电磁波简介

    电磁辐射是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中，以波的形式传递能量和动量，其传播方向垂直於电场与磁场构成的平面，随著时间变化的电场产生了磁场，磁场亦产生电场，这些连续不断同相振荡的电场和磁场共同形成了电磁波。电磁辐射的载体为光子，不需要依靠介质传播，在真空中的传播速度为光速。电磁波可按照频率分类，从低频率到高频率，主要包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。

    电场及磁场都是向量场，电场向量和磁场向量都以向量为运算。如:一电磁波，入射介质，於介质内产生电子振荡，因而使得介质发射电磁波，造成电磁波的折射或绕射现象。而在非线性介质，电磁波会与电场或磁场产生交互作用，当电磁波入射於物质时，会造成物质的带电粒子振荡和能量增加。这些能量可能会立刻被重新辐射，成为反射辐射或透射辐射，也很可能会消散成为物质内的其它微观运动，在达成热平衡后，转以热能的形式出现，被吸收的电磁波大多会直接地存入其能量，因而将物质加热。

电磁波对人体的影响

　　磁波辐射能量较低，不会使物质发生游离现象，也不会直接破坏环境物质，但在到处充满电子讯用品器材的现代生活，其电磁干扰特性却不可掉以轻心，因为它随时可能使人面临危害的境地。如在长时间使用电脑之后，会感到身体疲劳、眼睛疲倦、肩痛、头痛、想睡、不安，这些都是受了电磁波的影响。电磁波还会使人的免疫机能下降、人体中的钙质减少，并引致异常生产、流产、视觉障碍、阻碍细胞分裂如癌、白血病、脑肿瘤...等。    经实验研究和调查观察结果表明，电磁辐射对健康的危害是多方面的，复杂的，主要危害表现如下：

１. 对中枢神经系统的危害：

　　神经系统对电磁辐射的作用很敏感，受其低强度反复作用后，中枢神经系统机能发生改变，出现神经衰弱症候群，主要表现有头痛，头晕，无力，记忆力减退，睡眠障碍（失眠，多梦或嗜睡），白天打瞌睡，易激动，多汗，心悸，胸闷，脱发等，尤其是入睡困难，无力，多汗和记忆力减退更为突出。

２. 对机体免疫功能的危害：

　　动物实验和对人群受辐射作用的研究和调查表明，人体的白血球吞噬细菌的百分率和吞噬的细菌数均下降．此外受电磁辐射长期作用的人，其抗体形成受到明显抑制。

３.对心血管系统的影响：

　　受电磁辐射作用的人，血管通透性和张力降低，神经调节功能受到影响，人们多以心动过缓症状出现，少数呈现心动过速。长期受电磁辐射作用的人，其心血管系统的疾病，会更早更易促使其发生和发展。

４.对血液系统的影响：

　　在电磁辐射的作用下，白血球减少．红血球的生成受到抑制，出现网状红血球减少。当无线电波和放射线同时作用人体时，对血液系统的作用较单一因素作用可产生更明显的伤害。

５.对生殖系统和遗传的影响：

　　长期接触超短波发生器的人，可出现男人性机能下降，阳萎；女人出现月经周期紊乱。由於睾丸的血液循环不良，对电磁辐射非常敏感，精子生成受到抑制而影响生育；使卵细胞出现变性，破坏了排卵过程，而使女性失去生育能力。

　 高强度的电磁辐射可以产生遗传效应，使睾丸染色体出现畸变和有丝分裂异常。妊娠妇女在早期或在妊娠前，接受了短波透热疗法，结果使其子代出现先天性出生缺陷（畸形婴儿）。

６.对视觉系统的影响：

　　眼组织含有大量的水份，易吸收电磁辐射功率，故在电磁辐射作用下，眼球的温度易升高。温度升高是造成产生白内障的主要条件，温度上升导致眼晶状体蛋白质凝固，多数学者认为，较低强度的微波长期作用，可以加速晶状体的衰老和混浊，并有可能使有色视野缩小和暗适应时间延长，造成某些视觉障碍。此外，长期低强度电磁辐射的作用，可促使视觉疲劳，眼感到不舒适和眼感干燥等现象。

７.电磁辐射的致癌和致癌作用：

　　一些微波生物学家的实验表明，电磁辐射会促使人体内的（遗传基因）微粒细胞染色体发生突变和分裂异常，而令某些组织出现病理性增生，使正常细胞变为癌细胞。

　  除上述的电磁辐射对健康的危害外，它还对内分泌系统、听觉、物质代谢及组织器官的形态改变，均可能产生不良影响。

电磁波对电子产品的影响

　　在现行的生活中，各种电子产品及设备已广泛的使用，因应市场需求，电子产品持续朝向轻、薄、短、小且多功、高频及高速的方向发展。在此同时，电磁波干扰的问题亦更加影响设计过程及实际应用。因此，开发者须专注於如何将各种高速中央处理器、记忆体、GPU、RF无线传输元件...等，整并於系统中并使彼此不会因电磁干扰问题影响效能及功能。在开发过程前期，若未重视电磁波干扰问题及可施予的对策，於事后进行设计检讨、测试、改善对策元件追加／试做、验证....，损失的成本会远远高出预期。但现市场的需求压力下，可能无法有过多的时间进行细致设计研究或大幅度的重制作业，故可另以各种EMI对策材料因应处理。

　　电磁干扰(Electro Magnetic Interference,EMI)是指电磁能量对电流回路、仪器、系统或生命组织造成的影响。电磁波干扰主要来自於电子元件本身所产生的电磁波杂讯，或是经由外部电子产品辐射的电磁波干扰，因此，电子产品能否运作正常须取决於能否减少本身产生的杂讯，或避免外来电磁波的干扰。常见的干扰现象和信号特徵不同，定义与说明：

1.自然干扰：由於大自然现象所造成的各种电磁杂讯。

2.人为干扰：由於电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。

3.有意干扰：是指为了达到某种目的，有意识的制造电磁干扰信号。

4.无意干扰：是指在无意之中所造成的干扰，如设备用电、高频电路及微波设备...等，引起的干扰。

5.固定干扰：多为邻近电气设备固定运行时发出的干扰。

6.随机干扰：非常时使用的设备(如：车辆行驶、机工具、电子设备...等)所引起的干扰。

7.传导干扰：是指电磁杂讯的能量在电路中，以电压或电流的形式，通过金属导线或其他元件时耦合干扰。

8.辐射干扰：是指电磁杂讯的能量以电磁场能量的形式，通过空间辐射传播时耦合干扰。

　　轻薄及多工的电子产品，其内部电子元件线路较为密集，故容易产生杂讯、静电影响或电磁波干扰，导致效能降低、功能异常及可能性的损害。设计过程时，藉由适当的线路设计，可降低来自於产品本身的干扰，例如滤波器、电容器与电感器等元件；而来自外部的电磁波辐射干扰，则可由电磁波屏蔽材料或金属外壳阻隔。

    电磁波干扰遮蔽及消除，对策概念为[设一导电或导磁特性材料，减弱干扰方对须防护方的电磁波强度]；常见的材料为导电布、导电泡棉、铜箔胶带、铝箔胶带...等，藉由导电特性隔离电磁波。但在频率较高且须处理电磁波在空间中的折射时，可选择吸波材料应对，将电磁波转为微量热能。

常见处理对策

A.空间或表层屏蔽处理：

在电子产品或设备设计或应用时，若须阻止电磁波影响或进入特定区域范围，可选用导电/磁材料处理。

如：导电布、铜箔、铝箔...等。

B.防护电路区域接地处理：

於须防护的区域、电路模组、及信号基准点，以低阻抗的导电材料妥善进行接地处理。

如：导电泡棉、导电衬垫、SMT gasket...等。

C.电磁波吸收处理：

於须防护的元件/模组、抑制折射位置、辐射干扰产生的位置，以电磁波吸收材料贴覆处理。

D.滤波电路设计处理：

於电源或信号区域，进行抑制、缓冲或特定限制方式处理。

参考资料:

维基百科网站

科技图书出版-环境科学基本丛书





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