電磁輻射的測量方法通常與測量點位和輻射源的距離有關,即,所進行的測量是遠場測量還是近場測量。由于遠場和近場的情況下,電磁場的性質有所不同,因此,要對遠場和近場測量有明確的了解。
電磁輻射源產生的交變電磁場可分為性質不同的兩個部分,其中一部分電磁場能量在輻射源周圍空間及輻射源之間周期性地來回流動,不向外發射,稱為感應場;另一部分電磁場能量脫離輻射體,以電磁波的形式向外發射,稱為輻射場。
一般情況下,電磁輻射場根據感應場和輻射場的不同而區分為遠區場(感應場)和近區場(輻射場)。由于遠場和近場的劃分相對復雜,要具體根據不同的工作環境和測量目的進行劃分,一般而言,以場源為中心,在三個波長范圍內的區域,通常稱為近區場,也可稱為感應場;在以場源為中心,半徑為三個波長之外的空間范圍稱為遠區場,也可稱為輻射場。 近區場通常具有如下特點:
近區場內,電場強度與磁場強度的大小沒有確定的比例關系。即:E 377H。一般情況下,對于電壓高電流小的場源(如發射天線、饋線等),電場要比磁場強得多,對于電壓低電流大的場源(如某些感應加熱設備的模具),磁場要比電場大得多。
近區場的電磁場強度比遠區場大得多。從這個角度上說,電磁防護的重點應該在近區場。
近區場的測量
在近場區(感應場區),電場強度E與磁場強度H的大小沒有確定的比例關系,即:E 377H,需要分別測量電場強度E與磁場強度H的大小。對于電壓高而電流小的場源,在感應場區內主要是電場,主要測量電場,對于電壓低而電流大的場源(如感應線圈),在感應場區內主要是磁場,主要測量磁場。例如,對于沒有接上電器的墻上電源插座,電流基本為零,電壓不為零,插座在其附近產生一定強度的工頻電場,但產生的工頻磁場基本為零。 *標準限值中30MHz以下以場強為準,因為該頻段的波長大于10米,測量點處的感應場常常不能忽略,電場強度E與磁場強度H的比例關系不確定。
由前面的場強與距離的關系可知,近場區場強很大(根據不同的設備,電場強度可能從幾十到幾百V/m,磁場強度可達到數A/m),但場強隨距離的增大衰減得很快,即場強變化梯度很大,是一種非常復雜的非均勻場。因此,近區場強儀的量程應當足夠大,而測量探頭應當足夠小,測量結果才能代表測試點的場強。近場區監測主要屬于工作場所監測。
由于近區場強很大,較遠處的其它電磁輻射源的貢獻可忽略不計,因此,近區場強測量不采用選頻式儀器。可用綜合場強儀測量近區場強,如意大利PMM公司的8053型儀器等等,具有較好的測量精度和強大的數據處理功能。目前的綜合場強儀與早期的近區場強儀的不同:前者為各向同性,測量時不必調整探頭方向。前者較后者頻率范圍更寬。