浅析电磁辐射对中波发射台设备与人员的影响及防护措施

刘晶晶

内蒙古新闻出版广播影视科研所 内蒙古 呼和浩特市 010050

由于工作的特殊性，中波发射台处在复杂的电磁环境中，电磁辐射的显著特点是频率多、磁场强。特别是发射天线距离机房和办公区较近的中波台，台内的场强可达100dBμV 以上，这时辐射干扰会对各种电气设备特别是微控电子设备产生干扰，使这些设备程序混乱、无法操作甚至烧坏内部器件。

中波台主要是通过天线向空间辐射电磁波。电磁波的传播方式可分为天波、地波、直射波和散射传播，中波广播主要通过地波传送，晚上还可以通过空间电离层反射（天波）传播。传播特点存在衰落现象，场强有明显的日变化和年变化，易受太阳活动电离层暴（日凌）影响。

1 中波台站的主要辐射

以内蒙古广播电视局六一〇中波发射台为例，有4 副中波拉线塔、1 副中波锥面顶负荷小天线和1副微波自立塔天线，中波天线极化方式为垂直极化，超短波天线极化方式为水平极化。射频信号从机房内中波发射机通过馈线输送到发射天线，转化为电磁能向空间辐射，馈线是射频功率传输的通道。因此，中波发射机、馈线、发射天线都会产生电磁辐射。

1.1 发射机

发射机将音频信号模/数处理后的数字音频信号与振荡板产生的载波叠加，经功率放大器、功率合成器及带通滤波器转换成模拟的调幅波信号（射频信号），匹配阻抗后通过馈线传输到天线调配室。发射机作为射频源，运行时会产生较强的辐射。

1.2 馈线

中波馈线采用阻抗50Ω、外径40mm 的馈线，馈线距离地面平均高度为5.0m，起连接发射机与天线的作用。馈线为同轴多线式，均为18线笼形，其外导体由12 根铜包钢线组成，为接地端，起屏蔽作用，减少电磁辐射；内导体由6根铜包钢线组成，接高压。即使有屏蔽层，馈线下方及其附近空间都有电磁辐射。

1.3 发射天线

中波发射天线通常为76m高，由3-5 层拉线固定，工作时将通路内的射频信号以电磁波的形式向周围空间辐射。因而，发射天线周围有很强的电磁辐射，同一天线，越靠上辐射越大。另外，一副好的发射天线同时也是一副好的接收天线，其从空间接收到的无线电波也会产生少量辐射。

2 中波辐射对人体和电子设备的影响分析

2.1 中波辐射对人体的影响

众所周知，电磁波的辐射对人体的影响程度取决于以下几个因素，一是辐射电波的波长；二是人体接收电功率的大小；三是被辐射时间；四是人体与辐射源的距离。人体长时间受到电磁波辐射，会对皮肤、黏膜组织、生殖系统、神经系统和免疫系统产生影响，引发心悸、头胀、失眠、白细胞减少、免疫力下降、视力下降等症状。从理论上来讲，电磁波波长越短，载波功率越大，人体吸收电磁波的能量越大。六一〇中波发射台中波广播的载波频段分布在549—1458kHz， 波 长 为 546.45—205.76m，这种波长远大于人体的尺寸，也大于一般建筑物的尺寸，根据电磁场理论及电波传播理论，电磁波波长远远大于障碍物时，电磁波会“绕过去”，即产生绕射，而不会穿透过去。在这种情况下，即便场强仪可以测到很强的信号，但中波电磁辐射波不会被人体吸收，所以中波电磁波根本不会对人体造成多大的影响。正常来说，在上述电磁辐射对人体造成影响的4 个因素中，否定了第一因素，后面3 个因素也就可以忽略不计了，但由于台站内工作人员的工作性质，会较长时间、近距离处在电磁辐射的环境中，因此做好必要的防护很重要。

2.2 中波辐射对电子设备的影响

中波电磁辐射不仅对人体有一定的影响，对电子设备的干扰也不容轻视。在中波发射台，电磁辐射干扰有以下几种形式：

（1）交调干扰。由于同频率的谐波或本频率与其它频率的偶次谐波相互调制而形成复杂的交调信号，这种信号频带宽，频率复杂，主要干扰广播电视的接收及通讯传输系统。

（2）对微控电子设备的干扰。发射台站内，许多电子设施都使用了微控系统，比如计算机、监听检测系统、集中播控平台、监控系统等。在实际工作中，由于电磁辐射的原因，经常会出现计算机键盘和鼠标反应迟缓、微控电子设施无法操作、死机、集中播控平台误报警、漏报警，尤其是天线调配室内、外监控摄像头及其稳压电源经常损坏，这都与电磁辐射干扰有关。

3 电磁辐射的防护措施

3.1 主动场屏蔽

主动场屏蔽是利用屏蔽材料将电磁场的作用和影响限定在某个范围之内，使其不对限定范围以外的任何生物机体或仪器设备产生干扰与危害的屏蔽技术和方法。适用于辐射源比较集中、辐射功率较大、工作人员作业位置不固定且周围不需要接收辐射能量的场合，中波发射机的频率振荡器、高频变压器、耦合电容器等器件均可采用主动场屏蔽，当然，发射机机箱包括内部的功放屏蔽铝板都属于主动场屏蔽范畴，这样的屏蔽体必须接地，否则屏蔽效率大大降低。因此，值机人员要尽量保证发射机各开关门处于关闭，这样既能提高发射机工作质量，又能减少辐射。

3.2 被动场屏蔽

被动场屏蔽是将场源置于屏蔽体外，使屏蔽体内不受电磁场的干扰或污染。适用于辐射体比较分散、工作人员作业位置固定的场合。屏蔽装置的屏蔽效果主要受材料选择、结构设计影响。

用于高频防护的板状屏蔽和网状屏蔽均可用铜、铝或钢(铁)制成，必要时可考虑双层屏蔽。电磁波进入屏蔽体后衰减很快，随着屏蔽厚度增加，屏蔽效率提高，一般情况下，屏蔽体厚1mm即可满足要求。为了保证机房值班室内的信源、播控平台等设施不受高强度的电磁场干扰，确保监听节目声音质量，应对中波机房值班室各墙体用铜带铺设，考虑到成本，可以用窄铜带以间隔为20-30cm 为宜，横纵交叉铺设，交叉点要焊牢。当然，铜网铺设应最好在值班室刚建好时进行，并引出接地线连接到信源系统专用接地地井。

3.3 滤波器接入

中波台站的电磁辐射一是来源于天线，能做的就是远离其有害辐射范围；二是来源于发射机，可以将设备外壳良好的接地（主动场屏蔽）；三是设备信号传输线，可以在信号传输线、网线上接入符合技术要求的高频滤波器，能有效滤除线路上感应的高频辐射干扰；四是供电线路感应，在供电线路上接入专业的电源滤波器，滤除电源上感应的高频辐射能量，为用电设备提供无辐射的纯净电源。

3.4 人员自身防护

一是远离辐射源。设备正常时，人员应与其保持合理的距离，除了按时巡检，人员应尽量在值机室监控设备正常运行时进行外部巡线，这时可采用防护措施，减少不必要的暴露。前提是利用好每周二的检修时间，对相关设备进行全面细致的检查和维护，保持设备正常运行，可以从侧面降低电磁辐射的影响。二是加强身体素质，从事相关工作的人员不仅要坚持锻炼身体，还应该积极补充抗氧化剂如富含维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、番茄红素、葡萄籽、虾青素等的食物，使机体处于最佳状态。