论电磁辐射环境污染源及其特征
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衰减快 衰减慢
＼ 一 天线
卫星地球站要求天线方向性强， 其波束一般对天， 从电磁环境的角度考虑， 更关心它的旁瓣对
公众的形响， 即旁瓣越小越好。
３ － ３ ０ Ｈａ ０ ０ Ｇ
ｍ（ 米波）
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甚高绷 特离翻 超离妞 妞离妞 今 冤班米波
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来自百度文库空间 视距通信与 波． 广猫
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空间波． 视距通信与广抽
空间波． 甘达与祝距徽彼
空间波 ． ｔ达与视 距徽波
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幻， ｎ、
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．
１２ 电磁辐射按强弱不同分为两类， ． 即强弱电磁骚源： １２１ 弱电磁骚扰淑的环境污染后果主要是使得电器电子设备的性能下降或损坏， ．． 但其频谱很 宽。 １２２ 强电磁级扰探原则不仅对设备， ．． 还会对人类造成影响， 但其颇谱往往较窄． １３ 电磁辐射按生成原因分为两类， ． 即夭然和人为电 磁骚扰漂． 天然电磁辐射是指我们周围的静 电故电、 大气中闪电、 离层变动， 电 太阳磁暴与黑子； 银河系射电星等．人为电磁辐射则包括人类制 造的所有电子电器设备。随着人类日 新月异的科技进步， 后者对环境的影响是主要的． １ 在人为电磁骚扰撅中， ． ４ 按电磁能蛋运用的不同分为三类： １４１ 本身的正常工作不需要利用和出现电磁能， ．． 这包括家用电器（ 徽波炉除外）信息技术设备 、 等。 对于这类设备， 应抑制其电磁能鱼的产生． １４２ 第二类是设备本身的工作需要产生电 ．． 磁能， 但并不需要发射出去。 主要有工业、 科学和医 疗 射翔设备等。 对于这类设备， 应控制其电磁能量的范围。 １４３ 第三类设备是要将电磁波辐射出去。 ．． 例如通信及广播设备。 对于这类设备则要处理好环境
－２２ ＭＨ ，７２ ＾９．５ ｚ１８２ ＾２２７ ＭＨ ，７． －６．５ ｚ ６７２ －９７ ７．５ ｚ７． － １７ ＭＨ ，６． －２．５ ｚ４ １２ ＾５５７ ＭＨ 及 ０．５ ５． ５ ５ ５
７ ＭＨ 。由 ５ ｚ 于是视距传播， 为了防止高层建筑的遮挡和反射， 往往其发射天线架设在城市中心， 且 高度很商； 这些位置人口稠密， 加上发射功率较大（ 通常为数十至数百ｋ ， Ｗ）因此， 调频和电视发射 塔成为城市居民和电磁环境工作者关心的焦点之一 ２， 卫星通信地球站， ． 或徽波中心站的电磁辐射。 其天线为抛物面式， 发射功率为几十至几千瓦． 绷串分两段， Ｃ波段上行 ６ ｚ下行４ ｚ Ｕ波段上行 １ Ｇ ｚ下行１ Ｇ ｚ 由于其天线的特 Ｇ ， Ｈ Ｇ ， Ｈ Ｋ ４ ， Ｈ １ 。 Ｈ 殊形式， 它的前后瓣的变化亦即场强变化特征各异， 如下图所示：
与工作之间的兼容向题。
４ ４ ０
全国中青年辐射防护学术研讨会论文汇编
产生电磁辐射污染源的各类设备、 设施
结合当前状况 ， 分为 ９ ： 类 ２ １ 工业、 ． 科学、 医疗射频设备 ４ 类及其特征 ：
２．１ ．１
高频感应加热设备。 原理为介质内涡流加热， 其被加工物为导体或半导体， 工作翻率为数百 ｋ ｚ如高颇淬火、 Ｈ， 高频熔炼等设备。 ２１２ 高频介质加热设备。 ．． 介质内损耗加热， 被加工物为绝缘体， 工作频率数ＭＨ 至数十ＭＨ ， ｚ ｚ 如塑料热合机、 木材与纸张干燥设备等。 ２１ 徽波加热设备。介质内损耗加热， ．． ３ 被加工物为绝缘体或不良 导体， 工作颇率为数Ｇ ｚ Ｈ． ２１４ 射频医 ．． 疗设备。主要是高频和微波理疗机， 一般电磁朋纽不强， 但预谱较杂。 ２２ 高压电力设备有三类： ． ２２１ 电晕放电。 ．． 高压线电位梯度很大而造成周围空气放电， 形成数十ｋ ： Ｈ 的电磁嗓声． 当电位 梯度小于 １ ｋ／ ５ ｍ时， ｖ 电晕放电消失。其影响频带较窄， 频率特性如下： Ｄ Ｅ二５１ （ １ ）］ ［ 一２Ｉ ０ ２ ｇｆ 式中， Ｅ为相对于 。５ ： Ａ ． 的电磁骚扰场强增量， ， ＭＨ ｄ ｆ Ｂ 为侧云绷率． Ｈ ． Ｍ ｚ 按照上式， 当频率为 ３ ＭＨ 时， ０ ： 其场强比０５ ： ． 时低 ５ ｄ ＭＨ ５ Ｂ以上。对于正常的送电线路， 电晕放电电磁干扰是主要的。 ２２２ 绝缘子放电． ．． 这是由于绝缘子污秽或缺申子个数造成电位差过高而形成， 叔谱达数百 Ｍ ｚ其场强甚至大于电晕， Ｈ， 但在高压线路正常运行的情况下， 这种放电不是主要的． ２２３ 工颜电场． ．． 高压送电 线路与大地零电位之间的位差形成。 其频率为 ５ ＭＨ ． ０ ｚ 同样在高压 变电 站附近也有类似的情况。 ２３ 电牵引系统主要是受电弓 ． 在接触网的导线上滑动所产生的电磁噪声， 分为三部分。 ２３１ 电 ．． 平相对稳定的连续噪声， 在低速与起动时表现比较明显． 这是由于受电弓滑板接触之间 电阻变化所形成。 ２３２ 一系列分离脉冲电磁噪声。 ．． 它们的出现是随机的， 周期也是变化的， 常被记录下来并与速度
论电磁辐射环境污染源及其特征
张 玉平
（ 贵州省故射性环境监理站， ５００） 贵阳．５０２
大类划分
１１ ．
电磁辐射按颇率划分及运用特征见表１ ＞
表 １ 电傲辐栩率、 波长及特征
名 称 孩 率
波 长
特征及用速
桩低报， 工翻
甚怪撅
３ ＾ ３ ０Ｈ ０ －０ 名 ３ ０ ｚ －３ ｋ Ｈ
可 徽 在 卡 硬 调 中 很 能 静电 坏 件 而 于 电 流 间 短 １ ， ， 换 或 件 试 ，可 被 打 部 ． 由 放 电 时 很 （ 一 ） 见，机 。。
人没什么 感觉。 ２７ 移动通信发射机的电磁污染 ． 当前移动通信发展速度惊人， 每年增长达２０ ０％以上． 大量的移动通值发射机对电磁环境造成 的污染有两方面： ２７１ 移动通信手持机的棒状天线距使用者头部或面部很近， ６ ８ 发射功率为 。２＾５ ．． 约 ＾ ｃ － ｍ， ．５－ Ｗ 不等， 机身多为塑料壳。 这祥， 在头部、 面部的场强可达数十至数百Ｖ ｍ． 于使用者越来越多， ／ 由 使用率越来越颇繁， 使用时间越来越长， 使人体在这样的场强下长时间暴峪， 可能导致各种电磁辐 射引 起的危害， 尤其对眼睛、 视角神经系统和脑细胞的危害更大． ２７２ 除手持机外， ．． 移动通信发射机的基站台、 固定台和便携台亦发射功率各异、 频谱很宽的信 号， 构成另一类电磁波污染。 ２８ 作为污染瀚的广播、 ． 电视发射台 由于采取提高广播与电 视接收机灵敏度的办法很容易使信嗓比 变坏， 影响信号质量． 所以在广 播与电视中都采用高发射功率 低接收灵敏度的方案， 即广播与电视发射机的功率都很大。 ｆ 这类ｆ 特征按其波段分为三类： 短波和调频波． 中波、 ２８１ 中波， ．． 依靠地波传播， 其工作颇率为 ５５ － ６５ ｚ 它的服务半径为数百ｋ 采用底部 ３＾１ ｋ 。 ０ Ｈ ｍ， 对地绝缘懊电的直立铁塔天线； 发射功率为数十至数百ｋ Ｗ不等．该天线在水平面方向 性为园， 在 垂直面最大辐射方向是沿地平面方向． ２８２ 短波， ．． 依靠电离层对天波的反射完成其传播， 频率在４ １ ＭＲ 之内， － ９ ： － 服务半径大于 １ ００ ０ ｋ。 ｍ 多用葵形夭线． 在水平面及垂直面均有较强的方向 垂直面方向性的主瓣仰角取决于通信 性； 距 离， 距离越远仰角越小， 发射功率从数十至数百ｋ 不等。 Ｗ 中、 姐波发射台要求周围无高大建筑物， 无电磁环境问题． 因此占地面积大， 多设于周围人口 密 度小的郊区。 它们的电磁环境污染不是主要问 题。 ２８３ 调狱波， ．． 空间直线视距传播． 声音广播频段为 ８． １８ ｚ电视广播分为五段：９７ ７５－０ ＭＨ ． ＾ ４．５
张玉平。 论电磁辐射环境污染裸及其特征
４ ５ ０
另外， 此类设备的静电放电不容忽视， 徽机主件间、 板卡间、 人机之间在较低湿度的环境中往往 形成电 荷很小， 但电压很大的状态。
Ｖ 二 Ｑ／ Ｃ
式中，２ Ｇ值为（． ） ＇Ｃ Ｃ值为１０－５ ｐ （ ０１ Ｘ ＂ －５ １ ； ０ ５＾２０ 人体电容）Ｖ值为５－５ ， Ｆ ； ＾３ ｋ Ｖ
肠 腼
ｋ ｍ－ｍ
海地电坦、 市电
表面波． 广活与 导航 表面波， 广括与 导航
反射彼． 广居与通俏 电离层波， 姐描与通馆
任翩 中孩
离妞
３ － ３ ０ ０－０ ｋ Ｈｚ
０３ － ． ＾ ３Ｍ Ｈ： ３ ３ － ０ＭＨ： ３ ＾ ３ ０ Ｈｚ ０ －０ Ｍ ０ ３ ３ Ｈａ ． Ｇ － ３ ３ － ０ＧＨ．
． ． ． １ ． ． 几 ． 几 ． ． ．． ． ． ． ． ． ． ．． 匕 ． 卜 ． 口 ． ． ．． ． ． 卜 ． ． ． ．． ． ． ． ． ． ｒ ．． ． ． ． ． ． ． ． ．ｒ ． ． ． ． ． ． ．几 ． ． ． ． ． ． ．． ． ． ‘ ． ． ． ． ．．
染是主要的。
２５ 家用电器与电动工具的电磁污染。 ． 家用电器的用坛越来越大， 它们产生电磁骚扰的主要特征 即所谓“ 喀肠声”是一连串间隔不同、 ， 持续时间不同的射频电磁脉冲， 其原因是各种家电和电动工 具在用期间发生的通、 断以及换向， ｄ ｄ护。 这类电磁噪声常常沿电源线传导到电网中， 使Ｌ ｉ 。 ／ｔ 并同 时向空中发射电磁波。这类设备中微波炉和电热毯的影响突出。 ２６ 信息技术设备的电磁污染。信息技术设备是指用以执引以下任务的设备． ． ２６１ 接收来自 ．． 外部像的数据。 如通过健盘或数据线输人等。 ２‘２ 对接收到的数据进行处理。如计算、 ．． 数据转换、 记录、 建档、 分类、 存贮或传送等。 ２６３ 提供数据输出。如送至另一设备或再现数据与图像。 ．． 上述表明： 此类设备影响最大的即是计算机； 随着计算机的时钟颇率的提高， 脉冲前沿及脉冲 宽度越来越窄， 为纳秒级， 其电磁噪声频谱向 上延伸， 使得各个谐波的振幅加大。 大量的携带信息和 不带信息的脉冲， 都可能通过设备的内接线和印刷板向外辐射电磁噪声。
全国中＊年辐射防护学术研讨会论文汇编
－ ： 于 ｝
成正比。
２３３ 迭加在上述嗓声电平上的随机孤立脉冲。 ．． 表现为分离的喀断声， 其电平高于前者， 范围很
宽。
２４ 内嫩机点火系统．因柴油机不依靠点火， ． 所以不存在点火产生的电磁福射。而汽油机的火化 塞打火电压高达数千伏， 火花塞的放电虽然是在汽车汽缸内发生， 其电磁辐射被缸体所屏蔽．但电 磁能量通过火花塞联线、 分电盘等传导并辐射到空间， 形成电 磁肠扰， 污染电 磁环境。 虽然汽车的污
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卫星地球站要求天线方向性强， 其波束一般对天， 从电磁环境的角度考虑， 更关心它的旁瓣对
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１２ 电磁辐射按强弱不同分为两类， ． 即强弱电磁骚源： １２１ 弱电磁骚扰淑的环境污染后果主要是使得电器电子设备的性能下降或损坏， ．． 但其频谱很 宽。 １２２ 强电磁级扰探原则不仅对设备， ．． 还会对人类造成影响， 但其颇谱往往较窄． １３ 电磁辐射按生成原因分为两类， ． 即夭然和人为电 磁骚扰漂． 天然电磁辐射是指我们周围的静 电故电、 大气中闪电、 离层变动， 电 太阳磁暴与黑子； 银河系射电星等．人为电磁辐射则包括人类制 造的所有电子电器设备。随着人类日 新月异的科技进步， 后者对环境的影响是主要的． １ 在人为电磁骚扰撅中， ． ４ 按电磁能蛋运用的不同分为三类： １４１ 本身的正常工作不需要利用和出现电磁能， ．． 这包括家用电器（ 徽波炉除外）信息技术设备 、 等。 对于这类设备， 应抑制其电磁能鱼的产生． １４２ 第二类是设备本身的工作需要产生电 ．． 磁能， 但并不需要发射出去。 主要有工业、 科学和医 疗 射翔设备等。 对于这类设备， 应控制其电磁能量的范围。 １４３ 第三类设备是要将电磁波辐射出去。 ．． 例如通信及广播设备。 对于这类设备则要处理好环境
－２２ ＭＨ ，７２ ＾９．５ ｚ１８２ ＾２２７ ＭＨ ，７． －６．５ ｚ ６７２ －９７ ７．５ ｚ７． － １７ ＭＨ ，６． －２．５ ｚ４ １２ ＾５５７ ＭＨ 及 ０．５ ５． ５ ５ ５
７ ＭＨ 。由 ５ ｚ 于是视距传播， 为了防止高层建筑的遮挡和反射， 往往其发射天线架设在城市中心， 且 高度很商； 这些位置人口稠密， 加上发射功率较大（ 通常为数十至数百ｋ ， Ｗ）因此， 调频和电视发射 塔成为城市居民和电磁环境工作者关心的焦点之一 ２， 卫星通信地球站， ． 或徽波中心站的电磁辐射。 其天线为抛物面式， 发射功率为几十至几千瓦． 绷串分两段， Ｃ波段上行 ６ ｚ下行４ ｚ Ｕ波段上行 １ Ｇ ｚ下行１ Ｇ ｚ 由于其天线的特 Ｇ ， Ｈ Ｇ ， Ｈ Ｋ ４ ， Ｈ １ 。 Ｈ 殊形式， 它的前后瓣的变化亦即场强变化特征各异， 如下图所示：
与工作之间的兼容向题。
４ ４ ０
全国中青年辐射防护学术研讨会论文汇编
产生电磁辐射污染源的各类设备、 设施
结合当前状况 ， 分为 ９ ： 类 ２ １ 工业、 ． 科学、 医疗射频设备 ４ 类及其特征 ：
２．１ ．１
高频感应加热设备。 原理为介质内涡流加热， 其被加工物为导体或半导体， 工作翻率为数百 ｋ ｚ如高颇淬火、 Ｈ， 高频熔炼等设备。 ２１２ 高频介质加热设备。 ．． 介质内损耗加热， 被加工物为绝缘体， 工作频率数ＭＨ 至数十ＭＨ ， ｚ ｚ 如塑料热合机、 木材与纸张干燥设备等。 ２１ 徽波加热设备。介质内损耗加热， ．． ３ 被加工物为绝缘体或不良 导体， 工作颇率为数Ｇ ｚ Ｈ． ２１４ 射频医 ．． 疗设备。主要是高频和微波理疗机， 一般电磁朋纽不强， 但预谱较杂。 ２２ 高压电力设备有三类： ． ２２１ 电晕放电。 ．． 高压线电位梯度很大而造成周围空气放电， 形成数十ｋ ： Ｈ 的电磁嗓声． 当电位 梯度小于 １ ｋ／ ５ ｍ时， ｖ 电晕放电消失。其影响频带较窄， 频率特性如下： Ｄ Ｅ二５１ （ １ ）］ ［ 一２Ｉ ０ ２ ｇｆ 式中， Ｅ为相对于 。５ ： Ａ ． 的电磁骚扰场强增量， ， ＭＨ ｄ ｆ Ｂ 为侧云绷率． Ｈ ． Ｍ ｚ 按照上式， 当频率为 ３ ＭＨ 时， ０ ： 其场强比０５ ： ． 时低 ５ ｄ ＭＨ ５ Ｂ以上。对于正常的送电线路， 电晕放电电磁干扰是主要的。 ２２２ 绝缘子放电． ．． 这是由于绝缘子污秽或缺申子个数造成电位差过高而形成， 叔谱达数百 Ｍ ｚ其场强甚至大于电晕， Ｈ， 但在高压线路正常运行的情况下， 这种放电不是主要的． ２２３ 工颜电场． ．． 高压送电 线路与大地零电位之间的位差形成。 其频率为 ５ ＭＨ ． ０ ｚ 同样在高压 变电 站附近也有类似的情况。 ２３ 电牵引系统主要是受电弓 ． 在接触网的导线上滑动所产生的电磁噪声， 分为三部分。 ２３１ 电 ．． 平相对稳定的连续噪声， 在低速与起动时表现比较明显． 这是由于受电弓滑板接触之间 电阻变化所形成。 ２３２ 一系列分离脉冲电磁噪声。 ．． 它们的出现是随机的， 周期也是变化的， 常被记录下来并与速度
论电磁辐射环境污染源及其特征
张 玉平
（ 贵州省故射性环境监理站， ５００） 贵阳．５０２
大类划分
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电磁辐射按颇率划分及运用特征见表１ ＞
表 １ 电傲辐栩率、 波长及特征
名 称 孩 率
波 长
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桩低报， 工翻
甚怪撅
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可 徽 在 卡 硬 调 中 很 能 静电 坏 件 而 于 电 流 间 短 １ ， ， 换 或 件 试 ，可 被 打 部 ． 由 放 电 时 很 （ 一 ） 见，机 。。
人没什么 感觉。 ２７ 移动通信发射机的电磁污染 ． 当前移动通信发展速度惊人， 每年增长达２０ ０％以上． 大量的移动通值发射机对电磁环境造成 的污染有两方面： ２７１ 移动通信手持机的棒状天线距使用者头部或面部很近， ６ ８ 发射功率为 。２＾５ ．． 约 ＾ ｃ － ｍ， ．５－ Ｗ 不等， 机身多为塑料壳。 这祥， 在头部、 面部的场强可达数十至数百Ｖ ｍ． 于使用者越来越多， ／ 由 使用率越来越颇繁， 使用时间越来越长， 使人体在这样的场强下长时间暴峪， 可能导致各种电磁辐 射引 起的危害， 尤其对眼睛、 视角神经系统和脑细胞的危害更大． ２７２ 除手持机外， ．． 移动通信发射机的基站台、 固定台和便携台亦发射功率各异、 频谱很宽的信 号， 构成另一类电磁波污染。 ２８ 作为污染瀚的广播、 ． 电视发射台 由于采取提高广播与电 视接收机灵敏度的办法很容易使信嗓比 变坏， 影响信号质量． 所以在广 播与电视中都采用高发射功率 低接收灵敏度的方案， 即广播与电视发射机的功率都很大。 ｆ 这类ｆ 特征按其波段分为三类： 短波和调频波． 中波、 ２８１ 中波， ．． 依靠地波传播， 其工作颇率为 ５５ － ６５ ｚ 它的服务半径为数百ｋ 采用底部 ３＾１ ｋ 。 ０ Ｈ ｍ， 对地绝缘懊电的直立铁塔天线； 发射功率为数十至数百ｋ Ｗ不等．该天线在水平面方向 性为园， 在 垂直面最大辐射方向是沿地平面方向． ２８２ 短波， ．． 依靠电离层对天波的反射完成其传播， 频率在４ １ ＭＲ 之内， － ９ ： － 服务半径大于 １ ００ ０ ｋ。 ｍ 多用葵形夭线． 在水平面及垂直面均有较强的方向 垂直面方向性的主瓣仰角取决于通信 性； 距 离， 距离越远仰角越小， 发射功率从数十至数百ｋ 不等。 Ｗ 中、 姐波发射台要求周围无高大建筑物， 无电磁环境问题． 因此占地面积大， 多设于周围人口 密 度小的郊区。 它们的电磁环境污染不是主要问 题。 ２８３ 调狱波， ．． 空间直线视距传播． 声音广播频段为 ８． １８ ｚ电视广播分为五段：９７ ７５－０ ＭＨ ． ＾ ４．５
张玉平。 论电磁辐射环境污染裸及其特征
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另外， 此类设备的静电放电不容忽视， 徽机主件间、 板卡间、 人机之间在较低湿度的环境中往往 形成电 荷很小， 但电压很大的状态。
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式中，２ Ｇ值为（． ） ＇Ｃ Ｃ值为１０－５ ｐ （ ０１ Ｘ ＂ －５ １ ； ０ ５＾２０ 人体电容）Ｖ值为５－５ ， Ｆ ； ＾３ ｋ Ｖ
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染是主要的。
２５ 家用电器与电动工具的电磁污染。 ． 家用电器的用坛越来越大， 它们产生电磁骚扰的主要特征 即所谓“ 喀肠声”是一连串间隔不同、 ， 持续时间不同的射频电磁脉冲， 其原因是各种家电和电动工 具在用期间发生的通、 断以及换向， ｄ ｄ护。 这类电磁噪声常常沿电源线传导到电网中， 使Ｌ ｉ 。 ／ｔ 并同 时向空中发射电磁波。这类设备中微波炉和电热毯的影响突出。 ２６ 信息技术设备的电磁污染。信息技术设备是指用以执引以下任务的设备． ． ２６１ 接收来自 ．． 外部像的数据。 如通过健盘或数据线输人等。 ２‘２ 对接收到的数据进行处理。如计算、 ．． 数据转换、 记录、 建档、 分类、 存贮或传送等。 ２６３ 提供数据输出。如送至另一设备或再现数据与图像。 ．． 上述表明： 此类设备影响最大的即是计算机； 随着计算机的时钟颇率的提高， 脉冲前沿及脉冲 宽度越来越窄， 为纳秒级， 其电磁噪声频谱向 上延伸， 使得各个谐波的振幅加大。 大量的携带信息和 不带信息的脉冲， 都可能通过设备的内接线和印刷板向外辐射电磁噪声。
全国中＊年辐射防护学术研讨会论文汇编
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成正比。
２３３ 迭加在上述嗓声电平上的随机孤立脉冲。 ．． 表现为分离的喀断声， 其电平高于前者， 范围很
宽。
２４ 内嫩机点火系统．因柴油机不依靠点火， ． 所以不存在点火产生的电磁福射。而汽油机的火化 塞打火电压高达数千伏， 火花塞的放电虽然是在汽车汽缸内发生， 其电磁辐射被缸体所屏蔽．但电 磁能量通过火花塞联线、 分电盘等传导并辐射到空间， 形成电 磁肠扰， 污染电 磁环境。 虽然汽车的污