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電磁波輻射的條件精選(九篇)

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電磁波輻射的條件

第1篇:電磁波輻射的條件范文

關(guān)鍵詞:電磁輻射 電磁輻射的危害如何防護(hù)電磁輻射

1、電磁輻射

電磁輻射是傳遞能量的一種方式,電磁輻射所衍生的能量,取決于頻率的高低,頻率愈高,能量愈大。自然環(huán)境中的電場和磁場分別為10-4V/m和10-13T,而50hz高壓輸電線下的電場和磁場約為1~10KV/m和1-10μT,極端情況下可達(dá)到11KV/m和100μT;普通居民家中的本底電場約為1-10V/m,但電熱毯或加熱水床可達(dá)幾個kv/m[2]。

人們在充分享受電磁輻射帶來的方便舒適的同時,也日漸感受到了它的負(fù)面效應(yīng)。如各類各類辦公自動化設(shè)備、移動通訊設(shè)備、家用電器迅速進(jìn)入我們的生活,提高了我們的工作效率,豐富了我們的精神和物質(zhì)生活。就在我們的生活前所未有的便捷的同時,我們所使用的高科技產(chǎn)品所產(chǎn)生的電磁輻射,又成為繼室內(nèi)空氣污染、放射性污染和噪音污染之后的又一室內(nèi)環(huán)境污染。它無色、無味、無形、無蹤,無任何感覺,可穿透包括人體在內(nèi)的多種物質(zhì),無處不在,被科學(xué)家稱為“電子垃圾”或“電子輻射污染”,有專家稱這是繼大氣污染,水污染和噪音污染的第四污染。

2、電磁輻射的危害

人體是導(dǎo)體,可以吸收電磁場的能量??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)已表明,電磁輻射污染對人體的危害主要為兩個方面――致熱作用和非致熱作用。致熱作用是指電磁波穿透生物體表層,直接對肌體內(nèi)部組織“加熱”,高頻電磁波的致熱作用會對生物體產(chǎn)生影響,從而對人體造成嚴(yán)重的傷害。非致熱作用非致熱作用主要是指電磁波對人體植物神經(jīng)系統(tǒng)的危害。

當(dāng)其頻率超過105HZ以上時就對人體有害。電磁波輻射源的輸出功率越大,輻射強(qiáng)度越大,波長越短,頻率越高,距離越近,接觸時間越長,環(huán)境溫度越高,濕度越大,空氣越不流通,則對環(huán)境污染程度越大,并且女性和兒童受危害更嚴(yán)重。電磁波會擾亂人體自然生理節(jié)律,導(dǎo)致機(jī)體平衡紊亂,引發(fā)頭痛、頭暈、失眠、健忘等神經(jīng)衰弱癥狀;使人乏力、食欲不振、煩躁易怒;還能使人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)失調(diào),導(dǎo)致心率加快、血壓升高或降低、呼吸障礙、白細(xì)胞減少;對心血管疾病的發(fā)生及惡化起著推波助瀾的作用。電磁波使體內(nèi)生物電發(fā)生干擾和紊亂,導(dǎo)致腦電圖、心電圖檢查異常,延誤疾病診斷,影響治療。由于電磁波的穿透力強(qiáng),故不僅作用于體表,而且可深入內(nèi)層組織和器官,往往人體還未感到疼痛,內(nèi)層組織己受到損傷,它還促使癌組織生長,致使癌發(fā)病率增高。電磁波還會引起視力下降。當(dāng)強(qiáng)度為100毫瓦/厘米2的電磁波照射眼睛時,會使晶體發(fā)生水腫,可發(fā)展成白內(nèi)障,甚至?xí)?dǎo)致失明。強(qiáng)度為5毫瓦/厘米2~10毫瓦/厘米2的電磁波,人的皮膚感覺雖不明顯,但可影響生育和遺傳。婦女在電磁波作用下,月經(jīng)周期發(fā)生明顯改變,可引起孕婦流產(chǎn)和基因缺陷,可增加小兒出生后癌癥的發(fā)病率。長期處于強(qiáng)電磁波作用下的兒童,其癌癥發(fā)病率比在低電磁波下的兒童高2~5倍,電磁波也是白血病、淋巴癌、腦腫瘤的誘因。高頻焊接、高頻淬火、高頻熔煉、射頻濺射、電子管排硅對接、半導(dǎo)體封容、短波與微波理療、微波加熱等在工業(yè)、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,廣播電視、通訊基站及信號發(fā)射臺(塔)發(fā)射功率越來越大,各種移動通訊基站密布,天線林立,使局部空間的電磁彼強(qiáng)度過高。受到電磁波影響最直接最嚴(yán)重的是電視臺、廣播電臺、雷達(dá)通訊站(臺)及發(fā)射塔周圍的居民。這些強(qiáng)大的電磁波(一般功率10~90千瓦),可損傷人的血液和眼睛,損傷染色體,產(chǎn)生畸形胎兒,甚至導(dǎo)致中樞神經(jīng)失常。人們通過長期研究后發(fā)現(xiàn),縱橫交錯的高壓線除破壞環(huán)境美觀外,由于在其周圍產(chǎn)生電磁場,對附近的人會產(chǎn)生有害影響。這主要決定于電磁場強(qiáng)度。人們接觸到電磁場強(qiáng)度達(dá)到50~200千伏/米時,可出現(xiàn)頭痛、頭暈、疲乏、睡眠不佳,食欲不振,血液、心血管系統(tǒng)及中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常等。當(dāng)然這里指的是電壓在100千米以上的超高壓輸電線路,按規(guī)定一般不許從居民區(qū)通過,所以,一般人可免受其危害。而城市及居民區(qū)常見的多是電壓1千米以下的配電線路,架設(shè)在規(guī)定高度,對人體的影響甚微。電磁波防護(hù)控制措施為控制電磁波對環(huán)境的污染,保護(hù)人民身體健康,我國衛(wèi)生部,1989年12月22日頒布了《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB9175-88),規(guī)定居住區(qū)環(huán)境電磁波強(qiáng)度限制值。

防護(hù)設(shè)施的設(shè)計針對各類型機(jī)都適用的原則。除操作人員個人防護(hù)用品(鉛圍裙、鉛圍脖、鉛帽及鉛眼鏡)之外,著重考慮X射線機(jī)操作側(cè)的屏蔽,該屏蔽要做到既不影響操作者的操作,又能達(dá)到防護(hù)目的,且能消毒。生活中怎樣才能防止電磁輻射污染呢?下面我教大家?guī)c(diǎn):為防止電磁污染造成的健康危害,應(yīng)經(jīng)常對居室通風(fēng)換氣,保持室內(nèi)空氣暢通。使用手機(jī)電話時,盡量減少通話時間;手機(jī)天線頂端要盡可能偏離頭部,盡量把天線拉長;觀察到手機(jī)信號接通后,再移到耳邊;在手機(jī)電話上加裝耳機(jī),在目前被認(rèn)為是最安全的選擇。

去商場購買電子產(chǎn)品的時候應(yīng)注意證實(shí)該產(chǎn)品是否已經(jīng)通過了CCC認(rèn)證。盡量使用低輻射的產(chǎn)品。盡量使用坐機(jī)撥打電話,少用手機(jī)撥打電話。電腦旁放置一些防輻射的植物。微波爐操作時,人要隔一個房間的距離。電器暫停使用時,最好不讓它們處于待機(jī)狀態(tài),因?yàn)榇藭r可產(chǎn)生較微弱的電磁場,長時間也會產(chǎn)生輻射積累。另外,建議每天可服用一定量的維生素C,或者多吃些富含維生素C的蔬菜,如辣椒、柿子椒、香椿、菜花、菠菜、蒜苗、雪里蕻、甘藍(lán)、小白菜、水羅卜、紅羅卜、甘薯等;多食用新鮮水果如柑橘、棗、草莓、山楂等。加強(qiáng)機(jī)體抵抗電磁輻射的能力。居住、工作在高壓線、雷達(dá)站、電視臺、電磁波發(fā)射塔附近的人,佩帶心臟起搏器有條件的應(yīng)配備阻擋電磁輻射的屏蔽防護(hù)服。電視、電腦等有顯示屏的電器設(shè)備可安裝電磁輻射保護(hù)屏,使用者還可配戴防輻射眼鏡。顯示屏產(chǎn)生的輻射可能導(dǎo)致皮膚干燥,加速皮膚老化甚至導(dǎo)致皮癌,因此在使用后應(yīng)及時洗臉。

3、結(jié)論

我們無法避免電磁輻射,但我們可以減少身邊的電子污染。對于已有標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)管力度,特別是列入3C認(rèn)證目錄的產(chǎn)品。當(dāng)然,對于我們普通人也要適當(dāng)改變一下生活方式。如盡量用更多的時間到戶外活動,到鄉(xiāng)村去,到田野去,接近大自然,享受大自然。

參考文獻(xiàn)

[1]《宇宙、地球和大氣》[美].I.阿西摩夫著科學(xué)出版社.

[2]《電磁波工程》朱建清,著.國防科技大學(xué)出版社.

[3] 曹毅,童建.電磁輻射生物效應(yīng)研究綜述.環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué),2007.4

[4] 姚智兵,蔣昊等.電磁輻射的危害及防護(hù).中國社會醫(yī)學(xué)雜志,2007.9

第2篇:電磁波輻射的條件范文

1.1 同步輻射

要了解自由電子激光的原理我們首先要明白什么是同步輻射。同步輻射:同步輻射是速度接近光速(v≈c)的帶電粒子在磁場中沿弧形軌道運(yùn)動時放出的電磁輻射,由于它最初是在同步加速器上觀察到的,便又被稱為“同步輻射”。由同步輻射產(chǎn)生的光源叫做同步輻射光源,它的優(yōu)點(diǎn)有:高亮度,寬波段(遠(yuǎn)紅外、可見光、紫外直到X射線范圍內(nèi)的連續(xù)光譜,并且能根據(jù)使用者的需要獲得特定波長的光),窄脈沖(脈沖寬度在10-11~10-8s之間可以調(diào)控,脈沖之間的間隔為幾十納秒至微秒量級),具有高偏振,高準(zhǔn)直,高相干性。同步輻射光源的這些特點(diǎn)正好滿足了激光器光源的需求。所以自由電子激光器利用的就是同步輻射的原理作為光源的。

1.2 自由電子激光器的原理

自由電子激光裝置的原理如圖1所示。

該裝置由3部分組成:電子束注入器、扭擺磁鐵、光學(xué)諧振腔。其中電子束注入器就是電子加速器,扭擺磁鐵是有多對N-S相間的磁鐵組構(gòu)成,其中相鄰兩組磁鐵的磁場方向是上下交替變化的,磁場變化的空間周期為λw,光學(xué)諧振腔主要是由一個反射鏡和半透半反鏡構(gòu)成。當(dāng)經(jīng)電子加速器(速度接近光速)沿圖示的Z方向進(jìn)入到扭擺磁鐵區(qū)時,電子在磁場的洛侖茲力作用下會在X-Z平面內(nèi)左右往復(fù)擺動。當(dāng)帶電粒子在磁場中沿弧形軌道運(yùn)動時放出的電磁輻射(同步輻射)。在一定的條件下在不同位置處向Z方向發(fā)射的電磁波可以有相同的相位,并且還能夠從電子束中獲得能量,使它們的能量得以增加。其中的一部分電磁波可以在由反射鏡和半透半反鏡構(gòu)成諧振腔內(nèi)往返運(yùn)動,使它們的能量反復(fù)放大,最后從半透半反鏡輸出激光。激光必須滿足相干和受激放大的條件。自由電子激光器是怎么實(shí)現(xiàn)相干和受激放大的條件的呢?

1.2.1 相干性

如圖2所示,A,B是相距為一個磁場空間周期的兩個點(diǎn),電子在這兩處的運(yùn)動情況完全一樣且都會產(chǎn)生電磁輻射,設(shè)電磁波波長λ1且電子剛到A,B兩處時產(chǎn)生的電磁波共同相位為δ。當(dāng)A在磁場中運(yùn)動到B點(diǎn)處時,A點(diǎn)產(chǎn)生的電磁波運(yùn)動到為A′。A,B兩點(diǎn)發(fā)的光要相干,就要A′點(diǎn)的電磁波和B點(diǎn)產(chǎn)生的電磁波具有相同的位相δ,即要LA′B′=nλ1(n=1,2,3,…)設(shè)電子沿z方向的速度為v,我們可以得到

上式就是實(shí)現(xiàn)相干性的條件。當(dāng)電磁波沿Z方向發(fā)射時,也就是θ=0,此時的相干條件為:

1.2.2 受激放大

自由電子激光器中的受激放大指的是磁場中沿Z方向產(chǎn)生的同步輻射光和電子相互作用使電子動能減少,同步輻射光能量增加。實(shí)現(xiàn)電子能量轉(zhuǎn)移到同步輻射光,從而實(shí)現(xiàn)受激放大,如圖3所示。

根據(jù)能量守恒,單位時間內(nèi)電場對電子所做的功和電子能量的變化的關(guān)系如下:

由單位時間內(nèi)電場對電子所做的功和電子能量的變化的關(guān)系公式知,如果v?E對時間的積分大于零,那么電子束的能量減少,由能量守恒知道,同步輻射光的能量增加,從而實(shí)現(xiàn)受激放大。當(dāng)同步輻射光和電子在Z方向運(yùn)動時。同步輻射光沿x方向來回振動。且每隔半個波長改變一次振動方向。電子沿Z方向行動半個磁場變化的空間周期,其沿x方向的速度也改變一次。為了保證受激放大,即v?E大于0,當(dāng)電子沿Z方向走過磁場變化的空間周期時,同步輻射光應(yīng)該比電子多走半個波長的離或者半波長的奇數(shù)倍(如圖3所示),也就是

對比公式(2)和公式(5)發(fā)現(xiàn)公式是一樣,但n的取值范圍不一樣。所以要實(shí)現(xiàn)受激放大。n只能取1,3,5.....一系列奇數(shù)。但是在現(xiàn)實(shí)中高能電子的速度接近與光速,公式(2)和公式(5)n取1。

在滿足受激放大和相干的條件下我們適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)反射鏡和半透半反鏡之間的距離可以實(shí)現(xiàn)同步輻射光在諧振腔內(nèi)來回振蕩,從而反復(fù)放大,最后從半透半反鏡產(chǎn)生很強(qiáng)的激光。

由相干條件和受激放大條件(n=1)我們可以推出:

BW為扭擺磁場的強(qiáng)度,自由電子激光的波長為λ1,它與電子能量γ有關(guān)。我們可以通^改變電子的能量得到不同的自由電子激光的波長。由于注入電子是脈沖的,脈沖持續(xù)時間為10-10s,所以脈沖空間寬度比同步輻射激光的波長大。當(dāng)同步輻射光和電子在歇著腔內(nèi)相互作用時必定有一部分能量的損失,一部分能量增加。這樣就不是所有的都滿足受激放大了。所以這時我們引入群聚。

1.2.3 群聚

所謂的群聚就是扭擺磁場和同步輻射場綜合作用的結(jié)果。如圖4所示。在扭擺磁場的作用下電子在x方向上有分速度,在光波的a區(qū)域,光波的電矢量E向下,在E的作用下電子向下做減速運(yùn)動,與此同時,光波的磁場B在a區(qū)域是垂直與紙面向內(nèi)的,電子受到的洛侖茲力是向左的,也會使電子做減速運(yùn)動。而在b區(qū)域的情況和a區(qū)域相反,電子都做加速運(yùn)動。結(jié)合上面的兩種情況,電子就會向ab區(qū)域的中部集中,下個波長內(nèi)也是一樣。且兩個電子團(tuán)的中心也是相距一個波長。這些電子團(tuán)在z方向發(fā)出的輻射光也是相干的,所以輻射場也是受激的。

2.自由電子激光器的應(yīng)用

自1960年世界上第一臺激光器誕生以來,人們總希望激光器的功率、效率和波長調(diào)諧范圍能大幅度地提高。而自由電子激光器具則很好地滿足了人們所需。所以自由電子激光器白研制出來以后,科學(xué)家們就研究起它的一系列應(yīng)用。自由電子激光特別適用于分析和研究光與物質(zhì)的之間的相互作用。自由電子激光器具有高功率以及寬的可調(diào)光譜,所以在原子核工程最有應(yīng)用前途。它可應(yīng)用于物質(zhì)的提純、受控核聚變、鈾、鍶、硼、釓和鈦等元素的同位素分離和等離子體加熱等原子核工程。在空間能量運(yùn)輸和軍事上用到的自由電子激光器的高能量,高功率。在毫米波段,自由電子激光器是唯一有效的強(qiáng)相干信號源,在毫米波激光雷達(dá)、反隱形軍事目標(biāo)和激光致盲等研究中具有不可替代的重要應(yīng)用價值。因?yàn)樽杂呻娮蛹す馄骶哂卸堂}沖、高效率及波長可調(diào)的優(yōu)點(diǎn),所以在工業(yè)上也有著很廣的應(yīng)用前景。自由電子激光器特別適合半導(dǎo)體工藝中大批量材料處理。因?yàn)樗母吖β仕云骷挚煞糯蟮侥茌敵龈咂骄β?,而且它的波長可調(diào)諧。

結(jié)語

激光由于它的相干性好、能量高、方向性好等特點(diǎn)在通信、醫(yī)療、工業(yè)、軍事上的應(yīng)用越來越廣泛。自第一臺自由電子激光器研制成功以來,因?yàn)樗鄬τ趥鹘y(tǒng)的激光器具有更高的功率、更高的效率、范圍更大的波長調(diào)諧和更短的脈沖的時間結(jié)構(gòu)等特點(diǎn),在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用也越來也廣泛。我們可以根據(jù)不同能量,不同波段用于不同的領(lǐng)域。而目前的自由電子激光器還比較大,而且費(fèi)用高,需要我們科研工作者們一步步加以完善和優(yōu)化,不久的將來自由電子激光一定會應(yīng)用于我們的日常生活中。

第3篇:電磁波輻射的條件范文

關(guān)鍵詞:電磁輻射污染電磁輻射污染機(jī)理電磁輻射污染防范

1831年英國科學(xué)家法拉第應(yīng)用電磁感應(yīng)的方法,使磁場中的導(dǎo)體在一定條件下產(chǎn)生了感應(yīng)電流。這是19世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一,隨即世界上第一座發(fā)電站的建成標(biāo)志著人類邁進(jìn)了電磁輻射的應(yīng)用時代。一百多年前,電磁輻射已經(jīng)深入到了人類生活的方方面面,當(dāng)今更是進(jìn)入了一個電磁輻射的高利用時代。

不過,科學(xué)歷來都是一把雙刃劍,時代的進(jìn)步常常是要付出一定代價的,這種二律背反的現(xiàn)象已經(jīng)得到了歷史的多次驗(yàn)證。人們在充分享受電磁輻射帶來的方便舒適的同時,也日漸感受到了它的負(fù)面效應(yīng)。如各類各類辦公自動化設(shè)備、移動通訊設(shè)備、家用電器迅速進(jìn)入我們的生活,提高了我們的工作效率,豐富了我們的精神和物質(zhì)生活。就在我們的生活前所未有的便捷的同時,我們所使用的高科技產(chǎn)品所產(chǎn)生的電磁輻射,又成為繼室內(nèi)空氣污染、放射性污染和噪音污染之后的又一室內(nèi)環(huán)境污染。特別是近些年來,國內(nèi)外媒體上屢屢報道的有關(guān)電磁輻射對人體有害,更是讓人們感覺到了來自電磁輻射的威脅,以致于很多人一提起它,就有一種莫名的痛恨和恐懼。

1電磁輻射污染:

所謂電磁輻射污染是指高壓電、變電站、電臺、電視臺、雷達(dá)站、電磁波發(fā)射塔和電子儀器、醫(yī)療設(shè)備、自動化設(shè)備及微波爐、收音機(jī)、電視機(jī)、電腦、手機(jī)等工作時產(chǎn)生的各種不同波長頻率的電磁波。人體如果長期暴露在超過安全的電磁輻射劑量的電磁輻射下,細(xì)胞就會被殺傷或殺死。隨著信息技術(shù)產(chǎn)品的不斷豐富,電磁輻射污染已經(jīng)成為危害人們工作和生活的輻射污染的重要類型之一。另一個方面,信息技術(shù)要依靠電磁波,而電磁波極容易擾和破壞,由此會帶來一些垃圾信息、有害信息的侵害,這也是電磁輻射污染的一個方面。電磁輻射會造成所謂的“電磁污染”,人們也叫它電子“煙霧”或電子垃圾,即電磁輻射的強(qiáng)度超過人體或環(huán)境所能承受的限度所產(chǎn)生的危害現(xiàn)象。它無色、無味、無形、無蹤,無任何感覺,可穿透包括人體在內(nèi)的多種物質(zhì),無處不在,被科學(xué)家稱為“電子垃圾”或“電子輻射污染”,有專家稱這是繼大氣污染,水污染和噪音污染的第四污染。

2電磁輻射對人體作用機(jī)理

人體是導(dǎo)體,可以吸收電磁場的能量。在電磁場的作用下,人體的分子會發(fā)生取向排列,在分子排列過程中相互碰撞消耗磁場能而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,引起熱效應(yīng)。電磁場強(qiáng)度越大,則熱效應(yīng)越明顯;電磁振蕩頻率越高,熱效應(yīng)越明顯,即電磁輻射對人體的作用:微波>超短波>短波>中波>長波。而且干擾人體生物電信息的傳遞??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)已表明,電磁輻射污染對人體的危害主要為兩個方面——致熱作用和非致熱作用。

致熱作用致熱作用是指電磁波穿透生物體表層,直接對肌體內(nèi)部組織“加熱”(如同微波爐加熱食品一樣),即在高頻電磁波作用下,物質(zhì)的溫度會發(fā)生改變。高頻電磁波的致熱作用會對生物體產(chǎn)生影響,從而對人體造成嚴(yán)重的傷害,導(dǎo)致乳腺癌、陽痿、流產(chǎn)、胎兒畸形等疾病。

非致熱作用非致熱作用主要是指電磁波對人體植物神經(jīng)系統(tǒng)的危害,造成心悸、脫發(fā)、心動過緩、血壓降低和婦女月經(jīng)失調(diào)等疾病。有一個典型的實(shí)驗(yàn)是這樣做的:從雞雛、貓的體內(nèi)摘取出大腦皮質(zhì),用調(diào)制后的特高頻、甚高頻電磁波對其進(jìn)行照射,發(fā)現(xiàn)有鈣離子析出。鈣離子是生物體內(nèi)信息傳遞、免疫系統(tǒng)工作和細(xì)胞繁殖不可缺少的物質(zhì),它的濃度變化必然會對生物體產(chǎn)生影響。

3生活中電磁輻射污染的防范

現(xiàn)代生活,處處離不開與電子設(shè)備打交道。能制造電磁輻射污染的污染源無處不在,電腦、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、手提電話、無線電儀器等無不產(chǎn)生對身體不利的電磁輻射波;與日常生活有關(guān)的如電視機(jī)、音響、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)、微波爐等均能產(chǎn)生各種數(shù)量不等的電磁干擾,我們?nèi)绾畏雷o(hù)呢?

生活中怎樣才能防止和減少室內(nèi)電磁輻射污染呢?中國室內(nèi)裝飾協(xié)會室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中心的專家提醒大家注意以下幾點(diǎn):

在購買電子產(chǎn)品是應(yīng)注意證實(shí)該產(chǎn)品是否已經(jīng)通過了CCC認(rèn)證(國家對電子電磁兼容性的安全認(rèn)證);盡量減少對高輻射產(chǎn)品的使用;盡量使用低輻射的產(chǎn)品,如低輻的電視機(jī)、微波爐、電腦等;盡量使用坐機(jī)撥打電話,少用手機(jī)撥打電話。手機(jī)接通瞬間釋放的電磁輻射最大,最好在鈴聲響過一兩秒或兩次鈴聲之間接聽,使用時頭部和手機(jī)天線的距離盡量遠(yuǎn)一些。

有人說了,不買家電或是有也束之高閣不再用,污染不就沒有或減少了嘛。好倒是好,可是要沒了它們,咱們的生活就該倒退回從前的艱苦時代了??峙聸]人愿意放棄好生活而去過苦日子吧,多學(xué)幾招防范措施才是現(xiàn)實(shí)可行之策。例如:

不要把家電擺放得過于集中,以免使自己暴露在超限量輻射的危險之中。特別是一些易產(chǎn)生電磁波的家電,如電視、電腦、冰箱、收音機(jī)等,最好不要集中擺放在臥室里。

要避免長時間使用家用電器、手機(jī)等,還要盡量避免同時啟用多種家電。與家電保持安全距離很有必要。距離越遠(yuǎn),受電磁波侵害就越小。

彩電的安全距離是熒光屏寬度的5倍左右,日光燈為2~3米,微波爐開啟之后要離開至少1米遠(yuǎn),孕婦和小孩應(yīng)盡量遠(yuǎn)離微波爐。電器暫停使用時,最好不讓它們處于待機(jī)狀態(tài),因?yàn)榇藭r可產(chǎn)生較微弱的電磁場,長時間也會產(chǎn)生輻射積累。

還有一招就是吃東西。多食用胡蘿卜、豆芽、西紅柿、油菜、海帶、卷心菜、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質(zhì)的食物,加強(qiáng)機(jī)體抵抗電磁輻射的能力。

居住、工作在高壓線、雷達(dá)站、電視臺、電磁波發(fā)射塔附近的人,佩帶心臟起搏器有條件的應(yīng)配備阻擋電磁輻射的屏蔽防護(hù)服。

電視、電腦等有顯示屏的電器設(shè)備可安裝電磁輻射保護(hù)屏,使用者還可配戴防輻射眼鏡。顯示屏產(chǎn)生的輻射可能導(dǎo)致皮膚干燥,加速皮膚老化甚至導(dǎo)致皮癌,因此在使用后應(yīng)及時洗臉。

注間電磁輻射污染的環(huán)境指數(shù)。有關(guān)專家提醒,5種人特別要注意這一條,第一是生活和工作在高壓線、變電站、電臺、電視臺、雷達(dá)站、電磁發(fā)射塔附近的人員;第二是經(jīng)常使用電子儀器、醫(yī)療設(shè)備、辦公自動化設(shè)備的人員;第三是生活在現(xiàn)代電器自動化環(huán)境中的工作人員;第四是佩戴心臟起搏器的患者;第五是生活在以上環(huán)境里的孕婦、兒童、老人及病患者等,都應(yīng)該了解室內(nèi)電磁輻射污染的程度,如果環(huán)境中電磁輻射污染比較高,就必須采取相應(yīng)的措施。

對于E時代下的又一現(xiàn)代污染───電磁

輻射已經(jīng)被聯(lián)合國人類環(huán)境大會列入必須控制的造成公害的主要污染物之一。記得嗎?我們的兒歌里曾把站著幾只小麻雀的高壓線比作五線譜,那曾是城市里最美的圖畫??蓵r過境遷,如今,因?yàn)閼岩蓢@在居民區(qū)周圍的高壓線釋放出的電磁輻射會損害人體健康,高壓線的建設(shè)者們屢次亮相聽證會甚至法庭,爭端大有愈演愈烈之勢。一些專家說,人類認(rèn)識世界是一個漸進(jìn)的過程,許多問題還有待科學(xué)研究的進(jìn)一步深入和時間的考驗(yàn)。目前,不管學(xué)術(shù)界的爭論如何激烈,現(xiàn)存的、引起很大爭執(zhí)的問題應(yīng)該及時得到解決。首先,應(yīng)該及時推出直接關(guān)系到公眾健康的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。第二、對于已有標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)管力度,特別是列入3C認(rèn)證目錄的產(chǎn)品。第三,應(yīng)該制定相關(guān)的法律、法規(guī)以及時解決目前引起爭端的事件。當(dāng)然,對于我們普通人也要適當(dāng)改變一下生活方式。如盡量用更多的時間到戶外活動,到鄉(xiāng)村去,到田野去,接近大自然,享受大自然。

參考文獻(xiàn)

第4篇:電磁波輻射的條件范文

[關(guān)鍵詞]電磁波

[中圖分類號] R594.8 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-7-214-2

1引言

深圳市屬于典型的覆蓋型與埋藏型巖溶發(fā)育區(qū),近些年,隨著城市建設(shè)步伐的加快,地下水補(bǔ)徑排條件的改變,巖溶地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害越來越嚴(yán)重,嚴(yán)重制約特區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為查清可溶巖分布范圍,預(yù)測巖溶塌陷潛在的危險區(qū),可視化凸顯巖溶裂隙發(fā)育特征,電磁波CT技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。

電磁波CT技術(shù),以其高分辨率、多維空間的特征廣泛應(yīng)用于精細(xì)構(gòu)造帶勘查。野外往往布設(shè)三角形孔位,進(jìn)行不同孔位的發(fā)射與接收測量,形成三維立體的空間地球物理模型特征,直觀反映構(gòu)造裂隙、地層巖性分層特征信息。筆者通過電磁波CT技術(shù)在深圳市巖溶地面塌陷勘查中的成功應(yīng)用,計采用代數(shù)重建法(ART),加入阻尼約束條件,進(jìn)行電磁波吸收系數(shù)計算機(jī)層析成像,進(jìn)一步證實(shí)了電磁法CT技術(shù)在巖溶地面塌陷勘查中的優(yōu)勢。

2研究區(qū)地質(zhì)地球物理概況

研究區(qū)地勢平坦,場地地面全被第四系全新統(tǒng)的下組的沖積層所覆蓋。根據(jù)鉆孔資料揭示,從上至下地層分別為沖積土、砂卵石層、粉質(zhì)粘土層、殘積土層、灰?guī)r層。

一般情況下,強(qiáng)度高、堅(jiān)硬完整、較純的灰?guī)r介質(zhì)中,地球物理特征常表現(xiàn)為高阻、低吸收的特征,而當(dāng)巖層受到斷裂帶、層間錯動帶、風(fēng)化溶濾帶、巖溶化等破壞時,則表現(xiàn)為:電阻率降低,吸收系數(shù)增大,與完整灰?guī)r間存在較大的地球物理差異。因此,在灰?guī)r介質(zhì)中,具備鉆孔電磁波C T探測巖溶的地球物理前提。

3電磁波CT工作原理

電磁波CT是利用無線電波(工作頻率0.5~32MHz)在兩個鉆孔中分別發(fā)射和接收,根據(jù)不同位置上接收的場強(qiáng)的大小,來確定地下不同介質(zhì)分布的一種地下地球物理測試方法,也稱井中無線電波透視法。

電磁波CT法涉及電磁波在地下有耗空間的輻射、傳播和接收,其正反演問題的理論基礎(chǔ)是電磁場理論和天線理論。下式為電磁波CT法中的場強(qiáng)觀測值公式:

式中: E 為接收點(diǎn)的場強(qiáng)值;

E0'為初始輻射常數(shù);

β為吸收系數(shù),即介質(zhì)中單位距離對電磁波的吸收值;

f(θ) 為收發(fā)天線的方向因子函數(shù);

r 為發(fā)射與接收點(diǎn)之間的距離。

當(dāng)電磁波通過不同的地下介質(zhì)(如各種不同的巖石、礦體及溶洞、破碎帶等 )傳播時,由于不同介質(zhì)對電磁波的吸收(β)存在差異,如溶洞、破碎帶等的吸收系數(shù)(βs )比其圍巖的吸收系數(shù)(βo )要大得多,因此在溶洞、破碎帶的背后的場強(qiáng)也就小得多,從而呈現(xiàn)負(fù)異常,進(jìn)而推斷目標(biāo)地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)和形狀。

地下電磁波(CT)就是根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù),依照電磁波在地下有耗介質(zhì)中傳播規(guī)律及一定的物理和數(shù)學(xué)關(guān)系反演透視剖面上的物理參數(shù)的分布,最后以圖像的形式表現(xiàn)出來。

巖溶發(fā)育的巖石與完整灰?guī)r比較,在物性(電阻率及吸收系數(shù))上存在較大差異,只要溶洞有一定規(guī)模時,對電磁場將會產(chǎn)生明顯的吸收作用,觀測的電磁場強(qiáng)幅度明顯減小,吸收系數(shù)增大(相對圍巖的高阻、低吸收系數(shù)),形成高吸收異常。

4工作方法

本次研究使用中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)研制的TC-RIM-19型地下電磁波儀系統(tǒng),研究共布設(shè)3個鉆孔,三角形布設(shè)(圖2),鉆孔間距約15m,鉆孔孔口至孔底均下好PVC管,保證鉆孔暢通和測試安全。

為了更好反映不同工作頻率下的數(shù)據(jù)質(zhì)量,本次工作采用了8MHZ、 16MHZ和24MHZ三個工作頻率進(jìn)行測量工作,發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)點(diǎn)距均為0.5m,發(fā)射點(diǎn)每隔0.5m進(jìn)行固定發(fā)射,接收點(diǎn)自上而下每隔0.5m進(jìn)行等間距數(shù)據(jù)采集。1號鉆孔發(fā)射,2號鉆孔接收形成1號電磁波CT剖面;1號鉆孔發(fā)射,3號鉆孔接收形成3號電磁波CT剖面;2號鉆孔發(fā)射,3號鉆孔接收形成2號電磁波CT剖面。

5資料解釋

電磁波CT資料的處理,目前國內(nèi)外處理方法較多,如代數(shù)重建法(ART),聯(lián)合迭代法(SIRT),反投影法(BPT),共扼梯度法(CG),最大嫡法(MEIR)及波前法射線追蹤(WFRT)等.這些方法可以是直射線模型,也可以是彎曲射線模型,目前,在電磁CT中尚未見彎曲射線模型結(jié)果。本次采用了代數(shù)重建法(ART),該層析處理方法,采用加入阻尼技術(shù)來控制約束其結(jié)果,以克服迭代時容易發(fā)散的缺點(diǎn),并通過計算機(jī)層析成像技術(shù)進(jìn)行孔間電磁波吸收系數(shù)的成像。

電磁波CT反演圖可得到視吸收系數(shù)彩色βs值分布的色譜圖,3個剖面的視吸收系數(shù)彩色βs值分布色譜圖見圖3~5,圖中采用βs值等值線預(yù)以表示,等值線間區(qū)域顏色由圖示方法構(gòu)成,βs值越小,介質(zhì)對電磁波的吸收愈小,介質(zhì)的性狀越好;βs值越大,介質(zhì)對電磁波的吸收愈大,介質(zhì)的性狀愈差。

CT剖面圖表明,灰?guī)r中的溶洞由于有泥漿、沙、碎石之類的混合物充填,使得電磁波通過這些部位時,能量被大量吸收,在圖像上表現(xiàn)為深顏色的強(qiáng)吸收區(qū)域;而完整的灰?guī)r地段,電磁波幾乎是“透明”的,不發(fā)生吸收作用或吸收很小,在圖象上表現(xiàn)為淺色區(qū)域。結(jié)合鉆孔資料、地質(zhì)資料等因素,綜合判斷地層、巖溶分布特征。

6結(jié)論

(1)通過電磁波CT較好的反映了研究區(qū)地層及巖溶分布特征,與鉆孔驗(yàn)證情況相符,電磁波CT技術(shù)在巖溶地區(qū)應(yīng)用效果顯距,基本查明了研究區(qū)巖溶發(fā)育情況;

(2)研究區(qū)地下水位埋深相對較淺,電磁波CT吸收系數(shù)相對較小,能量衰減快,一定程度上降低了分辨率;

第5篇:電磁波輻射的條件范文

【關(guān)鍵詞】萬噸列車 通信盲區(qū) 感應(yīng)通信

準(zhǔn)東鐵路隸屬內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán),全長128Km。始于蒙中部準(zhǔn)格爾旗的周家灣鎮(zhèn),至于鄂爾多斯市西召鎮(zhèn),全線共分輕車線、重車線、二期、酸周線及其虎準(zhǔn)線,共設(shè)置車站10個,線路處在蒙西黃土高原地帶,山川溝壑較多,地理環(huán)境惡劣。全線共有大小隧道7座,隧道間相距不足700m的有12處,S曲線超過1Km的有8處以上,有12‰以上的長大坡道,地形條件極為復(fù)雜。準(zhǔn)東鐵路是蒙西煤炭資源外運(yùn)的重要通道。

1 準(zhǔn)東線開行列車的現(xiàn)狀及開行萬噸列車所遇到的通信問題

目前,準(zhǔn)東線開行的為5000噸列車,采用“1+0”編組形式,主車可以直接查詢列尾。為了進(jìn)一步挖掘運(yùn)輸潛能,滿足日益劇增的能源需求,開行重載萬噸列車是一種行之有效的解決方案。重載萬噸列車必須采用“2+0”的編組牽引方式,機(jī)車與各從車站之間通暢、可靠的通信和及時、準(zhǔn)確的列尾查詢是開行萬噸列車安全前提。

當(dāng)前全國鐵路普遍采用的通信系統(tǒng)為400M+400M中繼系統(tǒng)、鐵路專用的GSM-R系統(tǒng)(簡稱G網(wǎng))。

400M+400M中繼系統(tǒng)是在全線測完400M場強(qiáng)的情況下,根據(jù)線路的實(shí)際情況,在場強(qiáng)弱的區(qū)段(如隧道內(nèi)、大的S型彎道等)架設(shè)400M直放站遠(yuǎn)端機(jī)及漏纜,通過預(yù)先埋設(shè)在鐵路沿線的光纜和附近車站機(jī)房的400M直放站近端機(jī)連接,近端機(jī)再和車站電臺連接,從而解決線路的機(jī)車與車站的通信問題。準(zhǔn)東鐵路若采用該套通信系統(tǒng),機(jī)車與車站之間的通信問題完全可以解決,然而機(jī)車與列車尾部之間的通信卻無法解決,因?yàn)闄C(jī)車與列尾之間為直接通信,及為機(jī)車上的電臺將查詢信息之間發(fā)給列車尾部的列尾電臺,而尾部的列尾電臺將后面的尾部信息之間發(fā)給前面的機(jī)車,完全未能利用上400M中繼系統(tǒng),而在準(zhǔn)東鐵路線路大部分區(qū)段400M信號衰減極大,衰減值達(dá)到30-35dB,通信距離大概只有200-300米。在目前的5000噸編組的列車上列尾試驗(yàn),利用單純的400M系統(tǒng),可通率不足30%,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了開行萬噸的安全要求,即使在編組的萬噸列車中部加掛列尾中繼器,全線列尾通信的可通率也不足65%,這也滿足不了開行萬噸列車的安全要求。而且該系統(tǒng)在線路上采用220V交流供電,對電壓對的要求極高,供電的任何變化都影響著系統(tǒng)的可靠性,且架設(shè)在線路上的遠(yuǎn)端機(jī)及漏纜需要定期的維護(hù)、保養(yǎng),這也增加了管理部門的工作強(qiáng)度。

鐵路專用的GSM-R系統(tǒng)(簡稱G網(wǎng)),該系統(tǒng)的開通首先要向鐵路總公司(原來的鐵道部)申請相應(yīng)的頻點(diǎn)(此項(xiàng)很困難,因?yàn)閲覠o線電委員會分配給鐵路總公司的頻點(diǎn)有限,目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足全國鐵路通信系統(tǒng)的使用需求),在申請到頻點(diǎn)后,每年還需向有關(guān)部門繳納一定的頻率使用費(fèi)。在以上工作完成的條件下,方能進(jìn)行現(xiàn)場的勘察、設(shè)計,等設(shè)計完后以后,根據(jù)設(shè)計方案才能進(jìn)行施工,據(jù)了解,該項(xiàng)施工耗資較大,每公里投資達(dá)到幾百萬元之多,按目前準(zhǔn)東鐵路的規(guī)模,僅該項(xiàng)投資就要幾億元。在目前提倡節(jié)約型社會的前期下,該方案的實(shí)施可能性不大。

2 尋找一種適合目前準(zhǔn)東開行萬噸列車的通信方式

經(jīng)過長時間的考察、調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)由西安鐵路局科研所研制、開發(fā)的400K+400M雙信道無線通信系統(tǒng)適合當(dāng)前準(zhǔn)東開行萬噸列車的無線通信需求。

該系統(tǒng)采用的是400KHz、400MHz雙頻率同發(fā)同收工作方式,兩個頻率在工作中相互補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)無縫式對接,完全可以滿足開行萬噸列車的安全需求。

其中,400KHz通信方式為感應(yīng)式無線通信,我們近一步從理論上的了解一下其特點(diǎn):

3 解決限制空間的電波傳播的可靠性辦法

我國感應(yīng)通信的應(yīng)用起步較晚,大約在七十年代才開始感應(yīng)通信的研究,除一些大型國家煤礦少量地應(yīng)用國外進(jìn)口的感應(yīng)通信器材外,主要在鐵路上使用?,F(xiàn)已在幾個大型礦井中采用但還沒推廣到全國煤礦及地鐵。我所開始研究感應(yīng)通信是在電氣化鐵路開通后,無線列調(diào)在山區(qū)電氣化鐵路不能即時順利的推廣應(yīng)用。

4 感應(yīng)通信的基本原理

當(dāng)導(dǎo)線接近于天線時,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,導(dǎo)線吸收了輻射場的輻射能量和感應(yīng)場的儲存能量,這些能量在波導(dǎo)線上將產(chǎn)生較高的感應(yīng)電動勢,并沿波導(dǎo)線傳輸。這就是感應(yīng)通信的全部傳播過程。

當(dāng)導(dǎo)線切割天線輻射的電磁波,導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)電勢,產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于導(dǎo)線的引導(dǎo),電磁波就在導(dǎo)線的邊緣。被引導(dǎo)的電磁波被稱為電磁波導(dǎo)或定向電磁波。用來引導(dǎo)電磁波的導(dǎo)線稱為波導(dǎo)線。

我們將感應(yīng)天線置于波導(dǎo)線下(或附近),感應(yīng)天線與波導(dǎo)線的距離遠(yuǎn)小于工作頻率的波長,在天線電磁場(輻射場和感應(yīng)場)作用下,產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿著波導(dǎo)線流動,流動的電流又在波導(dǎo)線周圍產(chǎn)生電磁場,形成第二次輻射,在一定遠(yuǎn)的距離上,波導(dǎo)線附近的天線將通過感應(yīng)方式接受到信號。

設(shè)在導(dǎo)線1附近有一任意取向的距離有限,極化不完全相交的天線2。天線2電流在包括導(dǎo)線1表面在內(nèi)的周圍空間產(chǎn)生的電磁場E2、H2。若天線2在導(dǎo)線1某處線元dz表面上產(chǎn)生的電場的切線分量為E2Z、則E2Z在線元dz上所感應(yīng)的電動勢de2Z= E2Zdz。導(dǎo)體表面切線電場必須為零,導(dǎo)線1本身的電流必然在同一線元表面上產(chǎn)生一個切線電場

E1Z= - E2Z,以保持導(dǎo)體表面邊界條件。此E1Z在該線元上所感應(yīng)的電動勢de1Z= E1Zdz = - E2Zdz。導(dǎo)線1場源為維持此感應(yīng)電動勢de1Z所消耗的功率(de1Z所吸收的功率)為:

d= K1*(z)ade1zdφ= K1*(z)aE2zdzdφ

式中K1*(z)導(dǎo)線1表面電流密度的共軛值;

a導(dǎo)線1的半徑,當(dāng)導(dǎo)線1的半徑很小,可認(rèn)為K1(z)和E2z與φ無關(guān),故:

d=-I1*(z)E2zdz

式中,I1*(z)=2πaK1*(z)

由于理想導(dǎo)體既不消耗功率,也不能儲存功率,功率dp12是從線元dz表面輻射到周圍空間去了。這就是導(dǎo)線1的線元電流在天線2的場作用下所輻射的功率(線元感應(yīng)輻射功率)。

從以上分析中我們得出:在感應(yīng)通信中,通過電臺把所要傳輸?shù)母哳l信號發(fā)送到天線,天線上產(chǎn)生了電磁場,從而在鐵路接觸上產(chǎn)生較高的感應(yīng)電動勢,產(chǎn)生感應(yīng)電流,沿著接觸網(wǎng)傳輸。由于信號會沿著導(dǎo)線的方向傳輸,電磁波會有一定損耗。波導(dǎo)線在傳播電磁場能量的同時,還不斷向外輻射能量,在波導(dǎo)線周圍形成電磁場,處于波導(dǎo)線附近的感應(yīng)臺天線將波導(dǎo)線周圍的電磁場接收,實(shí)現(xiàn)了兩感應(yīng)電臺之間的通信。這是應(yīng)用無線通信與有線載波通信特點(diǎn)相加的導(dǎo)引輻射通信系統(tǒng),形成了一種獨(dú)特的鏈狀移動通信方式。

通過以上理論的分析,完全能夠滿足目前準(zhǔn)東鐵路開行萬噸列車的需求。

第6篇:電磁波輻射的條件范文

中,基站天線與用戶手機(jī)天線之間的相互轉(zhuǎn)換的無線連接都通過天線來實(shí)現(xiàn)。天線的運(yùn)行質(zhì)量在對于整個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的作用是非常重要的。

關(guān)鍵詞:天線通信網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)是無線通訊,移動通信網(wǎng)絡(luò)和用戶手機(jī)終端通過基站天線在空中無線聯(lián)接。天線作為能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,屬于無源器件,它的主要作用接收或輻射無線電波,輻射是把高頻的電流轉(zhuǎn)化為電磁波,把電能轉(zhuǎn)化成電磁能;接收是把電磁波轉(zhuǎn)化成高頻的電流,把電磁能轉(zhuǎn)化為成電能。而天線的質(zhì)量好壞會影響到移動通訊網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和覆蓋率;地理環(huán)境的不同。所以,天線在整合移動通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作中有重要的作用。

一、天線的特性

1. 天線輻射方向圖

電磁波通過一定的方向性向外輻射,表示天線向某一方向電磁波輻射的能力。相反,作為天線的方向性是它接收不同方向電磁波的能力。

2. 天線增益

天線一般是無源器件,它不會放大電磁信號,它的增益是把天線輻射電磁波進(jìn)行聚束,然后用理想的天線,在相同輸入功率條件下,同一點(diǎn)上接收的功率比值,很明顯,天線增益和天線方向圖有關(guān)系。方向圖上的主波束越窄,副瓣尾瓣就越小,天線增益就越高。從而可以看出高增益是把天線波束的照射范圍減小為代價的。

3. 駐波比

天線駐波是指天饋線和基站匹配程度的標(biāo)準(zhǔn)。由于入射波的能量轉(zhuǎn)輸至天線輸入端沒有被全部吸收或輻射,而產(chǎn)生了反射波,入射波與反射波的疊加產(chǎn)生了駐波比。VSWR如果越大,反射就越大,匹配度就越差。

(1)VSWR>1的情況,這就說明輸入天線的功率部分被反射回來,這樣就降低了天線的輻射功率;

(2)加大饋線的損耗。7/8電纜損耗達(dá)到4Db/l00米,這個數(shù)據(jù)是在VSWR=1的情況下測量的;出現(xiàn)反射功率,就會加大通用量的損耗,降低饋線對天線的輸入;

(3)饋線輸入端嚴(yán)重失配時,發(fā)射機(jī)的輸出功率就不會達(dá)到設(shè)計的定值。然而,現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)輸出功率是可以出現(xiàn)失配情況的,如VSWR

4. 天線的極化

在天線輻射電磁波過程中,天線的極化方向就是電場方向。電磁波在空間傳播時電場取向是水平線極化和垂直線極化,二者都是圓極化的,所以天線也是水平線極化的天線和垂直線極化的天線。值得一提的是雙級化天線,是天線罩下的垂直線極化和水平線極化兩副天線做到一起的天線。

二、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的天線

1. 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的含義

無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是依據(jù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)對通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、規(guī)劃進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,其目的在于使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更為經(jīng)濟(jì)可靠、服務(wù)質(zhì)量更加優(yōu)良、資源的利用率不斷提高,這些都是對用戶和運(yùn)營商非常重要的。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量ITU-T提出E•800把網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量分成六點(diǎn):業(yè)務(wù)保障性能、業(yè)務(wù)運(yùn)用性能、業(yè)務(wù)接人性能、業(yè)務(wù)保持性能、業(yè)務(wù)完善性能、業(yè)務(wù)安全性能。

2. 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的內(nèi)容

依照網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的能力要求可以歸納出網(wǎng)絡(luò)在優(yōu)化過程中的主要內(nèi)容,其主要包括:

(1)要把網(wǎng)絡(luò)的無縫隙覆蓋率力爭做到90%以上,覆蓋區(qū)內(nèi)無盲區(qū),還要保證輻射區(qū)達(dá)到最低的接受要求;

(2)合理配置無線資源,把頻率的復(fù)用系數(shù)提高,使網(wǎng)絡(luò)容量不斷擴(kuò)大;

(3)降低干擾和掉話率,提升切換的成功率。以上的三點(diǎn)內(nèi)容主要是網(wǎng)絡(luò)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)容量的問題,這些都是和基站天線參數(shù)的選擇和調(diào)整有著密切關(guān)系的。

3. 天線在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用

(1)在移動通信中往往因?yàn)槎嘟?jīng)傳輸讓信號產(chǎn)生快衰落,而且衰落的電平變化幅度可以達(dá)到30dB,也就是每秒將近20次,也就是說受到了嚴(yán)重的干擾,當(dāng)前,要解決多經(jīng)干擾出現(xiàn)的快衰落,主要是用天線的極化分集和空間分集,當(dāng)然,在第三代的移動通信中,用智能天經(jīng)和Rake接收機(jī)技術(shù)也有效的解決了這個問題。

(2)移動網(wǎng)絡(luò)通訊中為了達(dá)到無縫隙覆蓋,選擇基站天線的參數(shù)是非常重要的。當(dāng)前在話務(wù)量密集的地區(qū)我們通常采用水平方向圖,并且雙極化定向天線的半功率波束寬度為65度,因?yàn)榛局g的距離一般在300-500米,這時天線的波束傾角:a=arctg [h/(r/2)](h是天線高度,r是站間距離)。根據(jù)這個公式可以算出,大概在10―19度之間;話務(wù)量密集的區(qū)域,基站之間距離高于500米時約在6―16度之間;低話務(wù)區(qū),基站間距離則較遠(yuǎn)一些可,大概在3―9度間;如果話務(wù)量很小,則主要考慮的是覆蓋的面積大小,這時的基站舉例則會較大,可用全向內(nèi)置的電下傾天線。

(3)對于話務(wù)量比較高的地區(qū)也可以調(diào)整天線的俯仰角改變照射區(qū)的大小,從而加大基站業(yè)務(wù)的接受能力;對于話務(wù)量較低的地區(qū),則可以把基站的天線俯仰角增大,加大照射范圍,吸收較多的話務(wù)量,通過調(diào)整,使網(wǎng)絡(luò)的容量變大,也會使通話的質(zhì)量提高。

三、天線在網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用

根據(jù)環(huán)境差異的要求,選擇天線的不同類型、性能使其適應(yīng)不同的環(huán)境,滿足不同的需求,充分發(fā)揮天線其在網(wǎng)絡(luò)中的重要作用。

(1)城區(qū)話務(wù)密集區(qū)?;局g距離約在300―500米,天線高度應(yīng)該根據(jù)周圍的環(huán)境而定,選擇增益天線,采用天線的下傾的方式。配合機(jī)械設(shè)備,保證角度的變化。

(2)郊區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)。這一區(qū)域的話務(wù)量不是很密集,所以適當(dāng)?shù)姆糯笮盘柛采w范圍,基站距離也適當(dāng)增大,考慮覆蓋率和基站容量的因素。

第7篇:電磁波輻射的條件范文

一、教學(xué)分析

知識與技能:

1.了解無線電波的波長范圍.

2.了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念.

3.了解調(diào)諧、檢波及無線電波接收的基本原理.

過程與方法:

通過觀察總結(jié)了解無線電波的基本應(yīng)用,了解現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用方法,學(xué)會基本原理.

情感、態(tài)度與價值觀:

通過對無線電波應(yīng)用原理的基本認(rèn)識感悟科學(xué)技術(shù)的價值和重要性.端正科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)科學(xué)的價值觀.

二、教學(xué)重點(diǎn)

對本節(jié)基本概念的理解.

三、教學(xué)難點(diǎn)

對調(diào)諧的理解,無線電波發(fā)射與接收過程.

四、教學(xué)方法

演示推理法和分析類比法.

五、教學(xué)用具

信號源,示波器,收音機(jī),錄音機(jī),調(diào)頻發(fā)射機(jī),計算機(jī)多媒體,實(shí)物投影儀等.

六、教學(xué)過程

(一)引入新課

師:在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,電磁波對我們來說越來越重要,無論是廣播、電視還是無線電通信以及航空、航天中的自動控制和通信聯(lián)系,都離不開電磁波.在無線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無線電波,那么無線電波是怎樣發(fā)射和接收的呢?這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)電磁波的發(fā)射和接收.

(二)進(jìn)行新課

1.無線電波的發(fā)射

師:請同學(xué)們討論,在普通LC振蕩電路中能否有效地發(fā)射電磁波?(學(xué)生討論.)

生:在普通LC振蕩電路中,電場主要集中在電容器的極板之間,磁場主要集中在線圈內(nèi)部.在電磁振蕩過程中,電場能和磁場能的相互轉(zhuǎn)化主要是在電路內(nèi)部完成的,輻射出去的能量很少.不能有效地發(fā)射電磁波.

師:有效地發(fā)射電磁波的條件是什么?(學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容.)

師生總結(jié):

要有效地向外發(fā)射電磁波,振蕩電路要滿足如下條件:

(1)要有足夠高的振蕩頻率.

(2)振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間,才能有效地把電磁場的能量傳播出去.

師:如何改造普通的LC振蕩電路,才能使它能夠有效地發(fā)射電磁波?(引導(dǎo)學(xué)生討論.)

(師生一起討論后,引出開放電路的概念.將閉合電路變成開放電路就可以有效地把電磁波發(fā)射出去.)

如圖1所示,是由閉合電路變成開放電路的示意圖.

師:無線電波是由開放電路發(fā)射出去的.

講解:在實(shí)際應(yīng)用中常把開放電路的下端跟地連接.跟地連接的導(dǎo)線叫做地線.線圈上部接到比較高的導(dǎo)線上,這條導(dǎo)線叫做天線.天線和地線形成了一個敞開的電容器,電磁波就是由這樣的開放電路發(fā)射出去的.電視發(fā)射塔要建得很高,是為了使電磁波發(fā)射得較遠(yuǎn).實(shí)際發(fā)射無線電波的裝置中還需在開放電路旁加一個振蕩器電路與之耦合,如圖2所示.

振蕩器電路產(chǎn)生的高頻率振蕩電流通過L2與L1的互感作用,使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流,振蕩電流在開放電路中激發(fā)出無線電波,向四周發(fā)射.

師:發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞某種信號.例如無線電報傳遞的是電碼符號,無線電廣播傳遞的是聲音,電視廣播傳遞的不僅有聲音,還有圖像.這就要求發(fā)射的電磁波隨信號而改變.電磁波是怎樣傳遞這些信號的呢?

講解:在電磁波發(fā)射技術(shù)中,如果把這種電信號“加”到高頻等幅振蕩電流上,那么,載有信號的高頻振蕩電流產(chǎn)生的電磁波就載著要傳送的信號一起發(fā)射出去.把要傳遞的信號“加”到高頻等幅振蕩電流上,使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制.

進(jìn)行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器.要傳遞的電信號叫做調(diào)制信號.

使高頻振蕩電流的振幅隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)幅(AM).

使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)頻(FM).

圖3是調(diào)幅裝置的示意圖.接在振蕩器和線圈之間的話筒就是一個最簡單的調(diào)制器,由聲源發(fā)出的聲音振動使話筒里的碳粒發(fā)生時松時緊的變化,它的電阻也發(fā)生時大時小的變化.所以,雖然振蕩器產(chǎn)生的是高頻等幅振蕩電流,但是線圈通過的卻是隨聲音而改變的高頻調(diào)幅電流.由于線圈的互感作用,從開放電路中發(fā)射的也是這種高頻調(diào)幅電流.這種電磁波叫調(diào)幅波.(多媒體演示:調(diào)幅波.)

(用示波器觀察調(diào)幅波形.)

2.無線電波的接收

師:處在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)作中感應(yīng)電流的頻率與激起它的電磁波頻率相同,因此,利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體,就可以接收到電磁波,這樣的導(dǎo)體就是接收天線.

在無線電技術(shù)中,用天線和地線組成的接收電路來接收電磁波.

講解:世界上有許許多多的無線電臺、電視臺以及各種無線電通訊設(shè)備,它們不斷地向空中發(fā)射不同頻率的電磁波,這些電磁波強(qiáng)弱不等地彌漫在我們周圍.如果不加選擇地把它們都接收下來,那必然是信號一片混亂,分辨不清,達(dá)不到我們傳遞信息的目的.所以,接收電磁波時,首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來,通常叫做選臺.這就要設(shè)法使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng).在無線電技術(shù)里,是利用電諧振來達(dá)到這個目的的.當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時,接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng).這種現(xiàn)象叫做電諧振,相當(dāng)于機(jī)械振動中的共振.

(用示波器觀察電諧振波形.)

師:接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧,能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路.

如圖6是收音機(jī)的調(diào)諧電路.調(diào)節(jié)可變電容器的電容來改變調(diào)諧電路的頻率,使它跟要接收的電臺發(fā)出的電磁波的頻率相同,這個頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流,這樣就選出了這個電臺.(演示調(diào)諧過程.)

講解:收音機(jī)接收的經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩電流(對應(yīng)圖講解),這種電流通過收音機(jī)的耳機(jī)或揚(yáng)聲器,并不能使它們振動而發(fā)聲,為什么呢,假定某一個半周期電流的作用是使振動片向某個方向運(yùn)動,下一個半周期電流就以幾乎同樣大的作用使振動片向反方向運(yùn)動.高頻電流的周期非常短,半周期更短,而振動片的慣性相當(dāng)大,所以在振動片還沒有來得及在電流的作用下向某個方向運(yùn)動的時候,就立刻有一個幾乎同樣大的作用要使它向反方向運(yùn)動,結(jié)果振動片實(shí)際上不發(fā)生振動.要聽到聲音,必須從高頻振蕩電流中“檢”出聲音信號,使揚(yáng)聲器(或耳機(jī))中的動片隨聲音信號振動.

從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號過程,叫做檢波.檢波是調(diào)制的逆過程,因此也叫解調(diào).由于調(diào)制的方法不同,檢波的方法也不同.檢波之后的信號再經(jīng)過放大、重現(xiàn),我們就可以聽到或看到了.

下面介紹收音機(jī)中對調(diào)幅波的檢波.

圖7是晶體二極管的檢波電路,是利用晶體二極管的單向?qū)щ娦詠磉M(jìn)行檢波的.調(diào)諧電路中產(chǎn)生的是經(jīng)過調(diào)幅的高頻振蕩電流,L1和L2繞在同一磁棒上,由于互感作用,在L2上產(chǎn)生的是高頻交變電壓.由于二極管的單向?qū)щ娦?,通過它的是單向脈動電流,這個單向脈動電流既有高頻成分,又有低頻的聲音信號,高頻成分基本從電容器C(復(fù)習(xí)旁路電容器)通過,剩下的音頻電流通過耳機(jī)發(fā)聲.(用示波器觀察檢波過程)實(shí)際上就是一個晶體二極管收音機(jī)的電路圖.這種收音機(jī)聲音很小,只能用開機(jī)收聽本地電臺.為了提高收音機(jī)的接收性能,需要用放大器把微弱的信號放大.圖8是加有放大器的收音機(jī)方框圖.由天線和調(diào)諧電路接收到的高頻調(diào)幅電流,先通過放大器進(jìn)行高頻放大,然后進(jìn)行檢波和低頻放大,放大后的音頻電流輸送到喇叭,使它們發(fā)出聲音.

下面我們通過調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式,來看看無線電波發(fā)射和接收的全過程.

(1)調(diào)幅發(fā)射和接收.(實(shí)驗(yàn)演示.)

(2)調(diào)頻發(fā)射和接收.(實(shí)驗(yàn)演示.)

比喻:

高頻電流火車 音頻電流貨物

調(diào)制發(fā)射傳播調(diào)諧解調(diào)

裝貨出站運(yùn)行進(jìn)站卸貨

師:我們再來看一下無線電波的分段.(投影.)

(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評

本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容:

1.電磁波的產(chǎn)生和發(fā)射條件.

2.開放電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn).

3.電磁波的發(fā)射過程和接收過程.

七、課后作業(yè)

完成P92“問題與練習(xí)”中的題目.閱讀P91“科學(xué)足跡”.

預(yù)習(xí)下一節(jié):電磁波的發(fā)射和接收.

八、教學(xué)體會

思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開了思維方法和實(shí)踐活動,物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木.學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月.

附:鞏固訓(xùn)練

1.電磁波的調(diào)制有哪兩種方式?

2.什么叫電諧振?

3.調(diào)諧過程中,若接收同一波段內(nèi)的不同信號,通常是改變電路中哪個元件的值?

4.發(fā)射電磁波為什么要用開放電路?

5.接收電磁波信號時,為什么要調(diào)諧?

6.調(diào)諧電路中可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率電臺發(fā)出的電信號,要收到該電臺的信號,應(yīng)該怎么辦?

A.增加調(diào)諧電路線圈的匝數(shù) B.加大電源電壓

C.減少調(diào)諧電路線圈的匝數(shù) D.減小電源電壓

參考答案:

1.電磁波的調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式.

2.當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時,接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng),這種現(xiàn)象叫電諧振.

3.調(diào)諧過程中,通常是改變調(diào)諧電路中電容器的電容.

4.振蕩電路要有效地向外發(fā)射電磁波必須具備兩個條件:(1)有足夠高的振蕩頻率.(2)振蕩電路的電場和磁場要盡量分散到大的空間,只有開放電路才能滿足這兩個條件,因此,發(fā)射電磁波要使用開放電路.

5.在空間里有大量的不同頻率的電磁波傳播.要接收到其中某一頻率的信號,必須使這一信號在接收電路中引起電諧振,因此必須進(jìn)行調(diào)諧.

6.C

第8篇:電磁波輻射的條件范文

當(dāng)聽到科學(xué)家說“我們無時無刻不生活在輻射的海洋中”時,有些人就大驚失色,好像這樣一來小命就要不保了似的。因?yàn)橐惶彷椛?,他們立刻就想到核輻射,然后就?lián)想到日本廣島原子彈爆炸造成的慘狀,以及幾年前日本福島核電站泄漏事故所造成的那種人心惶惶的局面。

恐懼源于無知。事實(shí)上,輻射不僅僅只有核輻射,它在自然界和我們的生活中既很普遍,也很平常。任何一種射線,都是一種輻射。比如說,陽光就是一種輻射(一種電磁波輻射);而大家都很清楚,沒有太陽的輻射,就不可能有地球上的生命。此外,電視、廣播接收的無線電信號,手機(jī)信號和微波爐里的微波,都是輻射。輻射是如此普遍,就算太陽熄滅,所有電器都關(guān)閉,有一樣輻射你還是逃不掉,那就是紅外線,因?yàn)槭澜缟先魏挝矬w,大至高山大海,小至桌椅器具,哪怕你自己,都會發(fā)出紅外線。

那么,接受的輻射控制在多少才算是安全的呢?

這其實(shí)是個杞人憂天的問題。為什么這么講呢?因?yàn)檩椛溆袥]有害,只跟射線的能量有關(guān):只有高能輻射才對身體有害,而這種輻射,一般只有科學(xué)家做實(shí)驗(yàn)或者發(fā)生核泄漏事故時才會遇到;至于能量低的輻射,在自然條件下,接受再多,對身體也無大礙,所以大可不必?fù)?dān)心過量的問題。

你或許又要問了:能量低的輻射照時間長了,能量不就高了嗎,就好比在太陽光下照時間長了就要熱起來?能量一高,不就對身體有影響了嗎?

這么理解是不對的。但要說清楚為什么,我們先要來搞清楚有關(guān)輻射的兩個重要概念:能量和劑量。

輻射的能量和劑量

我們所說的輻射,除了一些高能粒子,如α粒子、β粒子、中子、質(zhì)子和宇宙射線粒子等,余下的都是電磁波。電磁波根據(jù)波長從短到長,又分別稱為γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、無線電波……

不過,根據(jù)粒子的波粒二象性,任何波也是粒子,所以電磁波也有粒子的性質(zhì)。組成電磁波的粒子叫“光子”。單個光子的能量只跟波長有關(guān),波長越短,能量就越高。因?yàn)棣霉庾硬ㄩL最短,所以它在電磁波里能量是最高的,然后波長從短到長,光子的能量依次小下去。

一種輻射的能量高還是低,就是指組成這種輻射的單個粒子的能量而言的。比如說,“γ輻射能量高”意思就是說“單個的γ光子能量高”??梢钥闯?,輻射的能量是輻射自身的一種屬性,跟照射時間、照射面積都沒有關(guān)系。

但在實(shí)際應(yīng)用中,輻射還有一個量的問題。同樣一束射線,照2個小時顯然比照1個小時的量要大,同一時間、同一地點(diǎn),2平方米的面積上所接受的陽光顯然比1平方米的面積上要大。這個與時間、照射面積和射線強(qiáng)度有關(guān)的量,就是劑量。

如果拿一碗豌豆做比喻,那么每粒豌豆的質(zhì)量就是這種“輻射”的能量,而一碗里有多少粒豌豆,則相當(dāng)于這種“輻射”的劑量。

大樹是搖不斷的

為什么低能輻射哪怕接受的劑量再大,一般也不會損害我們的身體呢?

眾所周知,組成我們身體的都是一些分子,而分子呢,又是一些原子通過化學(xué)鍵彼此連接在一起的。化學(xué)鍵,說穿了不過是一些共用的電子。

輻射要想損傷身體,先得去破壞組成身體的分子,打破它們的化學(xué)鍵,把組成化學(xué)鍵的共用電子打飛。用科學(xué)上的術(shù)語說,就是使分子電離。

那么,在什么條件下才能使分子電離呢?

在此,我們不能不先提生活中的兩類現(xiàn)象:可以積累的效應(yīng)和不可積累的效應(yīng)。

大家都知道,砍樹的時候,一斧子砍下去,在樹身上砍出一個口子,在這個口子上不停地砍,口子就越砍越深,最終樹支持不住,就被砍倒了。這個例子說明,砍樹的效果是可以累積的,一斧比一斧深。但要是你想把一棵樹搖斷,那就不一樣了。除非你像那些武林高手一樣,下死勁一下就把它搖斷,否則,你用小勁兒搖啊搖,搖到外婆橋,也休想把樹搖斷。就算你總共花去的力氣都可推倒一座大山了也沒用。這就是說,搖的效應(yīng)是無法累積的。

輻射對分子的電離就是一種無法累積的效應(yīng)。除非輻射的能量足夠大(也就是單個粒子的能量足夠高),一次就能把某個分子的化學(xué)鍵劈斷,否則哪怕一個個粒子持續(xù)不斷地打在化學(xué)鍵上,化學(xué)鍵也不會斷裂。比方說,要讓某個化學(xué)鍵斷裂,需要10電子伏特的能量,如果輻射的能量是11電子伏特,那么一下就能把這個分子電離。但如果輻射的能量只有9電子伏特,那么你哪怕持續(xù)照射幾個月,分子也不會電離。

日常的輻射不用擔(dān)心

對于我們身體來說,可見光、紅外線、無線電等波段的電磁波能量都太低,不足以讓身體里的任何分子電離,所以你不論接受多少劑量,都沒事兒。這些輻射被身體吸收之后,只會讓分子振動加快,身體熱量增加。而增加的熱量,身體又可以通過排汗、輻射等途徑散發(fā)出去。

但有人在毒日頭下暴曬死了又是怎么回事呢?這跟輻射奪人命是兩回事。一般所說的輻射的危害,是指輻射使我們身體里的一些重要分子電離,然后可能致癌,而暴曬致死要么是身體喪失太多水分,要么是體溫升高幅度太大,破壞了體內(nèi)的生化環(huán)境所致。

不過,雖然太陽光里可見光部分對我們無害,但看不見的紫外線卻是有害的,足可讓我們的DNA分子斷裂或者基因發(fā)生突變。在陽光下暴曬會誘發(fā)皮膚癌就是這個原因。要防紫外線照射過量,只要盡量別在太陽底下暴曬或者涂防曬霜就可以。

第9篇:電磁波輻射的條件范文

自上個世紀(jì)以來,由于通信技術(shù)發(fā)展極為迅速,中波、長波、超長波、短波、超短波以及微波通信以驚人的速度向前發(fā)展。然而事物的發(fā)展總是離不開矛和盾,隨著電子通信技術(shù)的發(fā)展,電子對抗也就隨之產(chǎn)生并發(fā)展起來了,電子偵察已成為現(xiàn)代作戰(zhàn)獲取情報的重要手段。無線電通信的電磁波猶如空氣一樣遍及全球,給敵方的無線電偵聽帶來了十分便利的條件,很容易泄密,給軍事行動造成意想不到的損失。 因此世界各國無不在保密方面狠下功夫,制定了各種保密措施防止無線電通信泄密。利用有線電通信的信號電流是沿著金屬導(dǎo)線流動的,雖然比無線電通信保密,但也不是萬無一失的。因?yàn)樾盘栯娏髟趯?dǎo)線周圍會產(chǎn)生磁場,根據(jù)電磁感應(yīng)原理:電生磁,磁生電,同樣也很容易遭到敵方的竊聽造成泄密。無線電波很容易被敵方接收,即使是加密的電波,在現(xiàn)代電子計算機(jī)技術(shù)充分發(fā)展的年代里也很容易被破譯,于是人們感到必須改變傳統(tǒng)的通信手段,才能適應(yīng)保密的需要。1960年7月,光家族的新秀―――激光問世了,伴隨激光的產(chǎn)生,一種新穎奇特的通信―――激光通信也進(jìn)入了人們的視野。這位現(xiàn)代通信家族中的后起之秀,以其獨(dú)有的通信容量大、保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好的特點(diǎn)給通信業(yè)的發(fā)展帶來了明媚的春天,成為現(xiàn)代通信領(lǐng)域中引人入勝的“熱門”。激光作為一種光波,雖然和電磁波有所不同,但是它仍屬于電磁波家族中的成員,具有電磁波的特性,能在空間以波動的形式傳播。但是它和電磁波又有區(qū)別,它的頻率極高,具有奇特的粒子性。

隨著激光技術(shù)的發(fā)展,激光通信也出現(xiàn)了兩種方式:一是“有線”的光纖通信;二是“無線”的大氣激光通信。這兩種通信方式都具有自己的保密特性。

光纖通信是使光信號在極細(xì)的玻璃絲光纜中傳播,光纜深埋地下、江、河、海底或敷設(shè)在管道中,不易被發(fā)現(xiàn)和破壞,尤其是玻璃絲不向外輻射電磁波,不會招惹是非,使截獲和偵聽無可乘之機(jī)。即使碰巧被發(fā)現(xiàn),它也不像金屬導(dǎo)線那樣容易“旁路”竊聽;弄不好纖細(xì)的玻璃纖維竟會立即斷成幾節(jié),散落四處,使偵聽的企圖落空,可謂“寧碎不泄密”。

大氣激光通信中激光傳輸是一束平行而準(zhǔn)直的細(xì)線,發(fā)散角小、方向性好,不像電磁波那樣在空中到處亂竄,不掌握其傳播方向是無法接收到它的信號的。即使發(fā)現(xiàn)激光通信信號,由于激光通信的頻率極高,比微波的頻率起碼高10萬倍以上,用現(xiàn)代的電子設(shè)備無法偵聽,難以截獲和破譯。

因此看來,激光通信具有天然的保密性,它將給軍事通信事業(yè)開辟嶄新而廣闊的天地。