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關鍵詞：手機，電磁輻射，時域有限差分(FDTD)法，比吸收率
隨著經濟的快速發展和科技的不斷進步，手機等電磁產品的應用在給人類提供極大方便的同時，電磁輻射污染已經成為繼大氣污染、水污染和噪音污染后的第四污染，同時人們開始關注電磁產品的電磁輻射問題。本文通過建立近似的手機輻射電磁模型，利用MATLAB軟件編制FDTD計算程序；通過改變手機天線與人頭之間的距離，研究了暴露于GSM900MHz手機天線近區場中的人體頭部在輻射系統峰值功率下發射時的場強和SAR分布，并將計算結果同現有的國際、國內衛生安全標準進行了比較。
1 手機電磁輻射的危害
手機通信是依靠對無線電波的接收和發送實現的，而任何一種形式的無線電波都或多或少的被人體組織吸收。自從1993年美國佛羅里達州發生全世界首例因使用手機危害健康引起的索賠案以來，關于手機輻射損害人體健康的訴訟案多有報道，更加引起了人們對手機輻射對人體作用的重視。2001年5月，國內也報道了投訴手機電磁輻射損害健康的案例；隨后，在北京解放軍304醫院確診了一例罕見的與長期高頻率使用手機有關的惡性腦瘤－膠質瘤：患者腫瘤發生于顳、頂、枕交界區，正好是手機天線的輻射區[1]。
2 FDTD法與SAR值
時域有限差分（FDTD）法是在1966年由K.S.Yee[2]第一次提出的求解電磁場問題的一種數值計算方法。采用有限差分法要對問題的變量空間離散化就要建立合適的網格剖分體系，K.S.Yee提出了一個合理的網格體系，成功的創立了時域有限差分法。該網格體系的特點是，電場和磁場各分量在空間的取值點被交叉地放置，使得在每個坐標平面上每個電場分量的四周由磁場分量環繞，同時每個磁場分量的四周由電場分量環繞，這樣的電磁場空間配置符合電磁場的基本規律：法拉第電磁感應定律和安培環路定律，因而也符合電磁波在空間傳播的規律。
FDTD方法中，計算電磁波對人體的作用，是把人體作為一個散射體，通過迭代足夠的時間步，使人體模型內每一網格中的場都達到穩定，計算所獲得的是人體模型內每一網格三個電場分量和三個磁場分量的穩定值。
目前國際上通常用比吸收率SAR（Specific Absorption Rate）作為手機電磁輻射的量度，來衡量電磁輻射對人體的影響，并以此來確定人體能夠接受的限制值。SAR定義為單位質量所吸收或消耗的能量對時間的導數：
（1）
如果入射場為時諧場，上式可表示為：
（2）
式中為生物體組織的等效電導率；是生物體組織的質量密度；為生物組織中的最大電場強度。
由于人體電學性質的高度非均勻性，電磁場在人體內的分布很不均勻，每種組織所吸收的電磁能量不僅與其中的電場有關，也取決于自身的電導率。為了表明整個人體吸收電磁能量的水平，有時也采用平均SAR這一參量。
3 手機和人體頭部的電磁模型
3.1 單極天線手機模型
在本文的計算仿真中，主要考慮的是手機距離人體頭部位置不同時的輻射情況，因此手機作為輻射源的狀況不是考慮的重點。本文采用在手機電磁輻射研究中廣泛采用的單極天線手機模型[3]，即手機天線長度為手機發射頻率對應波長的1/4。對于GSM制式手機，信號激勵頻率為900MHz，輸入功率設置參照IEEE C95標準，900MHz時為0.3W。
單極天線手機模型將手機簡化為天線和機身兩部分，機身為表面覆蓋絕緣介質薄層的長方體金屬矩形盒，表面的絕緣塑料介質，厚度通常為1㎜，其相對介電常數一般取。手機機殼內部通過一薄金屬片與天線饋電端相連，該金屬片用來固定手機天線并給天線饋電，大小為1.0㎝×1.0㎝，一般將其作為理想導體，其電導率取銅的電導率，固定在手機機殼上表面一角的天線長度為1/12m，近似取為8.0㎝，天線半徑0.33㎝，饋電點在機殼上表面中心；長方體機身的長（a）、寬（b）、高（c）分別為2.0㎝×5.0㎝×8.0㎝，人右手持機，取z軸方向向上并與天線平行，人頭水平指向手機方向為x軸，人頭鼻尖至后腦勺方向為y軸。論文參考。
3.2 人體頭部電磁模型的建立
本文的仿真計算中所建立的人頭模型為分層球形人頭模型，將人頭劃分為四層，包含皮膚、骨骼、肌肉、大腦四種組織，由于人的眼睛在人體各組織中具有較高的電導率，該組織處的SAR值突變明顯，因此人頭模型中加上眼睛一共五種組織。該模型所代表的實際人頭幾何尺寸為：左耳至右耳13.5㎝，鼻尖至后腦勺17.5㎝，下顎至頭頂20㎝，各種人體頭部組織在900MHz頻率下的電參數如表1所示[4]：
表1 人體頭部組織電磁屬性參數（900MHz）
【關鍵詞】中國移動通信基站;整改判定方法;輻射超標
一、前言
移動事業發展促進了城鄉經濟發展，也方便了人們生活需求。但由于移動通訊基站的特點是對環境開放，造成了一定的電磁輻射污染。新聞媒體對此危害也做了大量報道，人們對移動通訊基站的存在越來越感到不安，投訴上訪事件逐年增加，嚴重干擾了公眾正常生活與社會穩定。通過對電磁輻射測試方法進行分析，指出移動通訊基站的整改建議及防治措施。
二、移動通訊基站現狀及概述
移動通訊在我國迅猛發展，改善了我國通訊落后的狀況，促進了經濟發展，但由于面對開放環境，也造成了大幅度的環境污染。其中以放射性、輻射、震動噪音為主。世界衛生組織將此污染列為全球第四大污染。移動通訊基站遍布城鄉各個角落，在媒體播放了相關電磁輻射的新聞后，個別家庭甚至用鐵皮封鎖門窗，也有人反應出各種疾病。在鐵嶺市還出現了破壞移動基站設施等不良現象。在丹東，有居民控告移動基站導致身患白血病等等。近幾年，移動基站建設嚴重影響了公眾生活和社會安定。但是移動基站到底會不會對人身體造成傷害，一直人們普遍關注的話題。面對蓬勃發展的移動技術，人們工作生活有了很大的改變，在享受移動帶來的便利時，人們開始對電磁輻射與移動基站建設產生不同爭議。破壞施工、與施工單位產生沖突等現象屢禁不止。許多移動基站在建設中被迫拆除。類似的問題阻礙了移動事業發展，影響了社會團結。
三、移動通信基站電磁輻射的影響
在不了解輻射的基礎上，人們對輻射有一定的抵觸情緒。其實人一直生活在電磁輻射之中。地球自身就是充滿熱輻射、電磁輻射的磁場，雖然電磁輻射隨處可見，但絕不是令人望而生畏的事物。當電磁輻射被控制在一定范圍內會對人體有益。如增加微循環防止炎癥發生等。但在一些特殊場合，電磁輻射就會影響到人的身體健康也會造成電磁污染。移動通訊基站作為最重要的設施，雖然通過電磁波來傳遞信息，但其危害遠遠低于正常危害強度。特別是近年來隨著數字技術的發展，移動信號電磁輻射得到了一定的控制。還不能與人體健康和電磁污染進行聯系。由于不同年齡的人的承受能力不同，因此不是所有人都會因為電磁輻射影響身體健康。
四、移動通訊基站電磁輻射判定
為了保障公共健康，防止電磁污染，大力開發電磁技術，國家以兩個技術標準出臺了相應的管理指標。當電場強度小于12V/m或密度小于40μva/cm2時為正常安全標準。此時的電磁輻射強度完全小于電腦輻射與電視輻射。由于移動通訊基站天線與居民住所存在一定的距離，同時會在空中衰減。因此，當高度處在安全值以上時，不會對附近住戶造成健康污染。
（一）移動通訊基站與輻射強度關系
通訊者在移動過程中保持穩定清晰的通話，是建立在移動基站與手機的無線信道傳送之上的。為了確保通信質量，通信基站與手機之間利用計算機控制程序，自動調節電磁輻射功率以及動態信道的靈敏度，實現了局域切換、智能登記等功能。根據其通訊原理，BTS基站內的覆蓋范圍為700左右，距離通訊基站越遠，信號強度越強。有實驗證明，當手機與通訊基站距離700米是，信道功率為13W，而距離接近200米時，發射功率為0.1W[1]。由此可見，通訊基站的密度越高，電磁輻射的強度就越小，而在手機使用過程中，越接近通訊基站電磁輻射越小。
（二）移動通訊基站電磁輻射超標原因
首先，當基站內發射天線與建筑物距離較近時，發射天線主瓣正對建筑則功率值超標。如，當發射機功率為20W，基站網為900MHz的時候，扇區電磁波功率會超過國家規定的密度值。
其次，移動通訊基站建設不合理。在移動通訊基站建設過程中，為了避免臨近基站的信號干擾，往往天線都會形成一定的俯角，如果角度不合理，就會造成電磁輻射污染[2]。如，當移動基站位于公寓頂，但會形成11°角且與對面居民樓距離接近15m時，檢測結果會在9.6μva/cm2以上，超過工程項目規定的數值因此嚴重超標。
最后，本底電磁輻射超標。由于電磁檢測以從何場強為主，如果基站是建設在電視臺或尋呼臺周邊，都會顯示電磁輻射超標。因此，在基站建設過程中首先要對地理環境進行分析，在已經超標的地點，不適合建設移動通訊基站。
五、超標移動通信基站的整改方法
首先，以新帶老，合理選擇建設位置。運營商在選址階段，要根據網絡覆蓋情況及信號覆蓋情況，最大限度的避免信號疊加，淘汰老基站，與城市發展相結合，加強分析環境影響規劃，避免對環境對公眾造成電磁輻射污染。選址前應首先考慮基站周圍是否有電磁輻射體和高層建筑，基站要盡量避免建在幼兒園、學校、醫院、養老院等環境敏感地區[3]。
其次，合理假設天線。對于基站超標原因中發現，天線架設不合理不僅會造成環境污染，也會影響高層住戶的身體健康，因此，天線假設要使用增高架，與樓體保持一定的距離[4]。
最后，認真遵守移動通訊建設項目中，環保理念與環保規定，盡量考慮人們心理承受能力。由于人精神因素和承受能力不同，因此在基站建設過程中，要設計合理的建設位置，避免影響群眾生活，避免出現對立情緒。如，當基站天線安裝在用戶距離較近的位置時，即使數據小于國家標準，居民還是很難以接受。這就需要有關部門主動履行環保職責，公開監測數據打消居民顧慮[5]。加強宣傳緩解矛盾，尊重公民知情權力，積極解釋和宣傳電磁輻射相關知識，環保部門要努力化解社會矛盾，確保運行商在建設過程中將電磁輻射范圍控制在國家規定范圍之內。
六、結束語
綜上所述，移動通訊基站電磁波基本處在安全范圍之內，因此公眾不必過于擔心健康問題。只要以科學的態度實事求是的角度來分析了解電磁輻射，就會發現電磁輻射其實并不可怕。公眾要相信移動通訊企業的鄭重承諾，肩負起應有的社會責任。
參考文獻
[1]常廣亮，鄒澎，孫漢卿.通信基站電磁輻射測量系統設計[J].安全與電磁兼容，2011，02（05）：121-123.
[2]李少婷.武漢市GSM移動通信基站電磁輻射環境影響調查[J].輻射防護通訊，2010，06（06）：1002-1004.
[3]張海鷗，潘超.移動通信基站電磁輻射時空分布及衰減特征[J].電力環境保護，2011，09（12）：22-24.
【關鍵詞】 電磁輻射 WCDMA 移動基站 強度預測 監測防護
一、移動通信基站及電磁輻射
1.電磁輻射在人們生活中不可避免，長被人們稱之為電子煙霧，它是由空間共同移送的電能量和磁能量組成的，由電荷的移動產生的能量。而移動通信正是依賴電磁輻射來實現傳播的。電磁輻射對于人們生活的影響很大，有很多人也都為此苦惱，移動通訊在給人帶來便利的同時，對人們生活環境和人的身體健康的影響極大。
2.電磁輻射會照成電磁污染，當電磁輻射超出人體和環境的影響的范疇，就會產生極大的危害。電磁輻射對于身體的危害主要分為三方面，其一就是所謂的非熱效應，人體的器官都是處于一個相對平衡的狀態。而電磁輻射則會改變這種平衡關系，人體的器官和身體細胞會受到損傷。其二是熱效應，人體的主要組成成分是水，當水分子吸收電磁輻射之后，相互碰撞，溫度不斷提高，溫度的升高會對人體中的蛋白質和DNA結構產生影響，嚴重的能夠引起細胞突變。其三就是累積效應，現在的生活中，到處都有著電磁輻射，當電磁輻射對你身體的傷害還沒有完全恢復之前，就在此受到傷害，長此已久，人受到的傷害會越來越重。
3.移動通訊系統往往由移動臺、基站、移動交換中心以及與市話網絡相連接的中繼線等組成。移動通訊的特點是信息交流的雙方至少有一個處于移動通訊收發狀態，它依賴電磁波的傳播，所以一些惡劣的條件會影響通訊信號。并且移動信號與信號之間有干擾，常會出現紊亂的現象，經過人們研究，移動通信設備使用了自動功率控制電路，就是人靠近基地站的時候他的發射功率自動降低，而遠離的時候則會自動升高。
二、基站電磁輻射的評價標準及監測方法
1.基站就是無線電臺的一種，它主要是作為信息的中轉，也就是信號的收發，它連接著移動電話和移動通訊網絡。基站是固定在某一個地方的高功率多信道雙向的無線電發射工具，當你用手機打電話的時候，民眾手機上發出和接受的信號都會通過附近的移動基站，通過移動基站，會把你的電話接入無線網路中，為了避免信號的相互干擾，往往不同區域的信號高低不同，就好像蜂窩一樣，因此通訊系統又被成為蜂窩系統。
2.移動基站的電磁輻射主要來源于三個方面，其一是發射機本身的電磁泄漏，基站一般建設的都比較高，距離地面比較遠，其對于地面上的輻射強度小。其二是發射天線的信號發射，發射天線一般建設在離地五十米以上的塔樓上，他們的發射能量有限。其三是高頻電纜和接頭處，但是接頭處一般都有著特殊的防護。但是那些建設在高樓樓頂的發射基站對于那些居住距離樓頂比較近的人，危害還是很大的。
3.當今社會對于電磁輻射越來越重視，移動通信方面不能馬虎，移動通信對于基站電磁輻射的檢查時刻都不能松懈，電磁輻射如果泄露嚴重，對于人和環境影響都是巨大的。對于電磁輻射監測一般都是定期進行，一般都是固定的某一個時間段固定的地點進行不間斷的監測，防止電磁輻射對于人們的危害，把電磁的輻射控制在一個安全的范圍。
三、基站電磁輻射的防護
1.安全防護距離是指符合我國對于電磁輻射防護規定的公眾照射限值和電磁輻射的管理規定。由于發射天線有著方向性，所以對于不同方向上電磁輻射程度不同，對于電磁輻射的防護力度應該也有所不同，并且發射天線與空間某一點的最小距離也要控制好。如果這這些因素無法改變，那么就應該對防護人員進行個體防護。
2.想要減少電磁輻射對于環境的污染，可以有三種防護措施，防護措施主要是干擾源的改變、干擾傳播途徑、減少敏感設備。對于移動通訊中的電磁輻射的防護，主要是對干擾源的合理建設采取一些有效的措施。
四、結束語
移動通訊的應用現今越來越普遍，在生活中必不可少。人們逐漸意識到電磁輻射對于環境和人體的危害和影響，民眾應該更好的去了解相關的知識，正確的看待電磁輻射，適當進行防護。通過移動通訊電磁輻射對于環境方面的影響的研究，讓民眾對于電磁輻射有了更深的了解。對于移動信息基站建設的一些防護措施進行了簡略的探討。
參 考 文 獻
[1] 林少龍，蔡賢生. 移動通信基站天線設置與電磁輻射影響分析[J]. 中國無線電. 2011（05）
【關鍵詞】 通信基站 電磁輻射 現狀 對策
近年來，隨著青島市經濟的高速發展，通訊產業和社會信息化程度不斷提高，大量手機基站、電視塔、廣播站、雷達、衛星通信等伴有電磁輻射的設備越來越多，這些設備為人類的生活和發展起到了重要作用，同時由于大部分電磁波都是有用發射，所以環境中電磁能量密度增大，頻譜增密，電磁輻射的活動也在迅速增加。環境中產生電場、磁場、電磁場的設施大致可分為五類，無線通信發射系統是其中之一，尤其是移動通訊基站的電磁輻射，其危害性越來越受到社會公眾的重視和關心。將是社會發展的必然趨勢。
1 現狀
青島市現有移動、聯通、電信等公司通訊基站6000余座，設備工作頻段一般在900～1800MHz，其特點是種類多、數量大、分布廣，全天工作，雖然使用定向天線，但由于信號覆蓋率要求，絕大多數情況下是三個定向天線組合使用，單個基站輸出功率相對不大，平均輸出功率只有37.1W，但由于基站數量大，移動通訊基站設備總輸出功率占全市以信號發射為主的設施總輸出功率的32.4%，居第二位，而且相當一部分基站建在居民區等敏感位置，帶來的環境投訴問題相對多。
目前我們對青島市的移動通訊基站監測數量達到800余座，根據評價標準《電磁輻射防護規定》（GB8702-88）電場強度公眾照射導出限值為12V/m[1]，未出現超標現象；日常管理中按照《輻射環境保護管理導則電磁輻射環境影響評價方法與標準》（HJ/T10.3-1996）中對單個移動通訊基站項目的要求電場強度限制在GB8702-88中規定的限值的1/[2]，即5.4V/m。
監測時根據每個通信基站電磁輻射的空間分布特點和周圍環境的狀況的特點、敏感程度等，結合現場實際條件，選擇不同的點位進行測量，力求測出對環境影響的輻射水平的最高值，監測方法按照《輻射環境保護管理導則電磁輻射監測儀器和方法》（HJ/T10.2-1996）的要求進行，在基站天線主瓣方向（全向天線按3個方向）布設監測點位，取地面上1.7m的高度進行監測。
通過基站監測結果顯示僅在發射天線近距離處（樓頂平臺靠近發射天線5米內）且正對發射天線方向時，偶爾有超標現象，且超標率不到0.5%，并對監測數據超過5.4V/m的基站都要求進行了整改，整改后全部達標。
2 對策建議
針對通信基站中的問題，通過環保管理部門、監測部門和擁有電磁輻射設備的單位的共同努力，為保障人民群眾的切身利益，應采取必要的措施保護我們的電磁輻射環境。
2.1 嚴格移動通訊基站的環評審批及“三同時”制度
從源頭抓起，對移動通訊基站的建設嚴格進行審批和要求，執行“三同時”與環評制度，在環境敏感區域中或目標附近不準建設大規模的移動通訊基站；通訊基站建成后，嚴格進行驗收，加強驗收監測中設備近場、遠場輻射強度的監測[3]，同時加強對電磁輻射污染源的日常監測及監理工作。
2.2 加強移動通訊基站監測能力及數據綜合分析能力
加強監測能力，購置先進的電磁輻射分析儀，同時建議配備移動式電磁輻射監測站，配置射頻和工頻電磁輻射監測設備；針對基站電磁監測數據，進行綜合分析，說清通訊基站電磁輻射的污染狀況，找出污染的特點、規律并提出對策，為管理部門提供依據。
2.3 合理配置科學規劃
結合城市規劃，根據各功能區對電磁輻射環境的不同要求，做出青島市的電磁輻射環境功能區劃。將城市空域電磁波發展規劃納入城市建設總體規劃，做好各類不同的電磁輻射發射設備的合理布局，即要防止其對居民區的污染和不同設備間的相互干擾，又考慮其今后的發展空間。對敏感區域要限制發射設備的發射功率，杜絕超標發射。針對不同設備，選擇適宜的屏蔽防護設施。
2.4 建立相應的地方管理辦法
積極貫徹國家環保總局18號令《電磁輻射環境保護管理辦法》及《山東省輻射環境管理辦法》，并根據國家有關的法規和標準，制定出符合當地實際情況的地方性電磁輻射管理工作條例。同時加強與無線電管理委員會及城市規劃等部門聯系、協調工作，密切配合，齊抓共管將電磁輻射的污染降到最低水平。
2.5 加強宣傳教育
目前，社會上對電磁輻射污染環境的宣傳力度不夠，廣大人民群眾對電磁輻射的知識了解不多，并且擁有電磁輻射設備的單位中的管理和工作人員對加強預防電磁輻射的意識也不強，對電磁輻射的污染了解甚少，缺乏足夠的重視。
3 結語
隨著國家及社會對電磁輻射環境的日益重視，通過加強管理、科學規劃及通信手段新技術、新材料等的有效地推廣和使用，可大大減輕城市內電磁輻射環境污染問題，為保障社會群眾生活在良好的環境中，起到積極促進和作用。
參考文獻：
[1]國家環境保護總局.電磁輻射防護規定（GB 8702-88）.1988.
1.距離電磁輻射源1.5米以上。
2.盡量縮短接觸家電時間。
3.不要把家用電器擺放得過于集中，特別是電視、電腦、電冰箱不宜集中擺放在臥室里。
4.當電器暫停使用時拔掉電源。
5.佩戴心臟起搏器的患者以及抵抗力較弱的孕婦、兒童、老人等，較長時間接觸電器時，最好穿上阻擋電磁輻射的屏蔽防護服。
6.在手機響過一兩秒或電話兩次鈴聲間歇中接聽電話。
此外，針對不同的家用電器，還應采取必要的防護措施。
防電腦電磁輻射
電腦是家庭電磁輻射最大的污染源，因此，要格外地加以重視。
合理放置
①電腦最好放置于家人活動較少的房間里，這樣在使用電腦時，其他人就會減少受到危害的可能。②盡量別讓屏幕的背面朝著有人的地方，因為電腦輻射最強的是背面，其次為左右兩側，屏幕的正面反而輻射最弱。③將顯示器盡可能向后推，以能看清楚字為準，至少也要與眼睛相距50厘米到75厘米的距離。④電腦桌下方常常有一堆電線及變壓器，要盡可能地遠離你的腳。⑤操作電腦時，椅子的高度以眼睛向下視與屏幕成30度角為宜。
選用防護屏
質量合格的防護屏，具有防輻射、防靜電、防強光等多種作用。選用電磁輻射復合型抑制織物制成的防護屏，或選用不銹鋼纖維織物制成的防輻射罩，可達到良好的防護效果。當然，有條件的最好選擇液晶顯示器，因為液晶顯示器的電磁輻射很小。
注意室內通風
科學研究證實，電腦的熒屏能產生一種叫溴化二苯并呋喃的致癌物質。所以，放置電腦的房間最好能安裝換氣扇，倘若沒有，上網時尤其要注意通風。
防冰箱電磁輻射
電冰箱是廚房中一個高磁場的所在，所以，應盡量避免在冰箱工作時靠近它，即使在取食物時也應盡量避免在冰箱工作時打開冰箱。另外，如果冰箱的散熱管灰塵太多，電磁輻射也就越大。所以，經常用吸塵器把散熱管上的灰塵吸掉，提高其效率，也是減少電磁輻射的有效方法。
防音響電磁輻射
有些家庭為了方便欣賞音樂，喜歡將組合音響放置在臥室里。而一套組合音響的磁場可高達150mG以上,因此，組合音響最好不要放置在臥室里。原則上任何電器用品都應該遠離你的床鋪。有人總抱怨睡眠質量不好，其實很可能就是床鋪附近放置的電暖器、電風扇、空氣清新機、空調等電器在作怪。
防低壓電源電磁輻射
帶變壓器的低壓電源一般磁場都很高，手機充電器、便攜式單放機在插座上的變壓器磁場也較高。所以，在使用這些帶變壓器的低壓電源時應與之保持一定的距離。
防相鄰電器的電磁輻射
怎樣才能防止和減少“電子霧”污染呢?專家們提醒大家注意以下幾點：
一、注意辦公和家用電器的設置。不要把家用電器擺放得過于集中，以免使自己暴露在超劑量輻射的危險之中。特別是一些易產生電磁波的家用電器，如收音機、電視機、電腦、冰箱等電器，更不宜集中擺放在臥室里。
二、注意使用辦公和家用電器時間。各種家用電器、辦公設備、移動電話等，都應盡量避免長時間操作，同時盡量避免多種辦公和家用電器同時啟用。手機接通瞬間釋放的電磁輻射最大，在使用叫應盡量使頭部與手機天線的距離遠一些，最好使用分離耳機和話筒接聽電話。
三、注意保持人體與辦公和家用電器的距離。對各種電器的使用，應保持一定的安全距離。與電器越遠，受電磁波侵害越小。如彩電與人的距離應在4―5米，與日光燈距離應在2―3米，微波爐在開啟之后至少要離開1米遠，孕婦和小孩應盡量遠離微波爐。
四、在購買家用電器和辦公自動化設備時，一定要買正規企業生產的合格產品。因為合格產品的電磁輻射值必須在國家規定的安全范圍以內。
五、保持良好的睡眠方向，讓身體的睡向與地磁場一致，頭南腳北。
本文對當前防輻射服裝市場進行了調查分析，闡述了制定防輻射服裝產品標準的必要性和緊迫性，提出了相關的建議，并就改進和完善防輻射服裝的性能進行了探討。
關鍵詞：防輻射；服裝；必要性；標準
目前市場上涌現出大量的防輻射服裝，這些產品的質量參差不齊，產品檢測方面長期無標可依。因此，制定相關產品標準勢在必行。
1電磁輻射的危害
一般來說，日常家用電器的電磁輻射對普通人體的危害不是很大，但是當人體所處環境的電磁輻射強度超過一定限度或產生累積效應時，將對人體健康產生不利影響。高強度電磁輻射可對人體造成一系列不適反應，尤其對老人、兒童、孕婦和病人等特殊人群危害性更大[1]。1998 年世界衛生組織列出電磁輻射對人體的五大影響：1）電磁輻射是心血管病、糖尿病、癌突變的主要誘因；2）電磁輻射對人體生殖系統、神經系統、免疫系統造成傷害；3）電磁輻射是孕婦流產、不育、畸胎等病變的誘發因素；4）電磁輻射直接影響兒童的發育、骨髓發育，導致視力下降、視網膜脫落，肝臟造血功能下降；5）電磁輻射可使下降，女性內分泌紊亂，月經失調。
2防輻射服裝的發展
2.1防輻射面料及防護機理
從20世紀六七十年代開始，科學工作者就開始尋求屏蔽電磁波的良好方法，電磁屏蔽服裝也就應運而生[2]。目前常見的抗電磁輻射的織物主要有金屬絲和服用紗線混編織物、金屬纖維和服用纖維混紡織物、化學鍍層織物、金屬噴鍍織物以及科技含量較高的多離子、多元素和納米材料等新型材料織物[3]。
金屬纖維與常規纖維混紡織物電磁波輻射屏蔽機理主要是利用金屬纖維(如銀、鎳、銅、不銹鋼等)或金屬化纖維的導電功能。這些導電性很好的金屬對電磁波具有強烈的反射作用和吸收作用。當電磁波輻射在織物上時，織物中均勻分布的金屬或金屬化纖維成為導電介質而將部分電磁波反射回去，減少了電磁波的透過量；同時導體中的電子在電磁波的作用下感應形成渦流，渦流在導體中傳導產生熱效應，從而損耗電磁波；還有一部分電磁波進入導體內部經多重反射能量耗盡。隨著織物中導電纖維含量增多，導電性越強，反射能力愈強，渦流形成越多，多重反射增多，電磁波透過量愈小，屏蔽作用也就愈好[4-5]。目前較為高端的產品是由銀纖維面料制成的服裝，由于銀纖維良好的導電性，其屏蔽效果遠遠好于其他纖維，但是由于價格昂貴和國家對銀使用的限制，一般工薪家庭只能望其項背，無法大面積推廣普及。目前電磁屏蔽織物中的金屬絲多采用銅、鎳、不銹鋼纖維，其中不銹鋼纖維的制備工藝較為成熟，且價格低廉，其屏蔽效果也相當優秀。
2.2防輻射服裝結構設計
由于服裝的開口及縫隙會在一定程度上影響其功效，因此在防輻射服裝的結構設計中，應盡量減少開口的數量與面積，減少布片間的縫合，使防輻射的屏蔽效果達到最佳狀態。適當地加長衣長和袖子，領口、袖口，下擺盡可能收緊，加厚服裝面料，形成一個相對密閉的防輻射空間，可抵擋電磁波的強穿透力。如目前市面上出售的肚兜式防輻射服對電磁波的屏蔽功效就會比夾克款式的相對差一些，因為電磁波容易從的背部襲入[6]。
2.3防護服裝的功能性和設計美感
可根據人們的職業、個人品位及體形的不同來設計防輻射服裝，細分消費市場，針對不同的消費群體設計各異的款式。如從事特種作業行業的急需防護措施的人們，應耐磨、耐水，面料較厚，色調偏暗耐臟，樣式以工裝為主；孕婦防護服裝的設計重點可放在身體上部，在寬大的衣服上打褶或加以花邊，局部使用刺繡等工藝手段將人們的視線吸引到裝飾部位，并且考慮孕婦各個時期，尤其是懷孕后期的體形變化，盡可能地做到穿脫方便自如；防輻射內衣強調面料柔軟舒適，女式內衣盡可能地合體，體現女性婀娜多姿的身材，兒童及男士內衣則相對寬松舒適等。當然，防輻射服裝的設計也要從保溫性、透氣性、輕薄、穿脫便捷等方面不斷改善服裝的設計，增加服裝的舒適度，從而使防輻射服裝得到越來越多的人群認同。
3防輻射服裝市場現狀
防輻射服裝的種類包括內衣、背心、肚兜、孕婦裝、襯衫、馬夾等。隨著人們對優生優育的重視，孕婦防輻射服已經廣泛普及，幾乎每一個孕婦都會選擇一件孕婦防輻射服作為保護寶寶的第一道屏障。目前市場上出售的防輻射服裝動輒幾百元，甚至上千元，普通消費者對防輻射產品缺乏正確的認識，主觀地認為價格越高質量必然越好，面料越厚防輻射功效越明顯，款式越長越能夠更大程度地抵擋輻射的危害，至于產品的防輻射功能會達到什么樣的效果卻沒有概念。雖然生產廠家和經銷商都能拿出檢測報告讓消費者相信產品的性能，但很少有人認真查看檢測報告，而且一般報告中標注的被檢樣品是面料而非服裝。對面料樣品的檢驗報告無法代表防輻射服裝的防護功能，所以即使這些防輻射服裝所采用的面料抗電磁輻射效能很好，能屏蔽掉99%以上的電磁波能量，在被制成不同款式的服裝后，真正的屏蔽效能也無從得知[7]。
目前我國只有防輻射性能檢測的試驗方法標準，相關產品標準的制、修訂工作遠遠沒有跟上產業發展的步伐。為減少電磁輻射對人體的危害、防止電磁輻射污染、保護人們的身體健康，規范防輻射服裝市場，積極引導健康消費，保護廣大消費者的合法權益，防輻射服裝產品相關標準的制定具有重要的現實意義和深遠影響。
4防輻射服裝標準的制定
目前人們可以檢測出防輻射面料的屏蔽性能，但是對面料制成服裝后的屏蔽功效的檢驗存在漏洞。防輻射服裝的屏蔽性能雖與織物的性能有關，但在服裝的生產過程中，摩擦、高溫等作用必然會使面料的物理性能有一定的變化；服裝的暴露面積也會在一定程度上影響防輻射的功效：在進行防護織物的屏蔽性能測試時，接收天線會被織物所屏蔽，反射和散射的信號很少，所以抗輻射作用優良；然而由于衣物的領口、袖口和下擺等處都存在開口和縫隙，環繞在人體周圍的電磁輻射很容易從各個開口處進入，這在一定程度上會降低服裝的屏蔽效果，使服裝的屏蔽效能與織物的屏蔽效能存在差距。因此，有必要盡快制定出一整套完善的防輻射服裝屏蔽效果測試的方法和標準，規范檢驗市場，切實保護消費者的合法權益，提高生產廠商的信用度。
建議具有承檢能力的檢測及科研機構充分關注防輻射服裝的性能檢驗，嘗試模擬真人試驗空間，在輻射程度、光照、溫濕度等各個指標符合一定參數設計條件下，對密閉空間內的人體模型穿上防輻射服裝，利用天線發射不同強度的電磁波，根據放置在人體內部的接收信號的強弱，對其進行防輻射性能鑒定，并得出其防輻射服裝的真實屏蔽功效[5]。
參考文獻：
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論文關鍵詞:計算機 電磁輻射 信息安全 TEMPEST
論文摘要:利用電磁學的方法分析了計算機電磁信息輻射的原理?引入偶極子分析計算了計算機電磁信息輻射場的頻譜與場強;研究了計算機電磁信息輻射接收機的接收原理?進一步定量分析了輻射場強與接收機帶寬、噪聲系數、接收天線定向性和增益之間的數值關系;闡述了計算機電磁信息泄露的方式和途徑?概括了基于實際的軍隊計算機應用中電磁信息安全與防護的主要手段。
隨著信息技術的發展和微型計算機的普及應要處理、傳輸、存儲的軍事機密的安全構成了嚴重的用?計算機已成為目前最關鍵、應用最廣泛的信息處威脅?給國家和軍隊造成重大損失。理、傳輸和存儲的電子設備。軍隊指揮自動化、國防為了確保涉及軍事機密的信息的處理、傳輸、存工程的通訊與指揮、現代化的武器裝備以及智能化儲更安全有效?就必須重視軍用計算機的電磁信息的信息技術產品等無不與計算機有關。由于計算機安全與防護?研制、開發和使用防信息泄漏的計算的特殊構造方式?它在工作時?會向周圍空間輻射電機。在計算機信息安全領域?電磁信息輻射的研究磁波?這些電磁輻射信號包含豐富的頻譜資源?攜帶屬于TEMPEST(Transient ElectroMagnetic Pluse Em-大量有用信息?一旦被敵方接收并破譯?就對計算機anationStandard)的研究范圍。
1電磁信息泄露原理
1。1計算機輻射原理
麥克斯韋于1846年歸納出了麥克斯韋方程組。根據麥克斯韋方程組(方程組(1))可知?電路中只要有電流的變化就會有電磁波的產生?任何時變電磁場都會向四周空間輻射電磁信號?任何載有時變電磁信號的導體都可作為發射天線向周圍空間輻射電磁信號。
由公式(2)、()3可以看出?偶極子所載信號幅度越大?頻率越高;功率越大?輻射場強越強;信號波形越尖銳?其頻譜越寬;高頻分量越豐富?其輻射場強越強。
計算機系統的主要硬件有主機、顯示器、鍵盤、鼠標、打印機和其他外設備?電源線、主機與外設備間的互連線纜(信號線、數據線和控制線)?連接主機、外設備與互連線纜的連接器。計算機電路組成復雜?各個部件以及各種時鐘電路都存在電磁輻射?產生攜帶大量信息的輻射電磁波。這些電磁波就通過計算機的主機、外設備、線纜和連接器向周圍空間輻射?產生的電磁信息泄漏伴隨計算機對信息的接收、處理和發送的全過程。
從信息種類來分?計算機電磁輻射信息包括視頻信息、鍵盤輸人信息、磁盤讀寫信息等。從輻射部件來分?計算機的電磁輻射可以分為處理器的輻射、通信線路的輻射、轉換設備的輻射、輸出設備的輻射等。
從輻射方式來分?還可以分為一次泄漏和二次泄漏。對于處于復雜電磁環境中的計算機?周圍的電磁波接收和發射裝置有可能成為計算機二次泄漏輻射的載體。如果計算機輻射信號以某種形式藕合到計算機周圍的發射電路中?它以兩種形式二次發射出去:輻射信號藕合在放大器的前級?被放大器直接放大發射出去;輻射信號藕合在混頻器前級?與發射機內的本振經混頻器混頻再經放大器發射出去。二次泄露輻射的強度可能超過一次泄漏的輻射強度?降低了計算機設備的防護等級?增加了信號泄露的危險。
1.2計算機輻射信息的接收
計算機工作時產生的極其豐富的諧波資源可達兆赫茲(GHz)以上?電磁輻射最強的頻帶范圍一般在20~so Hz之間?計算機的串口、并口、線纜和連接器?其信息泄露的帶寬一般較低?約在01 MH:?只要接收機的帶寬大于01 MHz?就能有效地接收計算機的輻射信息。計算機視頻信息的電磁輻射較為嚴重?隨著顯示器的分辨率越來越高?輻射的頻率范圍也越來越寬?輻射強度也不斷增加?被接收還原的可能性也不斷增大。1958年?vna.Eck在論文中提出?可以在1儀x〕m處接收還原視頻信息?20世紀90年代英國人稱可以在160 m接收還原視頻信號。其余部件的輻射?在滿足接收機條件的情況下?
當確定了接收機的帶寬B、接收機的噪聲系數凡、接收機天線的定向性D(或者增益G)?便可以確定接收機能接收到的最低場強?只要大于最低接收場強的計算機電磁輻射信號均可以被接收機接收。
2安全與防護
為了降低計算機電磁輻射信息泄露的危險?確保涉及軍事機密的信息的處理、傳輸、存儲更安全有效?必須采取安全防護措施。目前的計算機防電磁信息泄露所采取的措施主要有3種?即信號干擾技術、電磁屏蔽技術和TEMPEST技術。
2.1信號千擾技術
信號干擾技術是指利用相關原理?將能夠產生噪聲的干擾機放在計算機旁?把干擾機發射出來的噪聲電磁波和計算機輻射出來的信息電磁波混在一起?通過不同技術途徑實現與計算機輻射信息的相關聯?并產生了大量與計算機相同頻譜特性的偽隨機干擾信號?使干擾信號與計算機設備的信息輻射混合在一起向外輻射?所以能破壞原輻射信號的形態?降低輻射信息被接收后還原的可能。它具有造價低廉、移動方便、體積小、質量輕等特點?是目前國際上應用最廣泛的一種防泄漏措施。
信號干擾技術主要是針對計算機的視頻輻射信息泄漏采取的一種防護措施?缺點是干擾機的干擾噪聲(白噪聲)和計算機的輻射信號(主要是視頻信號)的特性是不同的?可以被接收者區分開?提取到其中的有用信息。而且?信號干擾技術多采用覆蓋式干擾信號?容易造成電磁污染和防護對象單一。
2.2電磁屏蔽技術
電磁屏蔽技術是利用電磁屏蔽原理?將計算機關鍵部分用特殊材料包起來?抑制近場感應和遠場輻射、中斷電磁輻射沿空間的傳播途徑?是解決電磁信息泄漏的重要手段。
電磁屏蔽有雙重作用:減小電磁輻射泄漏;防止外界電磁干擾。屏蔽方法有多種?根據不同需要可以采用整體屏蔽、部件屏蔽和元器件屏蔽。如:屏蔽電纜、屏蔽電路、屏蔽機柜、屏蔽室等。屏蔽效果與材料性能、輻射頻率、屏蔽體結構和輻射源的距離等有關。屏蔽體都需與大地相連?為屏蔽體上的電荷提供一條低阻抗的電氣泄放通路。電磁屏蔽的效果與屏蔽體接地的好壞密切相關?一般屏蔽體的接地電阻都要求。從使用的效果來看?屏蔽室更理想?好的屏蔽室可使信號衰減60一140dB?缺點是造價高。采用電磁屏蔽的方法防止電磁輻射泄漏時?并不是所有的設備和元器件都能完全封閉在屏蔽室?內。比如?電源線、信號線等均與外界有聯系?輻射電磁波可以通過傳導方式傳到屏蔽室外造成信息泄漏。
2.3 TEMPEST技術
TEMPEST技術即低輻射技術?是指在設計和生產計算機設備時?對可能產生電磁輻射的元器件、集成電路、連接線、顯示器等采取防輻射措施?從而達到減少計算機信息泄漏的目的。前景較好的是紅、黑設備分離技術。采用紅黑分離技術制造紅黑分離式計算機?是指在系統設計中引人紅黑工程概念?將計算機設備上的信號分為紅黑兩種信號?紅信號是指能被接收破譯?并復現出有用信息的信號;黑信號是指即使被接收到?也不能復現出有用信息的信號。把紅信號與黑信號完全隔離開來?然后對隔離后的紅信號采取特殊處理措施?使其達到防電磁信息泄漏極限值的要求。在計算機設備中?相應地也定義了紅設備、黑設備等概念。紅設備是處理保密數據信息的設備?黑設備是處理非保密數據信息的設備。
紅黑設備之間是不允許進行數據傳輸的。通常是在兩者之間建立紅黑隔離界面?僅僅實現黑到紅設備之間的單向信息傳輸。
軟件TEMPEST技術191是國外近年發展起來的新的電磁防護技術?基本原理是通過給視頻字符添加高頻“噪聲”并伴隨發射偽字符?使敵方無法正確還原真實信息?而我方可正常顯示。它替代了過去由硬件完成的抑制干擾功能?成本較低。采用TEM-PEST技術的防護型TEMPEST計算機?使用軟件來控制計算機輻射信號的發射?同時加入了專用的攻擊程序?當有人企圖截獲信息時系統能自動保護并進行自衛反擊。
【關鍵詞】顯示器；電磁泄漏；干擾技術；屏蔽技術；TEMPEST；防護
一、引言
在信息化戰爭條件下，信息優勢成為敵對雙在傳統的陸海空優勢以外爭奪的新領域，甚至成為制約戰爭勝負的關鍵因素。隨著人民防空信息系統的處理能力、鏈接能力的提高，人防信息系統的安全性越來越重要。信息系統安全的范圍非常廣泛，其中計算機顯示器所泄漏的信息易于被外界接收和復現，對人民防空信息的保護工作造成極大威脅。
二、計算機顯示器存在的電磁泄漏問題
計算機是人防信息系統的核心，雖然各級人防主管部門規定計算機信息系統不得直接或間接地與國際互聯網或其它公共信息網絡相聯接，必須實行物理隔離，但是這也不能完全避免泄密。因為計算機的顯示器、主板、存儲器、鍵盤等都存在一定的泄漏問題，其中顯示器信息的泄漏問題非常嚴重，卻又經常被忽視。顯示器內部數據傳輸方式有并行和串行兩種，并行信號是二進制編碼，傳輸速率高，頻率相近，格式上又沒有統一的規律可循，不容易被還原。串行數據往往遵循統一的標準和格式，而且數據的速率低，強度大，其輻射信息容易被截獲和還原[1]。常見的顯示器有CRT、液晶和等離子顯示器三各，它們泄漏信息的部位和程度各不相同。
（一）CRT顯示器信息泄漏。CRT顯示器的工作原理是：計算機顯示適配器將并行的數字信號轉換成模擬信號輸出，然后視頻放大電路將模擬信號進行放大，通過射極跟隨器輸出，送入顯像管陰極RK、GK、BK。視頻信號的幅度能夠達到60伏左右，行、場信號經過放大后，可能形成最高值為120伏的高電壓；偏轉線圈的電流比較大，可以達到安培級，它們是視頻泄漏的源頭。
（二）液晶顯示器的電磁輻射。現在液晶顯示器在人防信息系統中的應用越來越普遍了，人們大都認為它輻射小，往往不太注意它的信息泄漏問題。其實盡管液晶顯示器的輻射比CRT小，但是也存在較為嚴重泄漏現象，它的電磁泄漏主要來源于兩個部份，第一部份是液晶顯示器的面板及其驅動電路，第二部分是VGA接口、數字視頻接口（DVI-A和DVI-I）及其連接電纜和視頻預處理電路[2]。顯示器面板的背光源不攜帶視頻信息，只提供照明，不會泄漏信息。TFT上的電流較大，輻射能力也比較強，又攜帶大量的視頻信息，能夠造成信息泄漏。但是由于TFT的驅動信號是并行信號，在現有的技術條件下難以復現、還原信息，而且驅動電壓也不高，因此它不是液晶顯示器的主要泄漏源。第二部分所泄漏的信息能夠被目前的技術接收和復原，是液晶顯示器的主要泄漏源。
（三）等離子顯示器的電磁輻射。等離子體顯示器在人防信息系統中的應用并不多，但是其應用的場所往往比較重要，一般在會議室、值班室和指揮中心等，所以它的信息泄漏問題就顯得比較重要了。PDP的發光原理是在注入了惰性氣體或水銀氣體的真空玻璃管上加上電壓，使氣體產生等離子效應，由此釋放出紫外線來激發出三原色，由激發時間的長短來產生不同的亮度。PDP的前級放大電路和AD轉換器以及電源、高壓驅動部份、顯示屏（充放電時）都能產生電磁輻射，其中電源、高壓驅動部份、顯示屏產生的輻射雖然大，但是它的主要成分是噪聲，信號成分很小，不是信息泄漏的主要源頭；AD轉換器雖然存在泄漏信息，但是功率小，前級放大電路的信號是串行模擬信號，而且功率大，是信息泄漏主要源頭[3]。
三、顯示器信息泄漏的防護措施
目前的防電磁信息泄漏技術措施很多，本文從人防工作的實際出發，結合國情和具體情況，提出顯示器防止信息泄漏的綜合防護方法。
（一）加強對信息的管理。對信息保密工作來說，管理有時候比技術更重要，對人防的信息包括密級的文件，人防工程的面積、經緯度，人防指揮所相關信息等，依據國家頒布的《計算機信息系統安全保護等級劃分準則》，要制定和落實嚴格的各項保密制度，實行分級管理。按照“誰主管誰負責、誰使用誰負責”的要求，落實信息保密責任制，并造成泄密的單位和個人追究責任，涉嫌觸犯刑律的，要依法追究刑事責任。
（二）采用適當的技術措施。防止顯示器信息泄漏的技術措施比較多，從人防工程的實際情況來看，下面介紹的幾種技術方法比較適用。
1.屏蔽技術。屏蔽技術就是將保護的電路用由屏蔽材料制成的物體包圍起來，從而切斷電磁輻射沿空間的傳播的途徑，達到防止信息泄漏的目的。對人防行業來說，可將的人防信息系統放置在人防工程內。目前，我國的人防工程在電磁防護上主要是側重于防止電磁脈沖對敏感設備和人員的干擾、毀傷和傷害上，還沒有出臺具體的防止電磁信息泄漏的技術標準。如果能用“電磁吸波混凝土”或“電磁屏蔽混凝土”[4]等混凝土類電磁防護材料修建人防工程，就能有效地防止信息泄漏。對不具備建設這種防電磁泄漏人防工程的單位來說，在實際應用中可用屏蔽機箱對計算機及顯示器進行屏蔽或在顯示器表面使用防輻射屏，也能在一定程度內防止電磁泄漏。技術上可對顯示器內輻射量比較大的地方可以進行局部屏蔽，從而減少輻射。
2.干擾技術。干擾技術是指用干擾器發射出來的電磁波來干擾計算機輻射出來的電磁波，以掩蓋計算機泄露信息的內容和特征等，讓獲得泄漏信息的人無法復原。干擾器分為白噪聲干擾器和相關干擾器。白噪聲干擾器的干擾源是白噪聲，它的干擾信號和計算機泄漏的信號不相關，其噪聲信號比較容易去除，保密性差。相關干擾器產生的干擾信號和計算機視頻輻射信號個有相同的頻譜特性，兩種信號在空間混合后形成一種復合信號，破壞了原輻射的信號形態，即使被竊取也無法還原其信息。
3.濾波。濾波技術對傳導泄漏十分有效，是屏蔽技術的重要補充，可以設計為只充許特定頻率的信號通過。計算機視頻信息的泄漏主要是在高頻頻段的輻射造成的[2]，因此采用高通濾波器件可有效地防止視頻信息的傳導泄漏。
4.TEMPEST技術。TEMPEST技術是美國國家安全局和國防部聯合進行研究與開發的一個極其重要的項目。它是一項綜合的防護技術，是在設計和生產計算機設備時，采用干擾、屏蔽、“紅”“黑”隔離、濾波、布線和元器件選擇等方法，減少計算機中信息的外泄。
四、結語
從長期的趨勢來看，生產和使用低輻射顯示器是防止電磁泄密的根本措施。但是TEMPEST產品的在輻射低的同時，造價也非常高，價格是同樣性能設備的4到5倍，對我國現在的國情來說，全部采用TEMPEST產品還不現實。現實的應對策略是在加強保密管理的基礎上，在力所能及的范圍內采用必要的防護技術，形成合力，切實保護好人防信息系統的各項秘密。
參考文獻
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