3、电磁辐射测量方法详解

电磁辐射测量方法详解

1 电磁辐射测量的基础考量

在进行近场电磁辐射（EMF）测量时，首要任务是确定能够最佳表征该场的物理量，这些物理量将成为测量的对象。从天线性能评估的角度来看，测量天线附近电场（E）或磁场（H）分量的强度至关重要。通过测量这些分量，可以进一步确定天线沿线的电流或电荷分布，进而得到天线的辐射方向图和输入阻抗。在近场中测量 E、H 或功率密度（S），并保留相位信息，经过一些复杂的计算，还能推算出天线在远场的辐射方向图。对于屏蔽、吸收或衰减 EMF 材料的研究，测量 E、H 和 S 也已足够。

然而，在涉及到防止不必要的 EMF 暴露，尤其是生物医学研究时，仅仅测量 E、H 和 S 是不够的。这类研究需要更精确地界定特定参数，并对其进行测量。此前提出的保护标准中，将单位质量吸收的功率或能量（比吸收率 SAR 和比吸收 SA）作为 EMF 与生物介质相互作用的基本判据。有时也会采用单位体积吸收的功率，而广泛接受的一种测量方法是测量由于 EM 能量吸收导致的温度升高，这有助于确定 SAR 和 SA。此外，测量外部 EMF 在体内感应的电流也越来越受到关注。大多数保护标准要求测量均方根（RMS）值，以反映吸收的能量。在非热效应研究中，了解场分量的振幅、空间位置、时间变化，以及载波频率、调制频谱及其时间变化和调制类型（如调幅 AM、调频 FM、调相 PM）则更为重要。

2 E、H 和 S 的测量要点

2.1 测量 EMF 的频率（频谱）

在任意时刻和选定的空间点上，存在着单个电场矢量 E 和单个磁场矢量 H。它们呈线性极化，其大小等于该点所有空间分量和频谱边缘的瞬时值之和，可用以下公式表示：
[E = E_0 + \