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1、基于铁丝网防辐射原理 的硬件设计,姓名：梁权彬 李奎德 班级：10一体化（3）班 指导老师：马金平,课题的来源和背景,随着现代科技的高速发展，一种看不见、摸不着的污染源日益受到各界的关注，这就是被人们称为“隐形杀手”的电磁辐射。移动通讯系统中，空间无限信号的发射和接收都是依靠移动基站发射天线来实现的，在传输信号时，发射塔发射天线有一定强度的电磁辐射量。而这些具有辐射的基站，如果建设在住宅小区的附近，对于人体这一良导体来说，电磁波就会给小区内的住户造成长期的辐射伤害。今天我们研究的这个课题主要是针对生活中的各种辐射。当交变电磁场传向由金属材料制成的封闭壳体时，一部分被金属壳体表面所反射，一部分在
2、壳体内部被吸收，这样透过壳体的电磁场强度便大幅度衰减，从而达到保护人体健康的目的。然而，电磁波无法通过封闭并接地的导体。导电性越好，则屏蔽效果较佳。,国内外防辐射研究现状,电磁辐射对人类健康的直接危害，表现在出现头痛、视力减弱、破坏生殖系统功能、加速皮肤老化，甚至引起糖尿病、白血病和脑肿瘤等疾病，有的还导致孕妇流产或胎儿畸形，因此被称为“隐形杀手”。从20世纪90年代开始，随着防辐射的意识越来越受到我们重视，以及我们对电磁辐射危害性认识的加强，一系列的防辐射产品走进了我们的视野。例如防辐射服装，防辐射眼镜等等。我国防辐射产品市场的发展前景非常开阔，不仅金融、电信等这些长期处在高强度电磁辐射行业
3、需要防辐射，而且一些电子产品生产线、学校的电教室、家庭等都需要做好防辐射。防辐射产品将从特殊用途迅速走向民用市场，成为千千万万消费者生活中必须要做的日常防护。,课题的主要研究内容,本次课题主要研究的内容是利用铁丝网来防移动基站及其电话、手机、微波炉、电子计算机、通讯卫星、高压输电线和一些医用设备，以及国防军事中广泛采用的监督、控制、警报、干扰系统等带来的电磁辐射。,电磁辐射的产生,在电子电路中，任何交变电路都会向其周围空间放射电磁能，形成交变电磁场。交变电磁场中，变化的电磁场与磁场交替地产生，由近及远以一定的速度在空间传播形成电磁波。在电磁波向外传播的过程中会有电磁能输送出去，这种现象称为电磁
4、辐射。,电磁波的基本特性,电磁波是通过适当的振源产生，并通过变化磁场或变化电场激发涡旋磁场的方式使电磁振荡在空间和物质中传播的一种波。其实它的实质是传递电磁能量的过程。电磁波是一种横波。整个电磁波谱(f300GHz)包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、Y射线。通常所说的电磁波就是指无线电波(射频电磁场)。,电磁辐射的危害,在电磁场的作用下，经过一定强度和一定时间的辐射，人们会产生许多不良的反应，主要表现为头疼、头晕、周身不适、疲倦无力、失眠多梦、记忆力减退、口干舌燥，部分人会嗜睡、胸闷、心悸，心电图异常等。同时还会引起对眼的损伤，甚至电磁波还有一定的致癌作用。,1、热效应2、非热效应
5、3、累积效应,电磁辐射危害人体的机理,热效应,水是构成人体的重要组成部分，生物水具有很强的偶极性，当人体处于电磁场中时，人体中的极性分子(如水)在电场作用下(形成偶极子)有一定的取向性，即在自然状况下排列较为紊乱的极性分子按阴阳极调整排列；即产生取向运动，在交变电流电磁波不断变化的情况下，极性分子将随着频率变化而来回排队。这样，在分子运动时会互相碰撞摩擦而产生热，在电变频率高时，产生的热来不及失散，从而使机体温度上升，表现出热效应。由于电磁辐射热效应的存在，所以它对血液流通较差的组织伤害较大，因为这些组织受热后不易通过血液把热带走，人眼睛的晶状体就是这种组织。,非热效应,非致热效应是指人体受到
6、长时间强度不大的电磁辐射时，虽然人体温度没有明显升高，但会引起人体细胞膜共振，出现膜电位改变，使细胞的活动能力受限，因此，非致热效应也被称为“谐振”效应。据报道：生物大分子蛋白质的固有振荡频率在高频段，蛋白质的束缚电荷可受极高频波的影响，在分子内及分子间发生电子转移，极高频波还可通过对氢键的激励，改变蛋白酶的活性，增加酶反应速度从而使机体表现出其他症状。另外，还有一种看法是电磁波可以干扰人体的生物电，尤其会对脑电和心电产生干扰，从而影响脑的正常功能和心脏活动。,累积效应,热效应和非热效应作用于人体，当人体尚未及时自我修复之前，如果再次受到电磁辐射，其伤害程度就会发生累积，对于长期接触电磁辐射的
7、群体，即使功率很小，频率很低，也可能会诱发意想不到的病变，所以应引起警惕。,铁丝网屏蔽电磁波的基本原理,导电的金属能对电磁波产生反射，吸收，和抵消等作用。从而起到减少电磁波辐射的作用。,铁丝网电磁屏蔽的目的,消除或抑制电磁场辐射源发射的电磁波。（由于电场分量和磁场分量总是同时存在，因此，屏蔽电磁场时必须同时对电场与磁场加以屏蔽，即电磁屏蔽。）,铁丝网防辐射设计,电磁屏蔽装置一般为金属材料制成的封闭壳体。当交变电磁场传向铁丝网金属壳体时，一部分被金属壳体表面所反射，一部分在壳体内部被吸收，这样透过壳体的电磁场强度便大幅度衰减，从而达到保护人体健康的目的。电磁波在金属表现反射时会在电场-磁场的转换
8、过程会透过比较薄的金属板，所以钢板厚度越厚其防磁能力也就越强。,为了实现铁丝网具有一定的屏蔽性能，目前主要通过铁丝网形成屏蔽物，从而达到防辐射的效果。铁丝网就是限制电磁能量从铁丝网的一侧空间向另一侧空间传递。当电磁波传播到铁丝网表面时，主要通过电磁波反射、电磁波在涂层材料内部的吸收和电磁波在涂层材料内部的多次反射引起能量衰减。加入铁丝网，通常是将防电磁辐射纤维分布在经纬两个方向，以此形式屏蔽电磁波。此类电磁屏蔽物的总屏蔽效能，也分为屏蔽物物表面反射衰减，屏蔽物物内部吸收衰减和屏蔽物物内部多次反射衰减。,铁丝网所采用的防电磁辐射技术,模拟测试,对于铁丝网的防护效果的测试，我们在这里使用一个模拟的
9、铁丝网房子来进行测试。,模拟的铁丝网房子屏蔽室,测试目的,本试验测试了手机不在铁丝网中以及手机在铁丝网屏蔽室中的两个工作频段的屏蔽效果。,测试设备,测试设备采用的是手机SAR值专用的电场测试器，该仪器采用的是高精度电场磁场探头扫描的方法，能够准确测试手机等电子通讯设备对人体的近场辐射（SAR值）。,电场测试器,电场测试器操作界面,使用基站模拟器与手机建立通话，并控制手机工作在最高功率发射状态，此时在空气中测量手机工作时的近电场。通过对比手机工作时所示的两个状态，即可得到铁丝网屏蔽室的屏蔽效果数据。,测试方法,手机在正常状态下测试,手机在屏蔽状态下测试,手机在正常状态下的测试结果,上图是手机在正
10、常状态下的测试数据截图，峰值电场强度为3.208V/m。,在铁丝网屏蔽室中测试结果,从手机在铁丝网屏蔽室中的测试数据截图可以看出，峰值电场强度为24.7mA/m。如果这两个测试数据采用相同的比例尺，那么下面的数据就会远低于上面的数据。通过计算可将电场强度的衰减换算为电磁场功率密度的衰减，约为24dB。即约60%电磁场能量被屏蔽。,数据显示结论,铁丝网对于基站信号有很好的屏蔽作用，从而相当于基站的辐射降低。,铁丝网防辐射的特殊功能性,铁丝网防辐射产品具有普通防辐射所没有的、对消费者有益的各种特殊物理实用功能，这些“有益的特殊功能”使得它们同一般的防辐射产品形成了鲜明的区别，也因此而成为开发者重点
11、关注的对象。通过测试，我们得知铁丝网的防辐射效力比没有铁丝网屏蔽增强很多。尤其是在对于那些基站建在住宅区附近的居民来讲，更可以有效的防止辐射。,如何推广铁丝网防辐射,与没有铁丝网屏蔽相比，铁丝网屏蔽的特殊功能应该出现在我们的日常生活中。现有的功能性产品，很多是对人体进行保护和保养为目的的。但是，对产品发挥功能的过程，消费者却很难有什么直观上的感受。同时受到许多外界因素的影响，产品功能所产生的效果，也很难显著地表现出来。消费者往往会认为功能性产品“也没有什么两样”。这种生理感受的缺乏，显然会对功能性产品的推广造成极为不利的影响。消费者对防辐射产品功能的生理感受的缺乏，可以通过增强心理感受的方式来
12、弥补。将防辐射产品对消费者身体的保护和保养，通过品牌上升到对消费者的人文关怀的层面，并且在品牌形象、内涵以及对消费者的服务过程中，强调这种对人的关爱，使得消费者在心理上产生对这类产品的亲近感。当消费者感受到这种对自己的关怀时，对产品功能的“感受”也就会大大增强，从而会真正喜欢上这种产品。由于这种情感是通过品牌来传递的，消费者自然也就会牢牢记住这个品牌并逐渐忠实于它。,铁丝网防辐射的发展方向,随着电器设备的发展以及人们经济状况的改善，电脑、移动电话、微波炉、电视等设备逐渐普及，电磁设备危害人体健康的问题日益突出。防辐射产品是适应知识经济的发展和现代化需要的。然而，防辐射产品和获得消费者的认同紧密
13、联系在一起。因此，企业可以从消费者的“感受”和认同方面来着手，通过赋予防辐射产品新的形象和内涵，改善和加强对消费者的服务意识，让消费者感受到特殊的企业关怀和温情，使消费者逐渐倾向并忠实于企业的品牌，来最终确立自身的市场地位和竞争优势。,结论,本文主要介绍了一种利用铁丝网材料的导电性和磁性对电磁波的反射及吸收原理来对电磁波进行屏蔽的防辐射设计。目的是让人们认识到电磁辐射的危害，以及关于防辐射的方法是不计其数、数不胜数的。然而，很多人对健康的态度也很淡然，甚至说忽视了。常听人侃侃说道：“有健康的身体，才有赚钱的资本。”可见健康是多么不容忽视。所以，为了我们的健康着想，我们应该采取防护措施来减少电磁辐射对我们的伤害。因此，相关单位应对此给予重视，加强宣传教育和管理工作，让广大人民群众了解电磁辐射的基本原理，掌握其防护要点，并采取必要的防护措施，尽可能地使人们免受电磁辐射带来的危害。同时加强对防电磁辐射产品的开发研究工作，不仅在技术上，同时在广告宣传和服务建设上也要加大力度，使人们对防电磁辐射铁丝网同其他的功能性产品一样能产生心理认同感。,讲解完毕！谢谢！,
