電磁波和輻射的區別范文

導語：如何才能寫好一篇電磁波和輻射的區別，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

“防輻射服”，你沒聽說過嗎？那你OUT了！

他就是生產這“防輻射服”的，王海兵――青島楚天生物科技有限公司的執行董事兼總經理。

在部隊服役10年，轉業后擔任過國內幾家大型生物醫藥集團的大區經理。手里有了錢，他覺得該是自己創業的時候了。

王海兵以前常到銀行辦業務，?？吹脚駟T在工裝外面套著便裝。一打聽才知道，原來她們已經懷孕或者正準備懷孕，穿的是防輻射服。王海兵突然嗅到了商機，并立即行動起來。

1.上網查數據。中國的廣播電視發射設備有10235臺，總功率高達130萬千瓦，手機信號發射基站也數以萬計。全國每年出生的約2000多萬新生兒中近120萬為缺陷兒，其中智力缺陷占多數。

2.通過書籍了解。導致嬰兒缺陷的因素中，電磁輻射的危害最大。電磁輻射是造成孕婦流產、不育、畸胎等病變的誘發因素，胚胎和胎兒組織特別容易受輻射損傷，這種損傷的表現形式多種多樣，可以表現為細胞壞死或細胞膜受損，細胞膜受損就會導致胎兒發育缺陷。

3.請教權威機構。王海兵找到了國內幾家紡織企業并與中國航天科工集團合作，研發出新一代防輻射功能的面料。這種面料在傳統工藝的基礎上更趨向防輻射功效專業化，且手感舒適、高效抗菌及耐洗滌。

到處都是電磁輻射，如何避免不必要的傷害？這是準媽媽最關心的話題，也是最動人的商機。研發防電磁波輻射服是健康的產品，對社會只有好處；人們對健康防護意識越來越強，產品一定也很受歡迎。王海兵決定開發防電磁波輻射服。

失敗中總結經驗

王海兵立即招兵買馬，研發防電磁波輻射面料，購置成衣生產設備。8個月的潛心研發設計，楚天牌專業防電磁波輻射服和肚兜問世，生物技術與紡織科技結合，產品環保、抗菌、耐用。

市場上已經有很多類似的防輻射服，大都在孕嬰用品店里銷售，價格高低不一。王海兵試圖與幾家大型孕嬰用品店合作，人家要么嫌產品價格高，要么就說款式不漂亮。

王海兵說：“很多防輻射服看似漂亮，但防輻射能力有限。要么用防輻射材質含量低的面料，要么在普通服飾內層加掛極少的防輻射面料。這樣的防輻射服需要拆下里層才能洗滌，時間久了還會氧化，效果不能持久。而我們的產品從里到外100%是防輻射面料，專業級的防電磁波輻射面料因工藝上的需要相對普通面料的花色要差些。”

“中國每年新增孕婦2000萬，如此龐大的孕婦市場怎么就不認同我們的專業級產品呢？”王海兵決定換種打法。

1.銷售渠道專業化。王海兵想到了自己在醫藥市場從業經歷，全國眾多的醫藥商不就是最好的合作伙伴嗎？他調整零售價，開始了專業走醫藥銷售渠道。同時配合商場、超市、孕嬰用品店銷售。

2.款式時尚美觀?？钍缴?，有防輻射肚兜、防輻射服、防輻射制服；顏色上，從以前的單一色變為各種顏色俱全；面料上，制作更精細，用料更標準，手感更好。

3.區域獨家。為了讓商有利潤空間，給每個簽約商都配備了電磁輻射測試儀，顧客在藥店購買產品時可以現場驗證效果。

4.小廣告宣傳模式，突出科普知識。孕婦懷孕以后幾乎每個月都要到醫院婦產科門診做例行檢查，這是最好的一對一宣傳的機會。雖然很多人知道電磁波輻射對胎兒不好，但是沒幾個人能懂得會造成怎樣的后果，這導致很多人無所謂。在宣傳材料上以突出科普知識為主，讓孕婦及家人懂得電磁波輻射對胎兒的潛在危害，嚴重的情況下有可能導致孕婦流產、胎兒畸形及智力低下等。

科普知識普及，孕婦們重視自身的健康防護，覺得不怕一萬就怕萬一也要買1件圖個心安。好一點的孕婦裝也要好幾百元，買帶有防電磁波輻射功能的孕婦服是一舉兩得。通過這一宣傳方式，一個縣級商單店的月銷售額基本達到了15萬元。

商也開辟了很多新的銷售渠道，比如在三八婦女節，有的商與工商銀行系統達成500件采購協議；十一國慶節，與婚紗影樓合作當特價禮品，7天贈送出300多件，還有的商與孕婦學校及計生部門合作，這些新的銷售渠道都帶來了意想不到的收獲。

2011年，青島楚天生物科技有限公司制定相應的科研、生產標準，已著手向國家食品藥品監督管理局申請注冊醫療器械批準文號，將以醫療器械的標準來嚴格把握產品的質量關，這一點就足以證明楚天牌防電磁波輻射服與普通防輻射服有本質的區別。

篇2

看來，銀行卡的升級已勢在必行，但是在生活中，大多數人習慣把銀行卡和其他各種卡裝在錢包里隨身攜帶。于是就有傳聞稱，“銀行卡和手機放一起，手機來電的時候，很容易消磁。女士提包的磁性暗扣、公交車上的刷卡器都有可能造成消磁。”這是真的嗎？芯片式銀行卡到底會不會因為手機等帶磁場的日常用品消磁呢？下面就為大家一一解說。

“消磁”說的由來

首先，“消磁”這個詞來源于最早出現并且仍然在廣泛使用的磁卡。磁卡（Magnetic Card）的特點很明顯，就是背面存儲信息的地方有一條黑色的磁條。打開錢包看看你的未升級的銀行卡，這類磁卡現在依然在廣泛使用。

磁卡的磁條是用液體磁性材料涂抹在卡片上或用細小的固體磁條粘貼在卡片上構成的。在磁條表面，還覆蓋有一層保護介質，防止因為摩擦刮蹭，破壞磁條結構。但是很不幸，對于把卡片粗枝大葉塞褲兜里了事的男生來說，這種保護還是太脆弱了，因為磨損而弄壞了磁卡是常有的事。

但是細心呵護不刮碰是不是磁卡就不會壞呢？如果真是這樣，就沒有“消磁”這個詞了。一般來說，磁條里分了三個磁道（也有功能簡單的磁卡只有一、二個磁道的）。其中，一、二磁道是只可以讀出不可以改寫的，三磁道是可讀寫的。如何寫呢？就是用強磁場改變磁道各單元的信息，這跟磁帶、軟盤、硬盤的原理是基本一致的。

所以，怕強磁場也成了它們的通病。所謂“消磁”，不全是指磁卡沒有了磁性，也指因為外界強磁場破壞了原本的信息，于是卡就無法使用了。磁卡確實不宜跟強磁體或者有強烈電磁波發射的物體挨得太近。

一般來說，手機發射的電磁波主要能量形式是電場，不會產生足以改變磁條信息的磁場。不過手機中的某些部件，比如揚聲器和震動電機確實帶有磁體，但一般它們不太可能緊貼在卡片磁條上，而且它們的磁場強度也有限，還不足以消磁。當然，如果方便的話還是建議將它們分開放比較好。

接觸式金融IC卡怕靜電

有鑒于磁卡怕強磁場、容量小、信息保密性差等缺憾，中國人民銀行開始推廣金融IC卡。金融IC卡分為接觸式與非接觸式兩種。接觸式金融IC卡，可通過插入受理終端的讀卡槽實現在POS和ATM上使用。目前，全國POS受理接觸式金融IC卡改造基本完成，ATM改造進程過半，按照計劃將于今年年底完成。

接觸式IC卡，把原來的磁條存儲升級成了由集成電路構成的存儲器，在卡內集成了CPU，這樣卡片就有了獨立的邏輯處理核心，可以進行比如加密、鑒權這樣的處理，大大地提升了卡片數據的安全性。所以它可以被用于小額支付，而不像磁卡那樣每次交易都要通過后端的銀行網絡。

接觸式IC卡的特點很明顯，就是卡片上有個金屬的“小窗口”，這個“小窗口”是內部集成電路的觸點接口（一般有8個）。通過這幾個觸點將讀卡器和卡片內部的電路相連接完成操作。這種卡片基本上已不存在“消磁”的問題了，因為它根本就不是用磁體來存儲信息的，讀寫數據也是直接用電而不是磁頭。

但是，這種“電擦寫”也有新的麻煩，那就是電子產品殺手—靜電。靜電很難避免，而且人體產生的靜電電壓還很高，能達到數百伏甚至兩千伏。而IC卡存儲器的一般工作電壓為5伏，耐壓大概在20伏以下。瞬間的高壓放電，對于人體來說最多只是覺得疼痛，但如果接觸到IC卡的金屬觸點，很容易造成內部芯片的損壞。為了避免這種情況，一般的IC卡都設計了保護電路。根據相關的國內和國際標準，保護電路應能夠抵抗2000伏的靜電。

無線式“閃付”金融IC卡

如果是非接觸式金融IC卡，卡面上有“Quick Pass 閃付”標識，用戶可在支持銀聯“Quick Pass 閃付”的非接觸式支付終端上（全國已近90萬臺），輕松一揮便可快速完成支付。一般來說單筆小額的支付無需簽名和輸入密碼。

非接觸式金融IC卡，完全不用接觸就能讀寫信息。它的本質結構跟接觸式智能IC卡區別不大，就是將原本的金屬接觸變成無線收發了。所以非接觸式IC卡又被稱為射頻卡（Radio Frequency Identification，RFID）或者電子標簽。簡單來說，其工作原理就是讀卡器發射一個根據信息變化的電磁波?？ㄆ瑑炔康母袘€圈（你可以把它設想為天線）把這個電磁波轉換成感應電流，用以傳遞信息和驅動芯片工作。

很顯然，非接觸式IC卡更不存在“消磁”的問題，它跟接觸式IC卡一樣，本身并不是用磁體存儲數據的。并且非接觸式IC卡在抗干擾和過載保護性能上較接觸式IC卡有著進一步的提高。首先，在相同電壓值下，非接觸放電的電流比起接觸放電小得多，更不容易造成損壞。其次，它所執行的國家標準提高，大大降低了因為靜電接觸造成的損壞。同時，這種卡除了和之前一樣具有靜電保護電路之外，還設置了針對感應線圈的額外保護機制，能夠防止因為輸入的功率超過了最大范圍而造成芯片的損壞。

手機會不會燒毀“閃付卡”

到底手機能不能讓新型的銀行卡發生損壞呢？手機信號是一種電磁波，用來對非接觸式IC卡進行讀寫操作的也是電磁波。但是，電磁波也有功率和頻率上的區別。手機信號能否對非接觸式IC卡產生影響，需要進行進一步分析。

具體來說，我們擔心的“影響”主要是以下兩種情況：

第一，手機信號會不會被非接觸式IC卡“誤讀”，改寫了卡里的信息？這種擔心毫無必要。非接觸式IC卡要和讀寫設備進行聯絡，需要經過繁復的“對暗號”（驗證）過程，而且信息交流往往是加密的。暗號對不上，聯絡就不能建立。

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關鍵詞:變壓器特高頻局部放電

1、前言

局部放電是指絕緣結構中由于電場分布不均勻、局部場強過高而導致的絕緣介質中局部范圍內的放電或擊穿現象，是造成絕緣劣化的主要原因，也是劣化的重要征兆，與絕緣材料的劣化和擊穿密切相關。因此，對局部放電的有效檢測對于電力設備的安全運行具有重要意義。

局部放電的檢測是以局部放電所產生的各種現象為依據，通過能表述該現象的物理量來表征局部放電的狀態及特性。由于局部放電的過程中會產生電脈沖、電磁輻射、超聲波、光以及一些化學生成物，并引起局部過熱。相應地出現了脈沖電流法、特高頻（UHF）法、超聲波法、光測法、化學檢測法等多種檢測方法。

特高頻檢測技術通過接收電力變壓器局部放電產生的特高頻電磁波，實現局部放電的檢測和定位。

2、特高頻在線監測的原理與裝置

2.1 UHF在線監測原理

變壓器內發生局部放電時，其放電持續時間是很短暫的，大約10ns～100ns。放電脈沖的上升時間則更短，僅為0.35ns～3ns，脈寬1ns～5ns。所以局部放電產生的脈沖信號的頻帶是很寬的，應在數十至數百MHz，甚至更高。因此，局部放電所激發的信號，除了以脈沖電流的形式通過變壓器繞組和電力線向外傳播外，還會以電磁波的形式向外傳播。這樣就可以通過特高頻傳感器接收到局部放電的信號，然后對接收到的信號進行分析，達到檢測和定位局部放電的目的。

2.2 UHF在線監測的抗干擾性

試驗結果表明：局部放電所輻射的電磁波的頻譜特性與局放源的幾何形狀以及放電間隙的絕緣強度有關。當放電間隙比較小或者放電間隙的絕緣強度比較高時，放電過程的時間比較短，電流脈沖的陡度比較大，輻射高頻電磁波的能力比較強。變壓器油紙結構的絕緣強度比較高，因此變壓器中的局部放電能夠輻射很高頻率的電磁波，最高頻率能夠達到數GHz。這樣特高頻的監測頻帶一般可為300MHz～3GHz。由于所采取的頻段較高，能有效地避開背景噪音（在200MHz以下）和常規測量中的電暈、開關操作等多種電氣干擾（一般小于300MHz）；而對特高頻通信、廣播電視信號，由于它們有固定的中心頻率，因而可用合適的頻帶將其與局放信號加以區別。

2.3 UHF在線監測的裝置

變壓器局部放電特高頻在線監測裝置主要包括以下幾部分：特高頻傳感器、阻抗變換器、放大單元、檢波器、模數轉換單元和計算機等。其原理框圖如圖1所示。

2.3.1 特高頻傳感器

傳感器的性能直接決定著信號的提取，應具有良好的頻率響應特性、較高的抗干擾能力和信號檢測靈敏度，并且結構尺寸靈巧 ,在不影響變壓器運行和不改變變壓器結構的前提下可實現在線監測。

2.3.2 阻抗變換器

傳感器接收到局放信號后通過同軸電纜傳送到前置放大器，這時就需要通過阻抗變換器使得傳感器與電纜、電纜與前置放大器之間有良好的匹配，信號功率才能被負載（即前置放大器）完全吸收，電纜中只有傳感器向前置放大器傳輸的入射波。

2.3.3 放大單元

放大單元包括前置放大器和高頻放大器，它們將從傳感器接收到的局部放電信號進行預處理放大。

2.3.4 檢波器、模數轉換器和計算機

經放大單元處理后的信號通過檢波器得到特高頻信號幅值的包絡線。檢波得到的是高頻信號中的“低頻”分量，這樣監測裝置可以用較低采樣率的模數轉換器進行模數轉換，最后由計算機做分析處理。

3、特高頻在線監測的模式識別

電力變壓器絕緣結構復雜，可能發生的放電類型很多，部位多在某些油隙、空氣間隙、有懸浮電位的金屬體、導體尖角和固體表面上。本文通過在實驗室測試油中紙板內部放電、油中紙板沿面放電、油中懸浮放電、油中氣泡放電和油中尖板放電5種模型，分析相應的特高頻放電信號。圖3（b～f）表明變壓器油中局部放電能激勵起特高頻電磁信號，并且不同放電類型放電能量的集中頻帶有差別。采集高頻窄帶時域時中心頻率的選取也有所不同。

對5種不同放電模型分別選取測試的最優中心頻率，帶寬5MHz，提取100個工頻周期的高頻窄帶時域放電信號。統計所得放電信號, 可形成Hqmax（φ）二維放電譜圖及三維放電譜圖（φ—q—n）

3.1內部放電

選取測試中心頻率620MHz，試品在較低電壓下就放電，起始時局放脈沖總是先出現在電壓幅值絕對值上升部位的相位上（約90°及270°處）；電壓升高后放電脈沖的相位范圍逐漸擴展，但90°和270°之后的一段相位內沒有放電產生。

3.2沿面放電

選取測試中心頻率580MHz，正負半周的放電電壓幾乎相同，且放電都出現在電壓峰值周圍，相位在30～120°和210～300°的區間內，譜圖形狀呈典型的矩形分布。

3.3懸浮放電

選取測試的中心頻率為510MHz，其相位分布很寬，集中出現0～90°、150～270°和330～360°相位范圍內，譜圖形狀呈典型的矩形分布。

3.4油中氣泡放電

選取測試的中心頻率為520MHz，其正負半周的放電幾乎在相同電壓下產生，起始放電幅值也相差不大。正負半周的放電都出現在電壓峰值周圍，在30～140°和220～320°的區間內譜圖形狀呈錐形對稱分布。

3.5油中尖板放電

選取測試的中心頻率為620MHz，正負半周的放電都出現在電壓峰值周圍，在60～120°和230～300°的區間內譜圖形狀呈錐形不對稱分布，正半周的放電次數和放電幅值比負半周要少得多。通過比較可以發現不同放電源其放電譜圖的形狀具有明顯的特征，且電壓升高導致局放脈沖幅值增大及放電重復率增加，而譜圖形狀變化不大。

4、特高頻在線監測的局放定位

電力變壓器局部放電的在線監測中，更關注的是放電點的位置。當發生局放時，放電產生的電磁波是以速度v沿著r方向傳播出去的，它是時間和位置的函數，電磁波能量沿傳播方向流動。

這樣，與超聲波信號的定位類似，在不同的位置安裝多個傳感器，通過分析特高頻電磁波在變壓器內部不同物質中的傳播特性，利用信號到達傳感器的不同時延，可進行局部放電點的定位。

另外還有用單個電磁矢量傳感器（即EMVS，它能同時測量入射電磁波的全部電磁場分量，其測量數據可實現對入射波空間參數的極化特性的估計） 檢測局部放電輻射的特高頻信號來實現變壓器局放定位的方法，該法先將檢測的局放寬帶數據通過窄帶濾波，獲取相應的窄帶數據 ,并應用信息論的最小描述長度準則或平滑秩序列法確定PD源個數后應用多重信號分類算法對數據協方差矩陣進行空間譜估計，實現多個局放源點分辨和空間參數估計。仿真實驗結果表明，單個 EMVS可同時檢測出3個局放源點的方位角、俯仰角及其極化特性，對變壓器局部放電在線監測具有較高的參考價值。

5、特高頻在線監測存在的問題

特高頻在線監測還存在一定的局限性，就是難以實現局部放電量的準確標定。局部放電量又是現場人員對絕緣狀況進行評估以及故障診斷的重要依據。雖然常規的脈沖電流法是以視在放電量來表示放電水平，與局部放電的實際放電量存在很大誤差，但“視在放電量”的概念長期以來已經被人們所接受，并且以脈沖電流法為基礎已經建立了IEC60270標準，形成了一套基本完整和適用的測試、評價體系。目前的研究尚未得到特高頻信號與實際放電量的對應關系，這一點有待進一步研究。

6、結語

(1)特高頻檢測法與其它方法相比具有抗干擾性強和靈敏度高的優點，能夠消除外部電暈對局放測量的影響，更適用于變壓器局部放電的在線監測。

(2)特高頻檢測法可以保留局部放電的各種模式、相位、幅度等特征，從而可以進行局部放電模式的識別。

(3)特高頻檢測法可以利用局放信號到達不同傳感器的時延，進行局部放電點的定位。

參考文獻

[1] 丁燕生,唐志國 等.變壓器的 UHF法局放故障定位初探[J].高電壓技術,2005,31(11):18—20.

[2] 周力行,李衛國.電磁矢量傳感器用于變壓器局部放電在線檢測[J].高電壓技術,2006,32(4):37—40.

篇4

1.汗熱病

癥狀是發高燒、喉嚨灼熱、頭痛并且關節疼痛，有時腹痛嘔吐，而且總是滿身臭汗，這種病因此而得名。

汗熱病曾出現在英國，后蔓延至歐洲的神秘而致命的流行疾病。第一次爆發于1485年，疾病的發作短暫而迅猛，能在數小時之內造成死亡。這種疾病似乎在富人中比在窮人中更為流行。

2.秘魯隕星病

這種疾病出現在2007年9月15日，一顆巨大的隕星墜落在秘魯小鎮卡蘭卡斯附近，砸出一個大坑，燒焦了周圍的土地。隕星墜落后，附近的村民們感到很不舒服，患上包括嘔吐在內的很多癥狀，也有人認為，這些病癥可能是砷中毒導致。

3.腦袋爆炸癥

腦袋爆炸癥的患者會經歷來自自己頭部的可怕噪音，這種聲音常被描述為一種爆炸、咆哮、拍打礁石的巨浪聲、或者很響的噪音。聲音常發生于剛睡下的1到2小時，醒著的時候也可能發生，通常不伴隨疼痛。隨時間的推移，疾病的發生頻率似乎會發生改變，從數天或者數周數次發作逐漸成為數月發作。疾病發作后患者經常會感到恐怖和焦慮，心率也會跟著加快。這種疾病在一生中可能隨時發作，女人比男人更容易患病。

4點頭病

兒童一旦患上此病，大腦發育就會受到阻礙，造成智力缺陷。當患者開始吃東西或者感覺到冷的時候就會犯病，這些情況一出現患者馬上就開始點頭。但是發病時間短暫，在停止吃東西或者再次感到暖和的時候抽搐就會停止。這種病非常特殊，患者在吃不熟悉的食品，如棒棒糖時似乎不會引起犯病。嚴重的抽搐可能會導致兒童訇然

倒地，造成進一步傷害。

5.電磁波敏感征

雖然電磁磁場對人體的影響已經確定，但是，電磁波敏感癥患者報告，他們在低于電磁安全標準值的磁場下對電磁輻射有反應。大多數實驗發現，電磁波敏感癥患者無法區別他們是否暴露在真正的電磁場還是虛假的電磁場。盡管個別稱是電磁波敏感癥的患者，在普通電器產生的電磁場能引發或者惡化癥狀。

6.周期性嘔吐綜合征

周期性嘔吐綜合征指惡心、嘔吐，有時甚至是腹痛和(或者)頭疼或偏頭疼周期性發作。這種疾病常發生在孩童時期，通常到青春期會結束，患者可能每小時惡心或者嘔吐6~12次，發作一次可能持續幾小時到3周，甚至可能吐出胃酸、膽汁和血。周期性嘔吐綜合征能引起睡眠障礙、正常飲食的缺乏和注意力無法集中。

7.莫吉隆斯癥

莫吉隆斯癥是一種感覺有蟲子蠕動、咬和叮、從皮膚上或者皮膚下發現纖維和皮膚布滿瘡口的怪病。研究人員在顯微鏡下發現，患病皮膚含數千根可能由身體產生的細毛發，但不是人為的或者是來自植物的。

8.海灣戰爭綜合征

海灣戰爭綜合征是1991年海灣戰爭的士兵們報告的一種疾病，癥狀包括免疫系統紊亂和生育缺陷。這種疾病是否與海灣戰爭服役有關還不得而知，這種綜合征的癥狀很多，包括慢性疲勞、肌肉失控、頭疼、頭暈和平衡感缺失、記憶力下降、肌肉和關節痛、消化不良、皮膚問題、呼吸短促甚至還有胰島素抵抗。

9.僵人綜合征

僵人綜合征是一種怪異而罕見的疾病，會讓患者隨時發生肌肉痙攣，嚴重時甚至能讓人訇然倒地引起骨折。軀體和四肢的肌肉發生波動性僵硬，并容易對噪音、撫摸和情感悲傷過敏，引起肌肉痙攣。經常弓背倒下和僵硬的姿態異常是這種疾病的特征?；加薪┤司C合征的人甚至可能無法行走，包括喇叭聲在內的街道噪音都可能引起他們發病而跌倒在地，女患者是男患者的兩倍。

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關鍵詞：計算機顯示系統 電磁信息泄露 檢測

中圖分類號：TP309. 7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）12-0000-00

隨著信息技術的發展，計算機技術已經深入人們生產生活的各個領域，為人們帶來了極大便利，同時，計算機系統安全問題也逐漸引起人們的重視，計算機系統安全是一個廣義概念，不僅僅包括病毒，還包括通信安全以及電磁信息泄露等，其中電磁信息泄露不僅會影響其他設備的使用，同時還造成了信息安全問題，因此必須要引起我們的重視。

1計算機顯示系統電磁信息泄露概述

電磁信息泄露途徑一般有兩種，一種是輻射途徑，輻射形式為電磁波，我們將其稱作輻射發射，另一種是傳導途徑，主要是通過線纜或者是管道傳輸出去，將其稱作傳導發射，電磁信息會同時通過這兩種途徑泄露，由于計算機在運行和使用的過程中會用到電源線以及傳輸線等，這些傳輸設備在傳輸信息的同時，也將電磁信號發射出去，而計算機內部各個構件本身也會產生輻射，系統在運行的過程中也自然會將信號以輻射的方式發射出去。

影響電磁信息泄露的因素主要包括以下幾種：首先是顯示器的工作頻率，工作頻率越高，顯示系統所產生的輻射強度就越大，電磁泄露現象就越明顯；其次是系統中各個原件的功率，顯卡實驗表明這些元件的功率越大，回路電流就越大，原件在使用時產生的輻射就越強；第三是原件間距，系統在運行過程中各個原件之間會相互干擾，且原件間距越短，這種干擾就越明顯，反之，原件間距越大，磁場的衰減就會越明顯，輻射強度也就隨之降低；最后還與顯示器是否被屏蔽有關，常用的顯示器類型有兩種，一種是CRT顯示器，另一種是LCD顯示器，實驗表明后者屏蔽效果更好，為了降低輻射，減小電磁信息泄露，最好將一些輻射強度大的設備屏蔽[1]。

2計算機顯示系統電磁信息泄露的檢測方法

2.1建設檢測環境

檢測環境選擇EMC微波暗室，在該環境下不僅外界環境不會對檢測造成影響，電磁波本身的多路反射也會被抑制，因此檢測結果比較可靠。其中檢測對象為顯示系統中的主要部件：其一是顯示卡，由于其中包含的電路板傳輸線較多，為了防止檢測擾，要使用銅絲網將無關設備封閉；其二是顯示器，為了避免干擾要將主機整體屏蔽，顯卡和顯示器檢測時是使用近場探頭；其三是視頻線纜，檢測時使用電流探頭，為了進一步提升測試精度，可以給探頭配置一個放大器。

2.2檢測系統分析

電磁泄露信息檢測系統組成如下：首先是電流探頭，該設備主要發揮的作用是測試場強，并對其進行定標，該裝備體積較小，且內部結構精巧，能夠得到比較精確的測量結果；其次是頻譜儀，該裝置主要是用來檢測頻域，包括輻射信號的頻率以及頻值點，該裝置體積小，檢測速度非常快，測量后得到的數據不需要處理，可以直接使用，即使系統中的諧波分量非常小，其也完全可以檢測出來；第三是示波器，該裝置主要用來檢測系統時域，包括信號周期以及波形基本特征等，可以將檢測結果直接以波形信號的方式顯示出來，其檢測靈敏度非常高，可以得到任何一個時刻的瞬間值，同時其自身輸入阻抗較高，因此檢測過程中不會對被測對象產生太大影響，在研究系統波形失真時就會經常用到該裝置；其三是放大器，在分析檢測環境時我們提到為了提升檢測精度最好給電流探頭配置放大器，這是因為電流探頭本身接收效率低，使用放大器以后可以將信號放大，以此來提升接收信號的靈敏度；最后是天線，系統中使用天線是因為其具有可逆性，它相當于一種變換器，既能將電磁能量輻射出去，也能將其收集起來，可以根據工作方式來確定天線類型[2]。

2.3檢測分析

對顯卡進行檢測時發現，新型號顯卡往往比老型號顯卡的輻射強度更大，平均差別在10%，最大差別達到了25%，究其原因我們會發現新型號顯卡的工作頻率更高，顯示位數增加，容量變大，因此輻射強度也會隨之增加，也就是說顯卡類型會對電磁信息泄露產生直接影響，這些泄露信息被截獲并復現以后，系統就有可能會出現安全問題。同時，由于顯卡輻射太強，對系統中其它元件的正常工作產生影響，因此在選擇顯卡時，除了要考慮容量和功能以外，還要注意其輻射強度，可以對其采取屏蔽措施；對顯示器進行檢測要分兩個頻段進行，其一是250千赫至30兆赫，其二是30兆赫至100兆赫，兩個頻段的檢測結果有明顯區別，同時，將探頭放在不同位置也會出現不同反應，放置在顯示器正前方時數據變化不明顯，而放置在上方時輻射頻譜就會比較明顯，判斷出顯示器大多數部位的泄露情況都不嚴重，這與外殼的屏蔽作用有直接關系；在檢測視頻線纜之前，首先要知道兩種類型的信號，一種是紅信號，這些信號被截獲以后可以被還原，威脅顯示系統安全；另一種是黑信號，其即使被還原，所包含的信息也是無關信息，因此在檢測視頻電纜信號時，要根據檢測結果判斷出輻射信號的類型，主要是將檢測到的信號與標準信號進行對比，如果結果顯示為紅信號，說明視頻線纜會泄露系統重要信息[3]。

3結語

為了提升檢測的準確性，首先要建設一個準確的建設環境，盡量避免外界電磁的干擾，然后用一些檢測輻射信號的裝置組成檢測系統，根據檢測數據來判斷顯卡、顯示器以及線纜等重要設備的電磁信息泄露情況，并以此為依據制定出預防措施，增強計算機顯示系統的安全性。

參考文獻

[1]余元輝.計算機電磁信息泄露分層防護策略的研究[J].網絡安全技術與應用，2013，12（14）11：103-105+99.

篇6

關鍵詞：物聯網；電氣安全；電磁兼容；環境適應性；信息安全

引言

物聯網，是近年來大家在耳邊聽到最多的一個詞，隨著科技的不斷發展，物聯網已經慢慢滲透到我們的日常生活中，很多的物聯網產品已經出現在我們身邊，比如自動感應燈、小區汽車識別門禁、機場周邊圍界系統、智能家居等等。那么這些物聯網產品的性能如何？從目前筆者了解所知，目前市場上所用的這些物聯網產品，大多都還沒有相應的標準來規范，或者一直在使用其傳統的產品標準來進行測試。國際電信聯盟(ITU)的ITU互聯網報告對物聯網做了如下定義：物聯網是通過二維碼識讀設備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。在當今社會中，隨著互聯網的高速發展和短距離通訊技術的逐步成熟，物聯網產品越來越多的出現在我們的生活中，而在這些物聯網產品中，我們平時經常接觸到的大部分都是一些的小型電子產品或家用電器產品。這些產品具有普通電子、電器產品的通用特性，但同時又具有物聯網產品的獨特特質，歸結起來有幾個詞：識別、傳輸、管理。

1物聯網電子電器產品的電氣安全性

從目前市場已經出現的物聯網電子電器產品來說，無論其產品多么的高精尖，其實本質上，還是離不開一個“電”字，所以無論這些產品被設計成什么樣子，其具有什么樣的功能，其本質還是屬于電子電器產品，因此在進行測試時必須考慮其電氣安全性能。所以首先，我們應該對其額定電壓、電流和功率進行確認和測試，這是我們后面所有測試的一個基礎。其次，在電氣安全性能中，我們應該注意到由于這些產品通常都是家用的比較多，那么不可避免的會經常與人發生直接接觸，因此，在考慮安全測試項目時，接觸電流測試必須應該加以考慮，作為直接接觸的產品，本身產品的溫度限值也要有明確要求。再次，對于某些產品，如果在設計時采用了I類電源設計，那么其產品的接地電阻性能也應進行測試。第四，作為家用的電子電器產品，在設計時通常會采用雙重電氣安全防護的設計理念，那么我們在測試時也應對其雙重防護能力進行驗證，這就包括對其過流保護裝置的測試、絕緣電阻、抗電強度、電氣間隙和爬電距離的測試。第五，對于一些特殊類別的電子電器產品，其在工作中可能還會產生一些輻射、氣體和粉塵等，對于這些產品，應在測試項目中同時對這些產生的輻射、氣體和粉塵等予以考慮。

2物聯網電子電器產品的電磁兼容性

我們現在都知道，電子產品在使用中會產生一些電磁波，對周邊環境產生影響，而這些產品本身，也會接收到來自周邊環境的一些干擾雜波，尤其是作為物聯網產品，其本身有短距離或長距離傳輸通訊功能，我們更需要關注其對周邊環境的影響，也要盡量避免周邊環境對產品本身的影響，因此其產品本身的電磁兼容性能測試就必不可少。作為物聯網電子電器產品，其本身通常都帶有發射信號傳輸數據的功能，所以其對外部環境就會有一定的電磁干擾，那么針對這種電磁干擾，我們就要進行評估，以防止其輻射騷擾等對外部環境或設備產生不可預估的影響。所以我們對這些產品要進行相應的電磁騷擾測試，包括傳導騷擾、輻射騷擾場強、諧波電流等。其次，由于目前我們生活的環境中有來自各種設備產生的電磁波，那么對于我們所使用的物聯網產品來說，如何能夠正常的接收準確的工作指令而不被外部電磁波所干擾就顯得很重要，因此我們要對這些產品本身進行抗擾度測試。

3物聯網電子電器產品的環境適應性

由于物聯網電子電器產品有一定的獨特性，其應用場景也比較繁多，不像傳統的電子電器產品，更多的是家用。所以作為這類產品，其產品環境適應性就顯得非常重要。我們在設計這類產品的環境適應性測試前，應對其使用環境進行判斷，是室內/室外用、還是固定/移動中使用、亦或是一些比較特殊的環境(如寒冷、高海拔、潮濕、野外等)條件下使用，這是首先要確定的，這一步決定了后期我們在設計其可靠性方案時需要采用什么樣的試驗方法和驗證方案我們在考慮可靠性測試時，應該從幾個方面考慮：使用環境的溫度、濕度、海拔、環境的穩定性等，所以我們通常會進行高低溫試驗、濕熱試驗、鹽霧試驗、低氣壓試驗、振動試驗、沖擊試驗等等，這些試驗應該說目前測試方法都比較成熟了，在進行試驗設計時可以再根據產品實際使用的具體環境來選取相應的試驗項目。

4物聯網電子電器產品的信息安全性

物聯網電子電器產品與傳統電子電器產品最大的一個區別，在于其會發射/接收信號來傳輸數據，以獲取動作指令或對周邊進行控制或管理等，那么這些數據在傳輸過程的可靠性、準確性就非常重要，因此作為物聯網產品來說，其在設計中必然需要考慮如何保證其數據在傳輸接收各種過程的保密性、準確性和安全性，這就是我們現在所說的信息安全，那么在物聯網電子電器產品方面，我們就要對其信息安全也進行測試和檢查，這當中就包括其物理安全性、主機安全性、網絡安全性、應用安全性、數據安全和備份、加密方式等方面。以上就是筆者針對物聯網電子電器產品性能測試的一點看法，對于目前的物聯網產品來說，由于其應用場景很繁雜，產品門類也很多，其不同類別的產品在設計測試方案時還需要根據其實際產品來確定相應的項目，有些特殊產品還需要增加一些特殊測試項目，以確保其無論是電氣安全、電磁兼容、可靠性或信息安全等方面都能夠符合其使用的需求。

5結語

篇7

關鍵詞：多頻道微波；分配系統；天線設計；研究

多頻道微波分配系統的技術基礎是微波技術，其使電視行業得到了巨大的進步發展。天線設計需要考慮實際需求，就我國實際而言，使用最多的就是MMDS天線系統，根據不同的使用場合調整方位平面角度，以達到切實的使用目的。

1 微波技術簡要介紹

通常，頻率在300兆赫茲到300G赫茲之間的電磁波被稱為微波，是一類頻帶有限的無線電波簡稱。通常微波的波長在一毫米到一米之間，按照波長單位不同又可以分為毫米波、厘米波和分米波。微波也被稱為超高頻電磁波，比一般的無線電波頻率要高一些。微波與其他波一樣，具有基本的波屬性，比如波粒二象性。微波一般具有吸收、反射和穿透這三個基本性質，水和食物就可以吸收微波達到加熱的目的，比如微波爐；而瓷器、塑料和玻璃等物體則不會吸收微波；金屬性質的物體會使微波發生反射。

由于微波的波長更長，因此其比紅外線、遠紅外線等一些輻射加熱的電磁波具有更加優良的穿透性。在微波穿過介質的時候，能夠和介質分子產生相互作用，微波粒子具有了微波能可以強化介質分子的熱運動，使其震動頻率大幅上升。一般，介質分子的震動頻率和微波頻率是成正相關的，微波頻率越高，介質分子震動越劇烈，對介質的加熱效果也就越明顯。

但是，微波的微波能具有一定的上限，無法破壞介質內部分子之間的連接鍵，也無法改變介質內部分子的結構。值得注意的是，并非全部介質都是如此，微波能可以破壞橡膠內部分子之間的分子鍵，進而對廢棄橡膠進行再生。根據物理學的相關知識可知，原子核如果處在外部電場環境下，可以在周期性的電磁力作用下表現出許多共振現象，這些共振現象都保持在微波范圍內。由此可見，微波可以成為研究物質基本性質和內部結構的有效方式，甚至可以根據這一性質制作一些微波器件用于實際工作。

微波的頻率很高，但是帶寬卻比較窄。但是在較窄的帶寬下可用的頻帶在數百到上千赫茲，可以分為多個頻道設計使用方案，這遠遠優于低頻無線電波?？墒褂玫念l帶很寬，意味著微波可以攜帶大量信息，所以目前很多通信系統都是在微波頻段進行數據傳輸。不僅如此，極化信息、相位信息以及多普勒信息都可以由微波信息提供。

2 多頻道微波下分配系統的天線設計淺析

2.1 同軸縫隙天線陣簡要分析

同軸縫隙天線正的輻射場一般可以通過公式求出，經過多年研究得出了輻射場求解公式：EΦ=Acos（π/2cosθ）M（x，Φ）/sinθ，Hθ=-EΦ/120π。這兩個式子中，M（x，Φ）為圓柱空間因子，圓柱空間因子可以根據相應的經驗公式求出。值得注意的是，x=kasinθ，其中a是相位距離。當Φ小于或等于九十度的時候，a（x，Φ）=a（x，0）-πx（1-cosΦ）/3+Δ（x，Φ）。當Φ處于九十度到一百八十度之間時，a（x，Φ）=a（x，0）-x（Φ-π/6）+Δ（x，Φ）。式中Δ是相位函數產生的偏移。將多元縫隙在圓周方向進行分散排列，布置在不同位置，就可以形成縫隙陣，進一步獲取所需的方向圖，這就是縫隙輻射方向圖。

根據計算機計算軟件可以對不同角度下的波束寬度進行計算，一般可以選取90o，180o，270o和360o這幾個角度，以圓軸方向的縫隙配置和圓柱直徑的參數進行基本計算。根據實驗計算結果，二元縫隙陣單元間距為90o。計算結果為93o，實驗結果為91o；一元縫隙的計算結果是189v，實驗結果是172o?？梢娫诓煌嵌认逻M行實驗時，一元縫隙、二元縫隙陣和三元縫隙陣的計算結果和實驗結果都存在一定的差距，說明角度的影響還是比較明顯的。下圖為180o波束實測寬度和計算寬度圖。

從圖中不難看出，在180o的條件下，實測寬度和計算寬度存在較為明顯的區別。所以，在進行天線設計時，角度的考量是十分重要的，對多頻道微波分配系統的發展具有極其重要的作用。

2.2 圓柱上的對稱振子陣簡要介紹

對稱振子使用十分廣泛，具有經典的理論基礎，使用方式也很多樣。對稱振子即指兩臂長度相等的振子，單臂長度為波長的四分之一，全臂長度為波長的二分之一，該類振子就被稱為半波對稱振子。單一的半波對稱振子可以用作天線的反饋源，既可以單獨使用，也可以配合其他技術。多個半波對稱振子可以有效組合成為天線陣。除此之外，還有一種異型半波對稱振子，其具有普通半波對稱振子的部分性質，但又和普通半波振子存在一定的區別。

根據經典理論的描述，可以將多元對稱振子在圓周方向分散排列，將其布置在不同位置以組合成對稱振子陣，進而獲取縫隙方向圖。對對稱振子天線圓周方向實驗結果顯示，二元對稱振子陣計算結果為360o，實驗結果也為360o；一元對稱振子陣計算結果187o，實驗結果為189o。由此可見，對稱振子陣相對于同軸縫隙天線陣而言，可靠性和穩定性更加良好，性能更加強大。這兩種天線設計方案各有優劣，不僅解決了MMDS天線的設計難點，具有非常廣闊的應用空間。

3 結束語

多頻道微波分配系統主要是電視行業的重要技術，能夠對電視行業的發展起到積極的推動作用。多頻道微波分配系統的天線設計主要有同軸縫隙天線陣以及圓柱對稱振子陣兩種模式，使用時需要根據實際情況選擇合適方案進行天線設計。

參考文獻：

篇8

早期的雷達只具備探測目標強度的能力。隨著科技的發展，新一代的多普勒天氣雷達具備了探測氣象目標移動速度和方向的能力，這無疑讓預報員在判斷氣象目標發生發展趨勢的時候有了更好的依據。但是多普勒天氣雷達在探測目標的時候，會發生距離模糊和速度模糊的現象，本文主要討論距離模糊和速度模糊產生的原因及解決辦法。

關鍵詞：天氣雷達；多普勒測速；距離模糊；速度模糊

1 引言

在如今科技和經濟飛速發展的時代下，“安全第一”始終是民航空管系統的第一宗旨，飛行安全也是民航事業的靈魂和紐帶。而在保障飛行安全的過程中，氣象在其中起到的重要作用已經受到人們的廣泛重視。

早期的天氣雷達只具備探測目標回波強度的能力，沒有多普勒測速的功能，因此，其應用范圍受到一定的限制。而隨著多普勒效應被人們所熟知和應用，新一代的多普勒天氣雷達誕生了，它除了能探測目標的強度之外，還具備了探測目標的移動速度和方向的能力，從而為雷達的用戶提供了更加全面的信息。特別是在梅雨和雷雨季節，雷達通過接收大氣中的氣象目標對電磁波的后向散射回波來獲取它們的信息，測定其空間位置和強弱分布，并進一步讓預報員了解強對流天氣系統的生消過程和變化趨勢，為保障航班的準時起降起到了重要的作用。

多普勒天氣雷達在對大氣風場環境和強對流天氣系統的探測方面也發揮著巨大的作用，民航氣象從業人員能夠通過對速度圖像的分析，判斷大氣中氣流的運動趨勢，在例如微下擊暴流和低空風切變等這些惡劣天氣產生影響之前給出一定的預判信息，保證民航飛行有效的避免這些安全隱患。

2 多普勒天氣雷達的工作原理

2.1 雷達探測的基本原理

雷達發射機產生的是高頻電磁波能量，這些能量由天線集中之后向大氣空間中定向輻射出去。雷達探測的基本原理是：雷達以一定的工作參數發射電磁波，當電磁波在大氣中遇到氣象目標后，便會產生后向散射的回波，計算電磁波從發出到被接收到的時間，便可測得氣象目標的距離。由于：

V=2R/T

其中，在大氣中電磁波的傳播速度V=C，即光速（3×10F）；R為氣象目標距離雷達的距離；T為電磁波從發射到被接收到之間的時間。由此可得：

R=（V×T）/2

2.2 多普勒效應及多普勒測速原理

多普勒效應[1]的主要概念為：物體的頻率由于波源和觀測者之間的相對運動而產生變化。當觀測者靠近波源運動時，波被壓縮，波長變短，頻率變高；當觀測者遠離波源運動時，會產生相反的效應，波長變長，頻率變低。觀測者和波源之間的相對速度越高，所產生的效應越大。根據頻率的變化量，可以計算出波源循著觀測方向運動的速度。

多普勒天氣雷達便是利用了多普勒效應的原理，從氣象回波的頻率變化中計算出氣象目標的移動速度和方向。這種相對運動造成的頻率變化稱為多普勒頻移。

假設多普勒雷達與目標之間距離為r，則電磁波從發射到被目標散射回天線所經過的路程為2r，即2r/λ個波長，變化的相位為4πr/λ。則回到天線的相位是：

φ= φ0+ 4πr/λ

若目標物在移動，則相鄰兩個電磁波來回所經過的距離會相差Δr，相應的相位變化：

Δφ =4πΔr/λ

將Δφ對時間t求導，可得角速度：

ω= 4πvr/λ= Δφ×PRF

其中，PRF為脈沖重復頻率。因此，當雷達獲得相鄰兩個回波的相位差之后，根據當時所使用的脈沖重復頻率（PRF）就可以獲得氣象目標的移動速度vr。

由于ω=2 πfD，fD就是由于目標物的徑向運動而引起的頻率變化，就是多普勒頻率。

fD=2 vr/λ

2.3 實際工作中存在的問題

在實際工作中，我們會發現以下兩種情況：

一、在雷達掃描的強度圖像中發現某一區域有回波，但是實際在這一區域中并不存在任何的探測目標。

二、在雷達掃描的速度圖像中，正速度（或者負速度）極大值的附近，會突然跳變為負速度（或者正速度）的極大值。

當上述兩種情況發生時，我們需要進行判斷，雷達圖像上所給出的信息是否真實。在雷達的使用中，第一種情況我們稱之為距離模糊；第二種情況我們稱之為速度模糊。下文中我們將會討論這兩種情況的產生原因和解決方法。

3 多普勒天氣雷達的距離模糊和速度模糊

3.1 距離模糊

當雷達以一定的脈沖重復頻率（PRF）工作時，雷達的探測存在一個最大不模糊距離，即在一個脈沖重復周期內，電磁波脈沖所經過距離的一半。根據上述定義，我們可以推斷出，

Rmax=C/2PRF

其中，Rmax就是一定頻率下雷達探測的最大不模糊距離。而產生距離模糊的原因是：當某一個脈沖發射后，雷達仍接收到前一個脈沖對氣象目標所產生的后向散射回波，此時，雷達會誤認為該回波是后一個脈沖所產生的回波。

我們可以從圖像上作出解釋。如圖1所示，實線箭頭為雷達發射的第一個脈沖，虛線箭頭為雷達發射的第二個脈沖。

如圖2所示，假設在最大不模糊距離Rmax之外的R'處存在一個較強的氣象目標。雷達第一個脈沖遇到R'處的氣象目標后仍然能夠產生足夠強的后向散射回波。而此刻，雷達的第二個脈沖也已經發出，之后當第一個脈沖在R'處所造成的回波被雷達接收到時，雷達會誤認為這是第二個脈沖所產生的回波，并如圖3所示，在距離雷達R0處會顯示出虛假的氣象目標強度，因此產生距離模糊。距離模糊一般能夠在PPI掃描的強度（dBZ）圖像中被觀察到。

3.2 速度模糊

在實際工作中，我們除了會在強度圖像中發現距離模糊之外，還會在速度圖像中發現速度模糊。產生速度模糊的原因是由于氣象目標實際的運動速度超過了圖像色標所能表達的最大值，導致了雷達給出了錯誤的圖像信息。本文將從頻率和相位兩個角度來論證如何得出最大不模糊速度Vmax。

3.2.1 從頻率角度來解釋

根據Nyquist取樣定理，要準確測量一物體的振動頻率f，則對其進行采樣的頻率至少是2f。換言之，若采樣頻率為f，則最高只能測量f/2的振動頻率。

因此，由Nyquist定理我們可得，某一脈沖重復頻率（PRF）為F的電磁波最多只能測量F/2的多普勒頻率，即

fDmax=F/2

根據2.3中得出的公式fD=2 vr/λ，可得

Vmax= fDmax×λ/2=λF/4

由于氣象目標的運動速度vr可正可負，所以脈沖重復頻率為F的電磁波，能夠準確測量的多普勒速度范圍為

-λF/4≤vr≤λF/4

超出這一速度范圍，則會產生速度模糊。

如圖4所示為多普勒頻譜。從圖中我們可以看到，0速度線左邊表示正速度，0速度線右邊表示負速度。而正負速度的多普勒頻率的采樣極限為Nyquist采樣頻率。

其中，

N=噪聲功率

N=平均噪聲功率

fD=多普勒頻率

Pr=信號功率

Wf=譜寬

圖4中所示的信號頻率的峰值在正速度區，表示該目標的移動速度為正速度。若目標的移動速度足夠大，以至于該目標多普勒頻率超過Nyquist采樣頻率，則會發生如圖5所示的情況，因此而產生速度模糊。

3.2.2 從相位角度來解釋

當雷達采用的信號處理方式為脈沖對處理法（PPP）時，由于氣象目標在運動，Δφ表示間隔為脈沖重復周期T的相鄰兩個回波信號的平均相位差，由于Δφ/T=ω=2πfD，因此，

fD=Δφ/2πT

因為電磁波的一個波長為2π，而PPP中所提取的 Δφ范圍在±π之間。換言之，多普勒雷達能準確測量的最大最小相位差為±π。于是，當 Δφ=±π時，可以得到最大平均多普勒頻率，即

fDmax=1/2T=F/2

由此，根據2.3中得出的公式fD=2 vr/λ，同樣可得

Vmax=λF/4

根據上述兩種論證方式所得的公式Vmax=λ×PRF/4，我們可知在一定的波長和脈沖重復頻率下，雷達具有探測的最大不模糊速度，即當氣象因子的移動速度大于該速度，則雷達顯示會給出錯誤的信息。

3.2.3 實際案例

圖6中所示為四創X波段多普勒天氣雷達在2012年5月30日做PPI掃描時獲得的速度圖像。該雷達架設的地點為上海氣象中心浦東觀測樓的頂樓。

2012年5月30日實際的天氣情況為有強烈的正東風，最強時約有30m/s左右的風速。從該速度圖像中可以看出，黑色箭頭所指的地方為白色零速度線所在的位置。根據圖像右下角的色標，零速度線的左側為正速度，右側為負速度，最大可顯示的速度為±14.4m/s。因此，我們可以清晰的看出，在本場附近的近低空范圍內氣象目標的移動方向為由東向西，即此時刮東風。但是，我們注意到，在零速度線的左右兩側，當速度不斷增大后，正速度的極大值突然跳變為負速度的極大值，而負速度的極大值突然跳變為正速度的極大值，即圖中紅色圓圈所劃出的范圍，如果按照圖像上給出的信息直接推斷，則紅色圓圈區域內的風向為正西風，與實際情況正好相反。因此，我們便能初步判斷這兩塊標出的區域可能發生了速度模糊。

4 解決距離模糊和速度模糊的辦法

從第3節中我們得知，最大不模糊速度：Vmax=λ×PRF/4；最大不模糊距離：Rmax=C/2PRF。并且兩者之間存在一定的關系，即Vmax×Rmax=λ×C/8。下文便來討論一下如何有效的增大Vmax和Rmax來解距離模糊和速度模糊。

4.1 解決距離模糊

根據公式Rmax=C/2PRF，我們可以看出，由于雷達的脈沖重復頻率（PRF）是可以根據需求來選擇的。因此，降低PRF可增大最大探測距離Rmax，有助于減輕距離模糊。

目前還有另一種比較流行的方法是對發射脈沖進行相位編碼，該方法對每個發射的脈沖進行相位編碼，然后對回波信號再進行相位解碼，通過解碼后的相位與發射時的相位的比較，便能將各回波信號與發射信號一一對應，以便區別不同脈沖的回波信號。

相位編碼技術分為兩種：隨機相位編碼和系統相位編碼。

隨機相位編碼[2]：顧名思義，每個脈沖所附加的相位是隨機的。當接收到回波之后，只恢復期望相位的回波，非期望相位的回波的功率表現為噪聲，故使噪聲電平提高，等效信噪比降低，從而影響譜矩估計的準確性。

系統相位編碼：該方法為每個脈沖所加的相位是周期變化的，如圖7所示。

在對期望的回波進行同步接收時，非期望回波的頻譜被均勻的分散在奈奎斯特間隔內，不會影響期望回波速度的估計。目前最常用的系統相位編碼為Sachidananda 與 Zrnic 提出 SZ（n/M）編碼[3]，編碼長度為M，且能被n整除，其中M和n均為整數。經過多次驗證，SZ（8/64）碼的特性最好。

4.2 解決速度模糊

根據公式Vmax=λ×PRF/4，我們可以看出，通過提高脈沖重復頻率PRF有助于減輕速度模糊。 除了通過改變脈沖重復頻率之外，我們還可以通過雙重頻DPRF[4]來退速度模糊。如圖6中所示，該雷達當時探測時所采用的信號處理方式為雙重頻900：600，即以兩種脈沖重復頻率900Hz和600Hz交替發射脈沖。

在雙重復頻率模式下，雷達采樣脈沖波形的時序如圖8所示。

在一個徑向內，首先以PRF1收集M個脈沖回波信號，再以PRF2收集M個脈沖回波信號。對該DPRF波形，可以將其分為前后兩部分，每一部分均為周期采樣。計算速度時：以T1間隔的脈沖對估計，得到估計值θ1，以T2間隔的脈沖對估計，得到估計值θ2。因為θ1和θ2對應于不同的最大不模糊速度，就有可能存在由于速度模糊而造成的差別，利用這個差別來恢復正確的速度值。因此，利用兩個不同脈沖重復頻率PRF1和PRF2測量得到的各自的相位θ1和θ2之差得到多普勒徑向速度，如下式：

vr=λ×（θ2-θ1）/（4π×（T2-T1））

5 總結

在多普勒天氣雷達的使用過程中，距離模糊和速度模糊一直是比較受關注的問題。民航氣象業務講究的是信息的準確性與及時性，要達到這一目標，可靠的探測信息是必不可少的。雷達作為提供氣象信息的重要手段，在對重要天氣和臨近天氣的預報方面起著不可或缺的作用。因此，更需要我們去有效的方法來提高圖像信息的準確率。

本文中所提到的相位編碼和雙重頻兩種技術，是目前多普勒天氣雷達的解模糊算法中比較成熟的。通過這兩種算法，我們可以很大程度上避免產生距離模糊和速度模糊。但是，這并不是絕對的。如圖6中我們可以看到，當時已經采用了900：600的雙重頻信號處理方法，但仍然產生了速度模糊。由此可見，雙重頻技術只是通過增大最大不模糊速度而在一定程度上緩解速度模糊，并不是完全消除速度模糊。所以，當遇到有強回波的時候，我們還需要依靠平時工作所積累的經驗。若懷疑有模糊現象產生，可以先通過改變雷達的探測頻率來對懷疑區域的圖像進行觀察和比較，然后再配合各種解模糊的信號處理技術來進一步判斷是否確實產生模糊，提高對雷達圖像信息準確性的判斷能力。

參考文獻

[1]胡明寶編著.天氣雷達探測與應用.北京：氣象出版社.2007.11.

[2]潘新民，熊毅，柴秀梅，王全周，崔炳儉.新一代天氣雷達退數據模糊方法探討.氣象環境科學.2010，33（1）：17-23.

篇9

關鍵詞：油氣儲運；管道；安全性；檢測技術；保障措施

中圖分類號：TE11 文獻標識碼：A 文章編號：

一、油氣儲運管道的安全管理現狀

管道運輸在運輸體系中是較不為人所重視的一環。，由于通常大都埋設在地下，被稱為“隱藏的巨人”（hidden-giants）。管道運輸的存在至今已有一百二十余年的歷史，其最早出現于1859年時，美國賓州首先發現石油，為了運送這些油氣，美國于1865年首先建造了全世界上第一條油氣管道。從管道運輸的成本來看，其有如下特點：固定成本高且具規模經濟；變動成本所占比例低；資產具高度沉沒性；裝卸、包裝及倉儲費用的問題；無回程及空載運輸成本的負擔。從輸送時間方面及其競爭優勢來看，其具有如下特點：可連續不斷的作業；路線較其他運輸方式直接；管道本身即為貨物儲存場所；運輸的可靠度高。

管道運輸在油氣儲運中的應用基本上涵蓋如下內容：將油氣由開采點輸送至濃縮點；將油氣從采集管道的濃縮點運往油氣精煉廠；產品管道可運輸油氣產品至客戶端。因為管道運輸具有隱密性，容易讓人忽視它的存在與安全性，一旦發生意外，往往令人措手不及，造成環境的污染與沿線居民的恐慌，而這對于人口密集的都市地區影響尤其顯著。油氣儲運管道類似人類血管，一旦泄漏或堵塞將危及周邊區域安全，導致非計劃性的經濟損失，因而如何有效降低油氣管道儲運風險是目前的重要課題。在油氣儲運管道設備中，常因檢測技術因素導致無法有效且全面的檢查而于操作中泄漏或損壞，以致發生管道安全隱患。以往的安全檢測技術較無法涵蓋眾多且密密麻麻的油氣管道，若要詳細檢查則需耗費許多人力、物力及時間來進行，所以在安全性通常無法保障。目前我國不少油氣公司引進了國外發展的一些先進管道檢測技術及大范圍篩選技術來克服上述安全性困難，其中包含電磁超音波、紅外線熱影像檢測法等檢測技術。

二、提升油氣儲運管道安全性的先進檢測技術應用

（一）紅外線熱影像檢測技術

紅外線熱影像檢測技術主要是利用當物體本身溫度大于絕對零度時會輻射紅外線的原理而來，經由紅外線熱影像儀接收物體所輻射的紅外線能量并將其感測所得的能量分布情形轉成肉眼可觀看的影像而顯示于儀器屏幕上，檢測分析人員可利用該屏幕上的紅外線熱分布情形及溫度值而監控或預知油氣儲運管道是否有異常狀況發生。紅外線熱影像檢測技術在國外已廣泛使用于醫學、工業、軍事等用途上，因其屬于非接觸式的檢測方法且可經由影像而達到可視性，再加上其具有大面積掃瞄的特性，所以很適合于在大范圍油氣儲運管道的檢測方面應用。紅外線是屬于電磁波譜上波長0.75-1000μm的電磁波，凡物體溫度大于絕對溫度時，均會輻射紅外線；且不同的溫度所輻射的紅外線能量必定不同。紅外線檢測器所接收的能量，除了被測物體本身因溫度不同所輻射的紅外線能量外，還包括其它物體或環境所輻射的紅外線經由被測物的反射及經由穿透被測物而到達檢測器的能量，且其接收的能量也與被測物的放射率有關。

（二）電磁超音波檢測法

電磁超音波的產生是利用永久磁鐵產生的磁場與線圈通電流后于金屬平板導體表面感應產生渦電流場，借助磁場與感應渦電流之間的作用，可于金屬導體平板上激振并接收藍姆波。電磁超音波探頭的線圈銅線的間距將主導激振藍姆波的波長（λ＝2×d），d為線圈間距，λ為波長。當2倍線圈間距為2d mm時，在平板中所激振傳遞的藍姆波波長也為2d mm。在相速度頻散曲線圖中，由于相速度為頻率與波長的乘積，因此我們可以控制一波長，在不同頻率板厚乘積下即可激振不同藍姆波模態，例如可激振出 S0、A0、S1、A1 等四種模態。當電磁超音波檢測前，應先測試上述模態的那一個模態在管道上對缺陷的反應信號顯示結果較容易區分，再選擇這一模態進行檢測。經過儀器上的信號產生器產生欲激發的模態信號，再通過信號放大器送出信號給激發探頭上的線圈而產生激發信號，最后借助探頭及被測物上的磁場與感應渦電流之間的作用，可在管道的金屬導體上激振藍姆波。而藍姆波經波傳導的過程而到達接收線圈，接收線圈感應到信號后再經由控制箱做信號處理，然后顯示于顯示屏上，并于電腦上儲存及相關的后續信號分析及顯示等功能，最終能夠發現油氣儲運管道的腐蝕情況等方面的安全隱患。

三、提升油氣儲運管道安全性的制度保障措施

一是推廣完整性管理。完整性管理是世界上最先進的管道安全管理模式,管道完整性管理通過完整的數據庫動態管理,達到“防患于未然”的目的。這一管理模式是提高管道運行安全、降低運營成本的基礎。它的建立,將改變現有的管道安全管理模式,最大程度地消滅危險源的存在,使管道管理標準化、程序化、科學化,不僅能減少管道事故,降低運行風險,而且可保證環境、財產和人身安全。管道完整性管理與傳統安全管理的最大區別:一個是主動維護,事前“打預防針”;一個是被動搶險,事后“打補丁”。這個轉變是計算機管理代替傳統管理模式的轉變。從針對事故的應對性管理轉到事先預防式管理,效果不言而喻。

二是促進管道立法管理。油氣管道安全是油氣應用安全的核心,其安全平穩運行必須依靠一套科學、完整的管道保護法規體系,任何制度的缺失或紊亂,都會給管道的運行安全、人民生命財產和共同的安全利益造成無法彌補的損失。通過油氣管道立法,將為油氣管道的安全營造良好的法制環境,可以運用法律手段統籌、協調、監督管道發展中存在的棘手問題,將依法有力打擊和震懾破壞管道的不法分子,調整涉及油氣應用中的各方利益,使我國油氣管道發展走上依法保護與建設、保護生態環境和可持續發展的法治軌道,實現油氣行業的快速、健康發展。

四、小結

油氣儲運過程中中，管道及設備是最為重要元素，并且載有易燃易爆具有毒性的油氣物質，如果管道有腐蝕缺陷或問題存在則會降低其強度而造成破裂泄漏，甚至將導致安全事故的發生。因此，油氣公司必須進行定期檢查作業，以傳統的非破壞檢測方法，執行定點的檢查以了解管道的腐蝕情況。然而，這些既有的傳統方法常受限于檢測速度及單一的檢測位置，使得難以完全掌握油氣管道的劣化情況，并且以往的檢測技術也無法涵蓋大范圍及大面積的油氣儲運管道，若要詳細檢查則需耗費許多人力、物力及時間來進行，所以生產及工業安全兩方面常無法同時兼顧。因此，可以有效應用本文所介紹的電磁超音波檢測、紅外線檢測等來對油氣儲運管道的安全性進行檢測。另外，安全性的實現也需要相應的制度體系加以規范，因而國家相關部門也應當在完善油氣管道儲運安全制度方面強化自身工作。

參考文獻：

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關鍵詞:物理學;現代生活;應用分析

引言

衣食住行，一直都是公眾的基礎需求。而物理學科作為一項基礎學科，早期被人們用于打造工具，而隨著時代的發展，也逐步普及用于對衣食住行各行業的服務需求。而且當代社會伴隨著人們對于物理學的認知不斷增加，其應用范疇也逐步增加，而且考慮到物理學的研究會持續深入，因而研究其相關內容對當代人們的生活帶來的潛在作用和價值，也是目前學術界研究的重點所在。而就此，筆者將通過本文，將從物理學在現代生活中的應用方面入手，將進行具體的分析與探討。

1．物理學對于現代服裝設計的應用價值

區別于過去的服裝，現代服裝設計原理運用了更多的物理學知識，最典型的例子就是衣服厚薄度的變化，雖然冬季氣溫不高，但是服裝設計的發展往往讓更薄的衣物具備更強的防寒效果，而其主要的原因就是由于物理學推動著服裝設計的持續發展。比如，現代衣物設計的保暖內衣，其主要的制作流程就是利用物理光學知識，因為紅外線的波長頻率遠遠大于可見光，所以，會導致共振現象出現，進而讓服裝“加熱”。而其基本原理就是紅外線的電磁波轉變為內能，從而保證物體過熱。而且紅外線一般可以區別為兩類，即遠紅外與近紅外，當然，相比之下，前者的波長遠遠大于后者，而且根據更多學術界調查結果顯示，人體肌膚能夠有效收納遠紅外，所以保暖最佳［1］。

2．物理學對于現代食品的應用價值

在當代社會，食品的加熱問題往往是諸多上班人士首要考慮的問題，特別是天然氣缺乏可靠性，無法用于公共場合，再加上諸多企業嚴令禁止做飯，因而探尋一種便捷的飯盒加熱系統也是目前工作關注的焦點。而基于遠紅外輻射原理，相關專家研究出一類便攜式加熱飯盒，其主要工作原理就是通過激化電能產生遠紅外輻射以達到加熱的目的。而且飯盒的構成材質為鋁合金，可以分為三個層級，其中最內部涂上了遠紅外線輻射的材質，中間則加入了電阻絲，外側則采用隔熱絕緣材料除了，而接通電源之后，電能改變為熱能，然后通過涂抹了輻射材料內側完成傳播過程，然后再實現由內向外的輻射過程，保證熱量進入食物內部，被完全吸納，從而產生熱點，也達到了預期的加熱效果。當然，考慮到輻射線鋪設在食物表層，速度接近光速，不僅僅會導致損失的能耗降到最低，同時充分利用電磁波穿透效果，特別是食物受熱流程中，因為物質具備更加均勻營養構成，所以不會因此受到影響，這讓更多工作人員能夠保證日常營養攝入的前提下，使上班族們可以直接食用加熱的食物。當然這類飯盒對于電流要求并不嚴格，簡單而言，直流交流電均能滿足具體要求。而且使用場所并不局限于室內，室外同樣可以運用，集合以上優勢，這類加熱飯盒也為公眾所接受［2］。

3．物理學對于現代建筑的應用價值

在物質條件日益豐富的現代生活中，空調設備已經成為了普遍設備。特別是在溫度較低的冬天，空調可以保證室內加熱，從而維持恒定的溫度;而到了溫度較高的夏季，空調則可以保證室內散熱與制冷，同樣降低室內溫度。但是由于空調本身需要花費大量的電能，加上一般人在空調中進行學習生活往往會導致免疫力和適應力下降，久而久之往往會導致健康受到影響，而且能耗問題也是目前重點關注的問題。對此，更多設計者在空調設計過程中則加入了更多節能環保理念，即如地源熱泵中央空調的設計，就是遵循環保理念，而且能夠按照季節變化進行供冷制熱，同時降低能耗，而且能夠完成能源轉移，從而有效調解室內溫度［3］。

4．物理學對于現代出行的應用價值

自古以來，人們的出行都離不開相應的交通工具，而發展也由以往的動物轉變為各類機器，而隨著現代物理學的研究與發展的深入化，人們的交通工具發展與普及也在不斷推進，特別是一些特殊的交通工具，往往能夠給出行帶來更多便捷性與高效性。即如列車為例，磁懸浮列車就是充分利用物理學中的電生磁原理，從而保證車體與鐵軌的排除作用力，保證列車持續懸浮在半空，也能避免長期與地面摩擦出現磨損，而具體的阻力僅僅來源于空氣方面。當然，具體的原理就是在地面設定不結線的線圈，然后引導移動的磁力線通過線圈，最后誘發電和磁的感應效果，即物理學中的電生磁原理。此刻，線圈內部會因為電流流入由磁體轉變為電磁體。而且配置電磁鐵的車輛在設有線圈的軌道上方平移過程中，往往會受到斥力作用，持續浮在鐵軌上方。而且傳統磁懸浮列車可以劃分為兩類，一類主要是超導類，而另一類則主要是非超導類。在國內，磁懸浮列車優先在上海運用，屬于常規非超導的類型，而整體線路長度為30km，單項路程運作周期縮短8分鐘以內，從而保證出行的最大便利性與高效性。

5．結語

綜合而言，作為一門基礎學科，物理學與人類歷史科技發展息息相關，而且也會對人們基礎的衣食住行產生更多影響。當然，隨著物理學的不斷進步和發展，人們的需求不斷提升以及多元化進步，其帶來的影響和作用將會持續下去，特別是物理學中的一些常見知識內容的運用與普及，諸如熱學、光學、力學、電學、磁學等等，也將為人類社會未來持續發展帶來源源不斷的動力和影響力。

參考文獻

［1］凡學梅．物理學在建筑中的作用及地位討論［J］．宿州教育學院學報，2013，03(03):69－79．

［2］王磊．物理學在現代生活中的應用［J］．中華少年，2017，01(01):147－148．