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使用頻譜分析儀和近場(chǎng)探頭測(cè)量微波爐的電磁輻射泄漏
發(fā)布時(shí)間:2017-04-18 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】微波爐,家里有,單位有,餐館有。。。。。。而且,很多人可能幾乎每天都用。不管是哪個(gè)廠家生產(chǎn)的民用微波爐產(chǎn)品,它的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中的磁控管是個(gè)關(guān)鍵部件,它靠高壓電源供電,根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)定,它產(chǎn)生頻率范圍大概在2.45GHz左右的高頻電磁波,通過(guò)波導(dǎo),向被加熱食物進(jìn)行照射。按業(yè)界的說(shuō)法是,微波爐在這種頻率下,使食物中的水分子高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磨擦,從而產(chǎn)生高溫,達(dá)到把食物加熱的目的。
圖1:微波爐的典型結(jié)構(gòu)圖
由于微波爐內(nèi)部的磁控管工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)的電磁波,所以,微波爐的屏蔽很重要。它的后面,底面,頂面和兩個(gè)側(cè)面通常都是用金屬板包裹,正面是個(gè)關(guān)鍵,有個(gè)可開(kāi)啟的密封門,門上有屏蔽網(wǎng)。如果包的很嚴(yán)實(shí),屏蔽的很好,理論上使用這種產(chǎn)品就不用擔(dān)心它會(huì)對(duì)周邊產(chǎn)生磁輻射。有關(guān)微波爐的電磁輻射的爭(zhēng)論很多年前就已經(jīng)有了,網(wǎng)上搜搜,會(huì)看到有很多這方面的問(wèn)和答。家用微波爐有電磁輻射,是真的嗎?確切地說(shuō)應(yīng)該是:家用微波爐有電磁輻射的泄漏,是真的嗎?
曾經(jīng)使用頻譜分析儀和近場(chǎng)探頭對(duì)一臺(tái)國(guó)內(nèi)某知名品牌的新型微波爐樣品進(jìn)行過(guò)泄漏測(cè)試,記得我對(duì)這個(gè)微波爐樣品的前后左右上下都測(cè)了個(gè)遍,尤其是對(duì)最受懷疑的可能最容易產(chǎn)生泄漏的前門的屏蔽網(wǎng)的位置,以及整個(gè)門框的接縫處,更是仔細(xì)地進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果出乎我們的意料:在微波爐工作時(shí),都沒(méi)有測(cè)到較明顯的泄漏,看來(lái)這個(gè)樣品的屏蔽做得很到位!
為了測(cè)試這個(gè)微波爐樣品前門的設(shè)計(jì)以及鈑金工藝,安裝工藝對(duì)電磁輻射泄漏的影響,還用錘子在前門的門框上特意砸了一個(gè)小凹陷,來(lái)造成很小的機(jī)械形變。當(dāng)把近場(chǎng)探頭放在這個(gè)位置再測(cè)時(shí),測(cè)到了很明顯的電磁泄漏!看來(lái),微波爐的前門的設(shè)計(jì)以及安裝工藝都很重要??!
那么我周邊的日常正在使用的微波爐的情況如何呢?懷著好奇的心情,如圖2所示,找來(lái)一臺(tái)RIGOL的DSA875頻譜分析儀,它的測(cè)量頻率范圍是9 kHz 到7.5GHz, 再加上一套型號(hào)是NFP-3的近場(chǎng)探頭,定性地測(cè)測(cè)看吧。
圖2:使用頻譜分析儀和近場(chǎng)探頭測(cè)試泄漏
隨機(jī)搜羅到微波爐樣品1,這個(gè)產(chǎn)品看上去屬于功能比較簡(jiǎn)單的那種,微測(cè)一下吧!通過(guò)近場(chǎng)探頭對(duì)這個(gè)微波爐的正面以及門框四周都進(jìn)行了掃描,結(jié)果不容樂(lè)觀呀!發(fā)現(xiàn)它的前面板四周的泄漏都比較大,測(cè)量結(jié)果如圖3所示,最高峰的頻率是在2.458GHz,信號(hào)的頻率不穩(wěn)定,頻譜能量不集中,分布挺廣,主頻率兩側(cè)有不少雜散。
圖3:樣品1的電磁輻射泄漏的頻譜分布范圍
隨機(jī)搜羅到微波爐樣品2,這個(gè)產(chǎn)品有很多按鍵控制,微測(cè)一下吧!通過(guò)近場(chǎng)探頭對(duì)這個(gè)微波爐的正面以及門框四周同樣地進(jìn)行了掃描,結(jié)果更不容樂(lè)觀呀!發(fā)現(xiàn)它的前面板的四周的泄漏比前一個(gè)更大些,測(cè)量結(jié)果如圖4所示,最高峰的頻率是在2.453GHz,信號(hào)的頻率不穩(wěn)定,頻譜能量不集中,分布更廣,主頻率兩側(cè)有更多的雜散。要知道,WLAN也工作在這個(gè)頻段,如果頻譜擴(kuò)散得很寬,能量又很強(qiáng),不知對(duì)周圍的WLAN是否會(huì)構(gòu)成影響。
圖4:樣品2的泄漏的頻譜分布范圍
樣品3,微測(cè)結(jié)果如圖5所示,最高峰的頻率是在2.433GHz,雜散的分布范圍也很寬,峰值從2.17GHz到2.75GHz都有。
圖5:樣品3的泄漏的頻譜的分布范圍
樣品4,微測(cè)結(jié)果如圖6中粉色軌跡所示,最高峰的頻率是在2.47GHz,雜散的分布范圍和幅度比樣品3的黃色軌跡明顯要小,能量主要集中在2.47GHz的主峰上。
圖6:樣品4的泄漏的頻譜的范圍
當(dāng)然,還可以通過(guò)頻譜儀的通道功率測(cè)量功能,對(duì)一定頻段內(nèi)的信號(hào)的功率進(jìn)行積分,得出一定帶寬內(nèi)的電磁輻射的功率值,如圖7所示。
圖7:電磁輻射的功率測(cè)量
以上只是我出于好奇,對(duì)幾個(gè)微波爐樣品進(jìn)行電磁輻射泄漏的近場(chǎng)測(cè)試的結(jié)果,僅供參考而已。泄漏的電磁輻射的強(qiáng)度與微波爐的“火力”設(shè)置直接相關(guān)。不光是在靠近微波爐的位置對(duì)這幾個(gè)樣品進(jìn)行了測(cè)試,我還在距離微波爐正前方大概1米遠(yuǎn)的地方進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)有的微波爐泄漏的功率也不小,總之,我自己得出的結(jié)論是:在使用微波爐的時(shí)候,我要躲遠(yuǎn)點(diǎn)兒呀!
這次使用頻譜分析儀和近場(chǎng)探頭進(jìn)行微波爐的輻射泄漏測(cè)量的好處是:不只是可以得出一個(gè)值,還可以很清楚地看到微波爐產(chǎn)生的微波信號(hào)的頻譜的分布,主頻率的偏差等情況,從而能夠更好地判斷磁控管以及波導(dǎo)設(shè)計(jì)的好壞。還可以定位泄漏的位置,以便發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和鈑金工藝,安裝工藝的問(wèn)題。
這幾個(gè)被測(cè)樣品都是已經(jīng)使用了若干年的老產(chǎn)品,泄漏都比較明顯。測(cè)完之后,心里有點(diǎn)兒不踏實(shí)了,不知現(xiàn)在在售的新的微波爐情況如何,想買個(gè)屏蔽“嚴(yán)實(shí)的”,哪個(gè)嚴(yán)實(shí)呢?親自去蘇寧看過(guò),發(fā)現(xiàn)在售的微波爐價(jià)格大都在1000元左右,專門查看了門和門框的做工,發(fā)現(xiàn)工藝和材料普遍比較細(xì)致,這些產(chǎn)品對(duì)屏蔽工藝有了很大的改進(jìn)??jī)r(jià)格高的就會(huì)好?或者還是得帶著頻譜儀和近場(chǎng)探頭到超市去實(shí)測(cè)一下再選型了?
以上內(nèi)容轉(zhuǎn)載自 JIGONG微信公眾號(hào)。
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