1、近場與遠場的劃分電磁輻射的測量方法通常與測量點位置和輻射源的距離有關， 即，所進行的測量是遠場 測量還是近場測量。 由于在遠場和近場的情況下， 電磁場的性質有所不同， 因此， 要對遠場 和近場測量有明確的了解。1、電磁場的遠場和近場劃分 電磁輻射源產生的交變電磁場可分為性質不同的兩個部分， 其中一部分電磁場能量在輻 射源周圍空間及輻射源之間周期性地來回流動， 不向外發射， 稱為感應場； 另一部分電磁場 能量脫離輻射體，以電磁波的形式向外發射，稱為輻射場。一般情況下， 電磁輻射場根據感應場和輻射場的不同而區分為遠區場 （感應場） 和近區 場（輻射場）。由于遠場和近場的劃分相對復雜，要具體根據不同

2、的工作環境和測量目的進 行劃分，一般而言，以場源為中心，在三個波長范圍內的區域，通常稱為近區場，也可稱為 感應場；在以場源為中心，半徑為三個波長之外的空間范圍稱為遠區場，也可稱為輻射場。 近區場通常具有如下特點：近區場內，電場強度與磁場強度的大小沒有確定的比例關系。即：E 377H。一般情況下，對于電壓高電流小的場源 （如發射天線、饋線等 ），電場要比磁場強得多，對于電壓低電 流大的場源 （如某些感應加熱設備的模具 ），磁場要比電場大得多。近區場的電磁場強度比遠區場大得多。 從這個角度上說， 電磁防護的重點應該在近區場。 近區場的電磁場強度隨距離的變化比較快，在此空間內的 不均勻度較大 。遠區

3、場的主要特點如下：在遠區場中， 所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播， 這種場輻射強度的衰減 要比感應場慢得多。在遠區場，電場強度與磁場強度有如下關系：在國際單位制中，E=377H ，電場與磁場的運行方向互相垂直，并都垂直于電磁波的傳播方向。遠區場為弱場，其電磁場強度 均較小近區場與遠區場劃分的意義：通常， 對于一個固定的可以產生一定強度的電磁輻射源來說， 近區場輻射的電磁場強度 較大， 所以，應該格外注意對電磁輻射近區場的防護。對電磁輻射近區場的防護，首先是對作業人員及處在近區場環境內的人員的防護， 其次是對位于近區場內的各種電子、 電氣設備 的防護。而對于遠區場，由于電磁場強較小，通

4、常對人的危害較小。對我們最經常接觸的從短波段 30MHz 到微波段的 3000MHz 的頻段范圍，其波長范圍從 10 米到 1 米。2、遠區場的測量在遠區場 （輻射場區） ，可引入功率密度矢量 （波印廷矢量） ，電場矢量 、磁場矢量 、 波印廷矢量 三者方向 互相垂直 ， 波印廷矢量的方向為電磁波傳播方向 。在數值上， E=377H ， S=EH=E 2/377。其中電場強度 E 的單位是 （V/m） ，磁場強度 H 的單 位是 （A/m） ，功率密度的單位是（ W/m2 ） ,全部是國際單位制 （SI）。由公式可看出， 在遠場區，電場與磁場不是獨立的，可以只測電場強度，磁場強度及功 率密度中

5、的一個項目，其他兩個項目均可由此換算出來。一般情況，關于遠場和近場的測量問題可以簡化為： 國標規定，當電磁輻射體的工作頻率低于 300MHz 時，應對工作場所的電場強度和磁 場強度分別測量。當電磁輻射體的工作頻率大于 300MHz 時，可以只測電場強度。300MHz頻率相應的波長為1米，入/6為16cm, 16cm之外輻射場占優勢。如按 3入的劃 分界限，距輻射源 3米之外可認為是遠場區。一般電磁環境是指在較大范圍內由各種電磁輻射源，通過各種傳播途徑造成的電磁輻射背景值，因而屬于遠區場，輻射的頻譜非常寬，電磁場強度均較小。1GHz以下遠區輻射場的測量，可用遠區場強儀，也可用干擾場強儀。3、近區

6、場的測量在近場區（感應場區），電場強度E與磁場強度H的大小沒有確定的比例關系，即：E377H，需要分別測量電場強度 E與磁場強度H的大小。對于電壓高而電流小的場源，在感 應場區內主要是電場，主要測量電場，對于電壓低而電流大的場源（如感應線圈），在感應場區內主要是磁場，主要測量磁場。例如，對于沒有接上電器的墻上電源插座，電流基本為零，電壓不為零，插座在其附近產生一定強度的工頻電場，但產生的工頻磁場基本為零。國家標準限值中30MHz以下以場強為準，因為該頻段的波長大于10米，測量點處的感應場常常不能忽略，電場強度 E與磁場強度H的比例關系不確定。由前面的場強與距離的關系可知，近場區場強很大（根據不

7、同的設備，電場強度可能從幾十到幾百V/m，磁場強度可達到數 A/m ），但場強隨距離的增大衰減得很快，即場強變 化梯度很大，是一種非常復雜的非均勻場。因此，近區場強儀的量程應當足夠大，而測量探頭應當足夠小，測量結果才能代表測試點的場強。近場區監測主要屬于工作場所監測。由于近區場強很大， 較遠處的其它電磁輻射源的貢獻可忽略不計，因此，近區場強測量不采用選頻式儀器。可用綜合場強儀測量近區場強，如意大利PMM公司的8053型儀器，具有較好的測量精度和強大的數據處理功能。目前的綜合場強儀與早期的近區場強儀的不 同：前者為各向同性，測量時不必調整探頭方向。前者較后者頻率范圍更寬。例：具體輻射源的近場（感

8、應場區）與遠場（輻射場區）（=c / f）頻率（f）波長（）界限（3）50 / 60 Hz 電力6000 / 500018000 / 15000kmkm50 kHz電焊6 km18km27 MHz CB廣播，透熱療法11.1 m33.3 m100 MHz FM 廣播3 m9 m433 MHz工業應用0.7 m2.1 m900 MHz移動電話，尋呼 機0.33 m1 m2.45 GHz微波，工業0.12 m0.36 m6 GHz數字廣播0.05 m0.15 m20 GHz衛星傳輸0.015 m0.045 m附：場區的具體劃分場強與距離的關系以r表示測量點到輻射源的距離，則在該點的感應場強度與r2

9、至r3成反比，輻射場強度與r成反比（因此，輻射場強度與距離r的乘積與r無關，稱為場強距離乘積）。在靠近輻射源的地方，隨著距離r的減小，感應場強度急劇增加。近場與遠場的劃分當測量距離r=入12 n時，感應場強度與輻射場強度相當。在距離輻射源比較近（r入/）的地方，感應場強度大于輻射場強度，稱為近場（區）或感應場區，較遠的地方（r入/6則相反，輻射場占優勢，稱為遠場（區）或輻射場區。近場區和遠場區的提法被廣為使用， 但在不同的應用領域，其劃分界限不統一。也稱為近區場和遠區場。一般當r大于3入時，可忽略感應場的成份，認為處于遠場（區）。當輻射源尺度與波長可比擬時，還可將輻射場區分為輻射近場區和輻射遠

10、場區。輻射遠場區的定義是，"輻射場強度角分布基本上與距天線的距離無關的場區”，在輻射遠場區，將天線上各點到測量點的連線當作是平行的，所引入的誤差小于一定的限度。如天線尺寸為 D,則遠場區距離應大于 2D2/入當輻射源尺寸 D的數量級小于波長 入時（2D2/入 入入/3.5 , 輻射近場區范圍小于感應場區，輻射場區全部是輻射遠場區。如果測量天線為微波段的面天線，而且尺寸較大，所測輻射源與測量天線的距離大于 2D2/入認為是輻射遠場區。由以上公式可見，近場與遠場的劃分界限與輻射源頻率（波長）有關。4、電磁輻射頻率范圍全范圍廣義上包括X射線、 丫射線、宇宙射線等電離電磁輻射，狹義上包括 0

11、3X1012HZ，從靜電 場、靜磁場到亞毫米波， 該頻率范圍的電磁輻射不能造成原子與分子的電離，不管其強度有多大。目前我國管理范圍目前認為影響較大、受關注、研究較多并已經制定相應標準限值的頻段有：工頻 50Hz，射頻 100kHz-300GHz。 各波段名稱、頻率范圍及波長波段名稱頻段名稱頻率范圍波長工頻50/60 Hz超長波甚低頻（VLF）3 30KHz10010Km長波低頻（LF）30 300KHz10 1Km中波中頻（MF）0.33MHz1 0.1Km短波高頻（HF）3 30MHz10010m超短波（米波）甚高頻（VHF）30 300MHz10 1m分米波微波超高(UHF)0.33GHz

12、1 0.1m厘米波特高頻（SHF）3 30GHz10 1cm毫米波極高頻（EHF）30 300GHz10 1mm波段名稱 頻段名稱 頻率范圍 波長工頻 50/60 Hz超長波 甚低頻（VLF） 330KHz 10010Km長波 低頻（LF） 30300KHz 101Km中波 中頻 （MF） 0.3 3MHz 1 0.1Km短波 高頻（HF） 330MHz 10010m超短波 （米波） 甚高頻 （VHF） 30 300MHz 101m分米波 微波 超高頻 （UHF） 0.3 3GHz 1 0.1m厘米波 特高頻 （SHF） 330GHz 101cm 毫米波 極高頻 （EHF） 30300GHz

13、101mm 常見電磁輻射源的頻率范圍 電磁輻射污染源監測要求所用儀器的測量頻率范圍與污染源的工作頻率相適應，因此有必要了解常見電磁輻射源的頻率。GSM 移動通信基站： 900/1800MHz 中波廣播： 535-1605KHz 短波廣播： 4-19 MHz 內的部分頻段 調頻（聲音）廣播： 88-108MHz 電視： 50-92，168-223，471-566，607-958 MHz 五個頻段家用微波爐：2450 MHz，工業微波爐： 915, 2450 MHz高壓電力設備：工頻 50Hz，電磁噪聲干擾中短波（測量范圍0.5-30 MHz ）高頻感應加熱設備（如熔煉爐、淬火爐等）：工作頻率幾百

14、kHz高頻介質加熱設備：工作頻率幾 MHz 至幾十 MHz 。如塑料熱合機 27.12, 40.68MHz。 超短波電療機： 40.68 MHz國際電信聯盟（ITU）分配給工科醫（ISM ）設備的自由輻射頻率為13.56MHz，27.12 MHz，40.68 MHz，2.45GHz等。在這些頻率范圍內的電磁輻射強度不受限制。5、電磁能的發射與傳播途徑 電磁發射是指 "從源向外發出電磁能的現象 "。電磁發射分為輻射發射和傳導發射。 輻射發射是"通過空間傳播的、有用的或不希望有的電磁能量"。 而輻射發射經常稱之為電磁輻射，其定義為："a 能量以電磁波形式由源發射到空間的現象。b.能量以電磁波形式在空間傳播。注：電磁輻射一詞的含義有時也可引申,將電磁感應（即感應場）也包括在內。"我們在日常工作中使用的是其引申含義。 傳導發射是指 "沿電源線或信號線傳輸的電磁發射。" 電磁環境電磁環境的定義是 "存在于給定場所的所有電磁現象的總