厂商。作为国内最具资历的机箱厂商,从年初开始,三诺技展就以彩钢为先锋倡导机箱面板新革命。种种测试表明,彩钢面板在防电磁辐射性能方面远胜塑胶面板,而钢材可回收再利用的特性也使得该系列机箱更加环保。从2005年推出首款全钢机箱6097,三诺技展一直致力于推动机箱新革命,今年引入彩钢就是对此最好的注解。目前,彩钢系列已全面导入三诺技展的所有机箱产品线,后续产品将陆续面市,相信这对推动健康环保机箱将带来积极的作用。
金河田也宣布,从3月15日起,其旗下所有机箱产品线将全面导入防辐射机架设计,以打造全新的’零辐射机箱‘为口号,倡导健康环保的消费理念。目前,该项活动已在金河田遍布全国的形象店展开,并将深入各地大学院校开展绿色环保健康行活动,力图把防电磁辐射打造成为金河田机箱的个潜在优势。
不过,我们也应该看到,尽管越来越多的消费者已经意识到健康环保的重要性,但是在长久以来性价比至上的市场环境下,要想这一理念深入人心,不仅需要更多厂商的参与,更重要的是要持之以恒。只有这样,才能让更多的消费者转变观念,为健康理性消费买单。
MC观点绿色环保不仅只是喊喊口号那么简单,需要全民参与。因此,我们希望有更多的厂商参与进来,这也是我们做这次绿色环保专题的目的。而机箱作为绿色环保中一环,之前也是最容易被大家忽视的,但近期的调查结果显示目前已有越来越多的消费者意识到机箱防电磁辐射的重要性,所以我们有理由相信随着绿色环保理念的不断深入,一定会有更多的消费者关注机箱的防电磁辐射设计。当然,要做到这一点。坚持很重要。如果机箱厂商还像以往一样,只是利用防电磁辐射来作秀,然后又高喊性价比至上,这样的促销方式必将被更多的消费者所唾弃。
小知识:怎样判定机箱防电磁辐射性能的好坏
其实,在我们看来,一款好的机箱本身就应该具备全面的防电磁辐射性能。防辐射性能不好的机箱通常会跟一些杂牌或低价机箱联系在一起。一般来讲,防电磁辐射好的机箱都具备以下优点:
1 采用优质的SECC(镀锌钢板)。镀锌钢板列电磁波尤其是低频电磁波具有很强的吸附能力,同时具有较好的散热和导电性,可以有效地防止电磁渡外泄。
2 机箱箱体密合度高,特别是机箱前面板、左右两侧挡板等位置。对于一款防电磁辐射性能好的机箱而言,其必须采用高精密度模具,才能保证较高的防电磁辐射外泄,而且细节方面也不容马虎,比如像前置USB接口、光驱、后侧档板接口等,都必须有较高的无缝密合度设计,以防止电磁辐射的外泄。
3 机箱上的EMI弹片设计也是必不可少的。良好的电磁屏蔽,就是要尽量减小外壳的开孔和缝隙。一般来说,机箱上不能有超过6mm的开孔,并且所有可拆卸部件必须能够和机箱导通。要做到这点,就要靠EMI弹片,它可将机箱骨架和其他部件连为一体,防止电磁波的泄漏。
论文关键词:计算机 电磁辐射 信息安全 TEMPEST
论文摘要:利用电磁学的方法分析了计算机电磁信息辐射的原理?引入偶极子分析计算了计算机电磁信息辐射场的频谱与场强;研究了计算机电磁信息辐射接收机的接收原理?进一步定量分析了辐射场强与接收机带宽、噪声系数、接收天线定向性和增益之间的数值关系;阐述了计算机电磁信息泄露的方式和途径?概括了基于实际的军队计算机应用中电磁信息安全与防护的主要手段。
随着信息技术的发展和微型计算机的普及应要处理、传输、存储的军事机密的安全构成了严重的用?计算机已成为目前最关键、应用最广泛的信息处威胁?给国家和军队造成重大损失。理、传输和存储的电子设备。军队指挥自动化、国防为了确保涉及军事机密的信息的处理、传输、存工程的通讯与指挥、现代化的武器装备以及智能化储更安全有效?就必须重视军用计算机的电磁信息的信息技术产品等无不与计算机有关。由于计算机安全与防护?研制、开发和使用防信息泄漏的计算的特殊构造方式?它在工作时?会向周围空间辐射电机。在计算机信息安全领域?电磁信息辐射的研究磁波?这些电磁辐射信号包含丰富的频谱资源?携带属于TEMPEST(Transient ElectroMagnetic Pluse Em-大量有用信息?一旦被敌方接收并破译?就对计算机anationStandard)的研究范围。
1电磁信息泄露原理
1。1计算机辐射原理
麦克斯韦于1846年归纳出了麦克斯韦方程组。根据麦克斯韦方程组(方程组(1))可知?电路中只要有电流的变化就会有电磁波的产生?任何时变电磁场都会向四周空间辐射电磁信号?任何载有时变电磁信号的导体都可作为发射天线向周围空间辐射电磁信号。
由公式(2)、()3可以看出?偶极子所载信号幅度越大?频率越高;功率越大?辐射场强越强;信号波形越尖锐?其频谱越宽;高频分量越丰富?其辐射场强越强。
计算机系统的主要硬件有主机、显示器、键盘、鼠标、打印机和其他外设备?电源线、主机与外设备间的互连线缆(信号线、数据线和控制线)?连接主机、外设备与互连线缆的连接器。计算机电路组成复杂?各个部件以及各种时钟电路都存在电磁辐射?产生携带大量信息的辐射电磁波。这些电磁波就通过计算机的主机、外设备、线缆和连接器向周围空间辐射?产生的电磁信息泄漏伴随计算机对信息的接收、处理和发送的全过程。
从信息种类来分?计算机电磁辐射信息包括视频信息、键盘输人信息、磁盘读写信息等。从辐射部件来分?计算机的电磁辐射可以分为处理器的辐射、通信线路的辐射、转换设备的辐射、输出设备的辐射等。
从辐射方式来分?还可以分为一次泄漏和二次泄漏。对于处于复杂电磁环境中的计算机?周围的电磁波接收和发射装置有可能成为计算机二次泄漏辐射的载体。如果计算机辐射信号以某种形式藕合到计算机周围的发射电路中?它以两种形式二次发射出去:辐射信号藕合在放大器的前级?被放大器直接放大发射出去;辐射信号藕合在混频器前级?与发射机内的本振经混频器混频再经放大器发射出去。二次泄露辐射的强度可能超过一次泄漏的辐射强度?降低了计算机设备的防护等级?增加了信号泄露的危险。
1.2计算机辐射信息的接收
计算机工作时产生的极其丰富的谐波资源可达兆赫兹(GHz)以上?电磁辐射最强的频带范围一般在20~so Hz之间?计算机的串口、并口、线缆和连接器?其信息泄露的带宽一般较低?约在01 MH:?只要接收机的带宽大于01 MHz?就能有效地接收计算机的辐射信息。计算机视频信息的电磁辐射较为严重?随着显示器的分辨率越来越高?辐射的频率范围也越来越宽?辐射强度也不断增加?被接收还原的可能性也不断增大。1958年?vna.Eck在论文中提出?可以在1仪x〕m处接收还原视频信息?20世纪90年代英国人称可以在160 m接收还原视频信号。其余部件的辐射?在满足接收机条件的情况下?
当确定了接收机的带宽B、接收机的噪声系数凡、接收机天线的定向性D(或者增益G)?便可以确定接收机能接收到的最低场强?只要大于最低接收场强的计算机电磁辐射信号均可以被接收机接收。
2安全与防护
为了降低计算机电磁辐射信息泄露的危险?确保涉及军事机密的信息的处理、传输、存储更安全有效?必须采取安全防护措施。目前的计算机防电磁信息泄露所采取的措施主要有3种?即信号干扰技术、电磁屏蔽技术和TEMPEST技术。
2.1信号千扰技术
信号干扰技术是指利用相关原理?将能够产生噪声的干扰机放在计算机旁?把干扰机发射出来的噪声电磁波和计算机辐射出来的信息电磁波混在一起?通过不同技术途径实现与计算机辐射信息的相关联?并产生了大量与计算机相同频谱特性的伪随机干扰信号?使干扰信号与计算机设备的信息辐射混合在一起向外辐射?所以能破坏原辐射信号的形态?降低辐射信息被接收后还原的可能。它具有造价低廉、移动方便、体积小、质量轻等特点?是目前国际上应用最广泛的一种防泄漏措施。
信号干扰技术主要是针对计算机的视频辐射信息泄漏采取的一种防护措施?缺点是干扰机的干扰噪声(白噪声)和计算机的辐射信号(主要是视频信号)的特性是不同的?可以被接收者区分开?提取到其中的有用信息。而且?信号干扰技术多采用覆盖式干扰信号?容易造成电磁污染和防护对象单一。
2.2电磁屏蔽技术
电磁屏蔽技术是利用电磁屏蔽原理?将计算机关键部分用特殊材料包起来?抑制近场感应和远场辐射、中断电磁辐射沿空间的传播途径?是解决电磁信息泄漏的重要手段。
电磁屏蔽有双重作用:减小电磁辐射泄漏;防止外界电磁干扰。屏蔽方法有多种?根据不同需要可以采用整体屏蔽、部件屏蔽和元器件屏蔽。如:屏蔽电缆、屏蔽电路、屏蔽机柜、屏蔽室等。屏蔽效果与材料性能、辐射频率、屏蔽体结构和辐射源的距离等有关。屏蔽体都需与大地相连?为屏蔽体上的电荷提供一条低阻抗的电气泄放通路。电磁屏蔽的效果与屏蔽体接地的好坏密切相关?一般屏蔽体的接地电阻都要求。从使用的效果来看?屏蔽室更理想?好的屏蔽室可使信号衰减60一140dB?缺点是造价高。采用电磁屏蔽的方法防止电磁辐射泄漏时?并不是所有的设备和元器件都能完全封闭在屏蔽室?内。比如?电源线、信号线等均与外界有联系?辐射电磁波可以通过传导方式传到屏蔽室外造成信息泄漏。
2.3 TEMPEST技术
TEMPEST技术即低辐射技术?是指在设计和生产计算机设备时?对可能产生电磁辐射的元器件、集成电路、连接线、显示器等采取防辐射措施?从而达到减少计算机信息泄漏的目的。前景较好的是红、黑设备分离技术。采用红黑分离技术制造红黑分离式计算机?是指在系统设计中引人红黑工程概念?将计算机设备上的信号分为红黑两种信号?红信号是指能被接收破译?并复现出有用信息的信号;黑信号是指即使被接收到?也不能复现出有用信息的信号。把红信号与黑信号完全隔离开来?然后对隔离后的红信号采取特殊处理措施?使其达到防电磁信息泄漏极限值的要求。在计算机设备中?相应地也定义了红设备、黑设备等概念。红设备是处理保密数据信息的设备?黑设备是处理非保密数据信息的设备。
红黑设备之间是不允许进行数据传输的。通常是在两者之间建立红黑隔离界面?仅仅实现黑到红设备之间的单向信息传输。
软件TEMPEST技术191是国外近年发展起来的新的电磁防护技术?基本原理是通过给视频字符添加高频“噪声”并伴随发射伪字符?使敌方无法正确还原真实信息?而我方可正常显示。它替代了过去由硬件完成的抑制干扰功能?成本较低。采用TEM-PEST技术的防护型TEMPEST计算机?使用软件来控制计算机辐射信号的发射?同时加入了专用的攻击程序?当有人企图截获信息时系统能自动保护并进行自卫反击。
【关键词】显示器;电磁泄漏;干扰技术;屏蔽技术;TEMPEST;防护
一、引言
在信息化战争条件下,信息优势成为敌对双在传统的陆海空优势以外争夺的新领域,甚至成为制约战争胜负的关键因素。随着人民防空信息系统的处理能力、链接能力的提高,人防信息系统的安全性越来越重要。信息系统安全的范围非常广泛,其中计算机显示器所泄漏的信息易于被外界接收和复现,对人民防空信息的保护工作造成极大威胁。
二、计算机显示器存在的电磁泄漏问题
计算机是人防信息系统的核心,虽然各级人防主管部门规定计算机信息系统不得直接或间接地与国际互联网或其它公共信息网络相联接,必须实行物理隔离,但是这也不能完全避免泄密。因为计算机的显示器、主板、存储器、键盘等都存在一定的泄漏问题,其中显示器信息的泄漏问题非常严重,却又经常被忽视。显示器内部数据传输方式有并行和串行两种,并行信号是二进制编码,传输速率高,频率相近,格式上又没有统一的规律可循,不容易被还原。串行数据往往遵循统一的标准和格式,而且数据的速率低,强度大,其辐射信息容易被截获和还原[1]。常见的显示器有CRT、液晶和等离子显示器三各,它们泄漏信息的部位和程度各不相同。
(一)CRT显示器信息泄漏。CRT显示器的工作原理是:计算机显示适配器将并行的数字信号转换成模拟信号输出,然后视频放大电路将模拟信号进行放大,通过射极跟随器输出,送入显像管阴极RK、GK、BK。视频信号的幅度能够达到60伏左右,行、场信号经过放大后,可能形成最高值为120伏的高电压;偏转线圈的电流比较大,可以达到安培级,它们是视频泄漏的源头。
(二)液晶显示器的电磁辐射。现在液晶显示器在人防信息系统中的应用越来越普遍了,人们大都认为它辐射小,往往不太注意它的信息泄漏问题。其实尽管液晶显示器的辐射比CRT小,但是也存在较为严重泄漏现象,它的电磁泄漏主要来源于两个部份,第一部份是液晶显示器的面板及其驱动电路,第二部分是VGA接口、数字视频接口(DVI-A和DVI-I)及其连接电缆和视频预处理电路[2]。显示器面板的背光源不携带视频信息,只提供照明,不会泄漏信息。TFT上的电流较大,辐射能力也比较强,又携带大量的视频信息,能够造成信息泄漏。但是由于TFT的驱动信号是并行信号,在现有的技术条件下难以复现、还原信息,而且驱动电压也不高,因此它不是液晶显示器的主要泄漏源。第二部分所泄漏的信息能够被目前的技术接收和复原,是液晶显示器的主要泄漏源。
(三)等离子显示器的电磁辐射。等离子体显示器在人防信息系统中的应用并不多,但是其应用的场所往往比较重要,一般在会议室、值班室和指挥中心等,所以它的信息泄漏问题就显得比较重要了。PDP的发光原理是在注入了惰性气体或水银气体的真空玻璃管上加上电压,使气体产生等离子效应,由此释放出紫外线来激发出三原色,由激发时间的长短来产生不同的亮度。PDP的前级放大电路和AD转换器以及电源、高压驱动部份、显示屏(充放电时)都能产生电磁辐射,其中电源、高压驱动部份、显示屏产生的辐射虽然大,但是它的主要成分是噪声,信号成分很小,不是信息泄漏的主要源头;AD转换器虽然存在泄漏信息,但是功率小,前级放大电路的信号是串行模拟信号,而且功率大,是信息泄漏主要源头[3]。
三、显示器信息泄漏的防护措施
目前的防电磁信息泄漏技术措施很多,本文从人防工作的实际出发,结合国情和具体情况,提出显示器防止信息泄漏的综合防护方法。
(一)加强对信息的管理。对信息保密工作来说,管理有时候比技术更重要,对人防的信息包括密级的文件,人防工程的面积、经纬度,人防指挥所相关信息等,依据国家颁布的《计算机信息系统安全保护等级划分准则》,要制定和落实严格的各项保密制度,实行分级管理。按照“谁主管谁负责、谁使用谁负责”的要求,落实信息保密责任制,并造成泄密的单位和个人追究责任,涉嫌触犯刑律的,要依法追究刑事责任。
(二)采用适当的技术措施。防止显示器信息泄漏的技术措施比较多,从人防工程的实际情况来看,下面介绍的几种技术方法比较适用。
1.屏蔽技术。屏蔽技术就是将保护的电路用由屏蔽材料制成的物体包围起来,从而切断电磁辐射沿空间的传播的途径,达到防止信息泄漏的目的。对人防行业来说,可将的人防信息系统放置在人防工程内。目前,我国的人防工程在电磁防护上主要是侧重于防止电磁脉冲对敏感设备和人员的干扰、毁伤和伤害上,还没有出台具体的防止电磁信息泄漏的技术标准。如果能用“电磁吸波混凝土”或“电磁屏蔽混凝土”[4]等混凝土类电磁防护材料修建人防工程,就能有效地防止信息泄漏。对不具备建设这种防电磁泄漏人防工程的单位来说,在实际应用中可用屏蔽机箱对计算机及显示器进行屏蔽或在显示器表面使用防辐射屏,也能在一定程度内防止电磁泄漏。技术上可对显示器内辐射量比较大的地方可以进行局部屏蔽,从而减少辐射。
2.干扰技术。干扰技术是指用干扰器发射出来的电磁波来干扰计算机辐射出来的电磁波,以掩盖计算机泄露信息的内容和特征等,让获得泄漏信息的人无法复原。干扰器分为白噪声干扰器和相关干扰器。白噪声干扰器的干扰源是白噪声,它的干扰信号和计算机泄漏的信号不相关,其噪声信号比较容易去除,保密性差。相关干扰器产生的干扰信号和计算机视频辐射信号个有相同的频谱特性,两种信号在空间混合后形成一种复合信号,破坏了原辐射的信号形态,即使被窃取也无法还原其信息。
3.滤波。滤波技术对传导泄漏十分有效,是屏蔽技术的重要补充,可以设计为只充许特定频率的信号通过。计算机视频信息的泄漏主要是在高频频段的辐射造成的[2],因此采用高通滤波器件可有效地防止视频信息的传导泄漏。
4.TEMPEST技术。TEMPEST技术是美国国家安全局和国防部联合进行研究与开发的一个极其重要的项目。它是一项综合的防护技术,是在设计和生产计算机设备时,采用干扰、屏蔽、“红”“黑”隔离、滤波、布线和元器件选择等方法,减少计算机中信息的外泄。
四、结语
从长期的趋势来看,生产和使用低辐射显示器是防止电磁泄密的根本措施。但是TEMPEST产品的在辐射低的同时,造价也非常高,价格是同样性能设备的4到5倍,对我国现在的国情来说,全部采用TEMPEST产品还不现实。现实的应对策略是在加强保密管理的基础上,在力所能及的范围内采用必要的防护技术,形成合力,切实保护好人防信息系统的各项秘密。
参考文献
[1]单国栋,戴英侠,王航.计算机电磁信息泄露与防护研究[J].电子技术应用,2004,4:6.
[2]朱海涛.液晶显示器电磁泄漏信息侦收难度分析[J].信息安全与通讯保密,2011,1:79.
【关键词】广播电视;影响预测;模拟计算
0.引言
目前,江苏省内每个县级市都建有广播电视塔,形成了覆盖全省的广播电视无线发射网络。随着社会经济的不断发展,高层建筑不断增加,广播电视塔对周边高层建筑的电磁环境影响也日益受到关注。由于受监测条件限制,一般无法对高层建筑所在高空区域的电磁辐射水平进行直接测量,为此,本为通过模拟计算的方式,以某地级市拟新建的广播电视塔为例,来分析其对周边高空区域的电磁环境影响,并结合模拟计算结果提出相应的环保措施和对策。
1.广播电视发射系统介绍
1.1无线电波传播
无线电波指的是频率从几十Hz(甚至更低)到3000GHz左右整个频谱范围内的电磁波。发射天线或自然源辐射的无线电波,通过介质或受到介质分界面的影响,而到达接收天线的过程,称为无线电波传播。无线电波在介质或介质分界面的影响下,有被折射、反射、散射、绕射和吸收等现象。
1.2广播电视发射
调频广播信号即频率87MHz~108MHz范围内的无线电波,电视信号即频率48.5MHz~958MHz范围内的无线电波。空间波传播是指发射天线和接收天线均高架并且在直视距离以内,此时无线电波由直射和地面反射波组成相干传播,因此,接收点信号的场强为两者叠加。这种方式用于超短波和微波波段,调频广播、电视信号在可视距内的传播就是这种方式。
广播电视发射就是利用以上原理,将所需传播的信号经过一定的调制方式转化为电磁波信号,通过天线发射出去,然后经接收机接收并经过解调后还原成所需信号。在天线发射电磁波的过程中,会对周围电磁环境产生影响。
2.广播电视塔电磁环境影响模拟计算
2.1某市新建广播电视塔主要参数
某市新建广播电视塔工程包含3个调频广播发射台、4个模拟电视发射台和1个数字电视发射台。其中调频广播发射台选用双偶极子天线;模拟电视发射台和数字电视发射台天线均选用四偶极子天线。
2.2电磁环境影响模拟计算
本工程天线最大直径为3m,发射的广播电视信号最小波长为3.40m,根据近、远场判断公式:远场≥2D2/λ,因此远区场≥5.39m。本工程广播电视塔天线周围5.39m范围内除塔体之外无任何建筑物及公众活动区域,因此模拟计算的区域均属于远区场。
对于远场区超短波(电视、调频)的场强预测计算,采用《辐射环境保护管理导则—电磁辐射监测仪器与方法》(HJ/T10.2-1996)[1]中公式:
E=F(θ) (V/m) (式1)
式中:P--发射机标称功率,kW;
G--相对于半波偶极子(G=1.64)天线增益(倍数)。本塔模拟电视和数字电视天线增益均为10dBi,转化为G=6.10;调频广播天线增益为8dBi,转化为G=3.85
r--测量位置与天线水平距离,m;
θ--建筑物对天线的俯角,度;
F(θ)--天线垂直面方向性函数(由垂直方向性图得出);
两个或两个以上频率电磁波的复合场强计算公式:
E=(式2)
式中:E——广播电视塔各频道(各频率)产生的综合电场强度;
E——各频道(各频率)在计算点处产生的电场强度;
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为:
S=(式3)
式中:S—— 功率密度(W/m)
E—— 综合场强(V/m)
根据以上公式,结合各发射台技术参数及天线垂直方向性图,对距离广播电视塔天线中心为3.5m,10m,30m, 50m,100m,150m……500m,对地高度1.7m,10m,20m, 40m,60m,80m……200m处的电磁辐射功率密度值分别进行预测计算。
《电磁辐射防护规定》(GB8702-1988)[2]中规定公众照射在一天24h内,在30MHz~3000MHz频率段,环境电磁辐射的场量参数在任意连续6min内的平均值应满足功率密度0.4W/m2的要求;《辐射环境保护管理导则--电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T10.3-1996)[3]中规定单个项目的电磁环境影响贡献限值为《电磁辐射防护规定》中公众照射导出限值的1/5,因此本广播电视塔最周围电磁环境影响的贡献管理限值为0.08W/m2,表2中表中灰色区域即为超过贡献管理限值0.08W/m2的区域。
3.广播电视塔电磁环境影响分析及减缓措施
根据上述模拟计算结果,本广播电视塔建成投运后,其天线周围350m内,高度超过120m的区域,由本塔产生的电磁辐射功率密度可能超过标准限值要求,为本项目污染超标区域,污染超标区域外由本项目天线引起的电磁辐射功率密度将小于公众照射单个项目贡献管理限值0.08 W/m2。
由上述分析可知,对广播电视塔的电磁环境影响主要的减缓措施是距离防护[3],不应在污染超标区域之内建设有公众活动的建筑物,同时,广播电视塔的运营维护部门也要做好日常的管理维护和定期监测工作,严格控制广播电视塔发射功率,防止功率异常增大情况的出现。
【参考文献】
[1]辐射环境保护管理导则—电磁辐射监测仪器与方法.(HJ/T10.2-1996).
[2]电磁辐射防护规定.(GB8702-1988).
EMI――政击力
EMI(Electro MagneticInterference)直译是“电磁干扰”,是指电子设备(干扰源)通过电磁波对其他电子设备产生干扰的现象。例如当我们看电视的时候,旁边有人使用电吹风或电剃须刀之类的家用电器,电视屏幕上会出现的雪花噪点;电饭锅煮小熟米饭,关闭了的空调会自行启动……这些都是常见的电磁干扰现象。更为严重的是,如果电磁干扰信号妨碍了正在监视病情的医疗电子设备或正在飞行的飞机,则会造成不堪设想的后果。从这些例子来看,就好像是电子设备具有无形的“攻击力”,对其他电子设备的正常运行造成了扰乱和破坏。
从“攻击”方式上看,EMI主要有两种类型:传导干扰和辐射干扰。电磁传导干扰是指干扰源通过导电介质(例如电线)把自身电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。最常见的例子是我们电脑中的电源会对家里的用电网络产生影响,在电脑开机的同时家里的电灯可能会变暗,这在使用杂牌劣质电源的电脑上表现得更为明显。而在当今电源的内部结构中,一二级EMI滤波电路是必不可少的,这里的“EMI”针对的就是电磁传导干扰,以防止电源工作时对外界产生太大的影响。
电磁辐射干扰往往被我们简称为电磁辐射,它是指干扰源通过空间把自身电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络,就像是武侠小说中的“隔空打物”。由于人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此过量的电磁辐射可以对人体造成影响和损害。人们常常担忧的“辐射”也就是指这部分电磁辐射干扰。应用机箱上的种种防辐射设计,例如EMI弹片、EMI触点,这里“EMI”针对的就是电磁辐射干扰,以减小机箱内电磁波传播到外部的量。
EMS――防御力
有矛就有盾,有电磁干扰就是抗电磁干扰。下面请出我们的第二位主角EMS。
EMS(Electro Magnetic Suseeptibility)直译是“电磁敏感度”,是指由于电子设备受到外界的电磁能量,造成自身性能下降的容易程度。例如同样受到电吹风或电剃须刀的干扰,有些电视机的屏幕上出现了雪花噪点,有些电视机却安然无恙。这表明在受到电磁干扰“攻击”的情况下,前者的电磁敏感度较高,更易受伤,也就是“防御力”较低;而后者的电磁敏感度较低,不易受伤,即“防御力”较高。
EMC――综合攻防能力
有了矛,也有了盾,最后就用它俩一起来武装我们的第三位主角EMC。
EMC(Electro MagneticCompatibihty)直译是“电磁兼容性”,是指电子设备所产生的电磁能量既不对其他电子设备产生干扰,也不受其他电子设备的电磁能量干扰的能力。因此,EMC包括EMI和EMS两个方面的要求:一方面要求电子设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值,即EMI;另一方面要求电子设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗干扰能力,即EMS。
具体在对电子设备进行EMC测试时,相关标准规定了EMI的最大值,以及EMS的最小值,就犹如限制“攻击力”在较低水平、要求“防御力”在较高水平。这也很好理解,就像我们养一条看门狗,你不希望它主动跑出门去乱咬人,但你要求它在敌人来犯时要扛得住。