使用頻譜分析儀和近場探頭測量微波爐的電磁輻射泄漏
發布時間:2017-04-18 責任編輯:wenwei
【導讀】微(wei)波(bo)爐(lu),家(jia)裏(li)有(you),單(dan)位(wei)有(you),餐(can)館(guan)有(you)。。。。。。而(er)且(qie),很(hen)多(duo)人(ren)可(ke)能(neng)幾(ji)乎(hu)每(mei)天(tian)都(dou)用(yong)。不(bu)管(guan)是(shi)哪(na)個(ge)廠(chang)家(jia)生(sheng)產(chan)的(de)民(min)用(yong)微(wei)波(bo)爐(lu)產(chan)品(pin),它(ta)的(de)典(dian)型(xing)結(jie)構(gou)如(ru)圖(tu)1所示,其中的磁控管是個關鍵部件,它靠高壓電源供電,根據國際電工委員會規定,它產生頻率範圍大概在2.45GHz左(zuo)右(you)的(de)高(gao)頻(pin)電(dian)磁(ci)波(bo),通(tong)過(guo)波(bo)導(dao),向(xiang)被(bei)加(jia)熱(re)食(shi)物(wu)進(jin)行(xing)照(zhao)射(she)。按(an)業(ye)界(jie)的(de)說(shuo)法(fa)是(shi),微(wei)波(bo)爐(lu)在(zai)這(zhe)種(zhong)頻(pin)率(lv)下(xia),使(shi)食(shi)物(wu)中(zhong)的(de)水(shui)分(fen)子(zi)高(gao)速(su)運(yun)動(dong)產(chan)生(sheng)磨(mo)擦(ca),從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)高(gao)溫(wen),達(da)到(dao)把(ba)食(shi)物(wu)加(jia)熱(re)的(de)目(mu)的(de)。

圖1:微波爐的典型結構圖
由(you)於(yu)微(wei)波(bo)爐(lu)內(nei)部(bu)的(de)磁(ci)控(kong)管(guan)工(gong)作(zuo)時(shi)會(hui)產(chan)生(sheng)比(bi)較(jiao)強(qiang)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo),所(suo)以(yi),微(wei)波(bo)爐(lu)的(de)屏(ping)蔽(bi)很(hen)重(zhong)要(yao)。它(ta)的(de)後(hou)麵(mian),底(di)麵(mian),頂(ding)麵(mian)和(he)兩(liang)個(ge)側(ce)麵(mian)通(tong)常(chang)都(dou)是(shi)用(yong)金(jin)屬(shu)板(ban)包(bao)裹(guo),正(zheng)麵(mian)是(shi)個(ge)關(guan)鍵(jian),有(you)個(ge)可(ke)開(kai)啟(qi)的(de)密(mi)封(feng)門(men),門(men)上(shang)有(you)屏(ping)蔽(bi)網(wang)。如(ru)果(guo)包(bao)的(de)很(hen)嚴(yan)實(shi),屏(ping)蔽(bi)的(de)很(hen)好(hao),理(li)論(lun)上(shang)使(shi)用(yong)這(zhe)種(zhong)產(chan)品(pin)就(jiu)不(bu)用(yong)擔(dan)心(xin)它(ta)會(hui)對(dui)周(zhou)邊(bian)產(chan)生(sheng)磁(ci)輻(fu)射(she)。有(you)關(guan)微(wei)波(bo)爐(lu)的(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)的(de)爭(zheng)論(lun)很(hen)多(duo)年(nian)前(qian)就(jiu)已(yi)經(jing)有(you)了(le),網(wang)上(shang)搜(sou)搜(sou),會(hui)看(kan)到(dao)有(you)很(hen)多(duo)這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)問(wen)和(he)答(da)。家(jia)用(yong)微(wei)波(bo)爐(lu)有(you)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she),是(shi)真(zhen)的(de)嗎(ma)?確(que)切(qie)地(di)說(shuo)應(ying)該(gai)是(shi):家用微波爐有電磁輻射的泄漏,是真的嗎?
曾經使用頻譜分析儀和he近jin場chang探tan頭tou對dui一yi台tai國guo內nei某mou知zhi名ming品pin牌pai的de新xin型xing微wei波bo爐lu樣yang品pin進jin行xing過guo泄xie漏lou測ce試shi,記ji得de我wo對dui這zhe個ge微wei波bo爐lu樣yang品pin的de前qian後hou左zuo右you上shang下xia都dou測ce了le個ge遍bian,尤you其qi是shi對dui最zui受shou懷huai疑yi的de可ke能neng最zui容rong易yi產chan生sheng泄xie漏lou的de前qian門men的de屏ping蔽bi網wang的de位wei置zhi,以yi及ji整zheng個ge門men框kuang的de接jie縫feng處chu,更geng是shi仔zai細xi地di進jin行xing了le測ce試shi,測ce試shi結jie果guo出chu乎hu我wo們men的de意yi料liao:在微波爐工作時,都沒有測到較明顯的泄漏,看來這個樣品的屏蔽做得很到位!
為(wei)了(le)測(ce)試(shi)這(zhe)個(ge)微(wei)波(bo)爐(lu)樣(yang)品(pin)前(qian)門(men)的(de)設(she)計(ji)以(yi)及(ji)鈑(ban)金(jin)工(gong)藝(yi),安(an)裝(zhuang)工(gong)藝(yi)對(dui)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)泄(xie)漏(lou)的(de)影(ying)響(xiang),還(hai)用(yong)錘(chui)子(zi)在(zai)前(qian)門(men)的(de)門(men)框(kuang)上(shang)特(te)意(yi)砸(za)了(le)一(yi)個(ge)小(xiao)凹(ao)陷(xian),來(lai)造(zao)成(cheng)很(hen)小(xiao)的(de)機(ji)械(xie)形(xing)變(bian)。當(dang)把(ba)近(jin)場(chang)探(tan)頭(tou)放(fang)在(zai)這(zhe)個(ge)位(wei)置(zhi)再(zai)測(ce)時(shi),測(ce)到(dao)了(le)很(hen)明(ming)顯(xian)的(de)電(dian)磁(ci)泄(xie)漏(lou)!看來,微波爐的前門的設計以及安裝工藝都很重要啊!
那麼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,找來一台RIGOL的DSA875頻譜分析儀,它的測量頻率範圍是9 kHz 到7.5GHz, 再加上一套型號是NFP-3的近場探頭,定性地測測看吧。


圖2:使用頻譜分析儀和近場探頭測試泄漏
隨機搜羅到微波爐樣品1,這個產品看上去屬於功能比較簡單的那種,微測一下吧!通過近場探頭對這個微波爐的正麵以及門框四周都進行了掃描,結果不容樂觀呀!發現它的前麵板四周的泄漏都比較大,測量結果如圖3所示,最高峰的頻率是在2.458GHz,信號的頻率不穩定,頻譜能量不集中,分布挺廣,主頻率兩側有不少雜散。

圖3:樣品1的電磁輻射泄漏的頻譜分布範圍
隨機搜羅到微波爐樣品2,這個產品有很多按鍵控製,微測一下吧!通過近場探頭對這個微波爐的正麵以及門框四周同樣地進行了掃描,結果更不容樂觀呀!發現它的前麵板的四周的泄漏比前一個更大些,測量結果如圖4所示,最高峰的頻率是在2.453GHz,信號的頻率不穩定,頻譜能量不集中,分布更廣,主頻率兩側有更多的雜散。要知道,WLAN也工作在這個頻段,如果頻譜擴散得很寬,能量又很強,不知對周圍的WLAN是否會構成影響。

圖4:樣品2的泄漏的頻譜分布範圍
樣品3,微測結果如圖5所示,最高峰的頻率是在2.433GHz,雜散的分布範圍也很寬,峰值從2.17GHz到2.75GHz都有。

圖5:樣品3的泄漏的頻譜的分布範圍
樣品4,微測結果如圖6中粉色軌跡所示,最高峰的頻率是在2.47GHz,雜散的分布範圍和幅度比樣品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的泄漏的頻譜的範圍
當然,還可以通過頻譜儀的通道功率測量功能,對一定頻段內的信號的功率進行積分,得出一定帶寬內的電磁輻射的功率值,如圖7所示。

圖7:電磁輻射的功率測量
以上隻是我出於好奇,對幾個微波爐樣品進行電磁輻射泄漏的近場測試的結果,僅供參考而已。泄漏的電磁輻射的強度與微波爐的“火力”設置直接相關。不光是在靠近微波爐的位置對這幾個樣品進行了測試,我還在距離微波爐正前方大概1米遠的地方進行了測試,發現有的微波爐泄漏的功率也不小,總之,我自己得出的結論是:在使用微波爐的時候,我要躲遠點兒呀!
這次使用頻譜分析儀和近場探頭進行微波爐的輻射泄漏測量的好處是:不(bu)隻(zhi)是(shi)可(ke)以(yi)得(de)出(chu)一(yi)個(ge)值(zhi),還(hai)可(ke)以(yi)很(hen)清(qing)楚(chu)地(di)看(kan)到(dao)微(wei)波(bo)爐(lu)產(chan)生(sheng)的(de)微(wei)波(bo)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)譜(pu)的(de)分(fen)布(bu),主(zhu)頻(pin)率(lv)的(de)偏(pian)差(cha)等(deng)情(qing)況(kuang),從(cong)而(er)能(neng)夠(gou)更(geng)好(hao)地(di)判(pan)斷(duan)磁(ci)控(kong)管(guan)以(yi)及(ji)波(bo)導(dao)設(she)計(ji)的(de)好(hao)壞(huai)。還(hai)可(ke)以(yi)定(ding)位(wei)泄(xie)漏(lou)的(de)位(wei)置(zhi),以(yi)便(bian)發(fa)現(xian)設(she)計(ji)和(he)鈑(ban)金(jin)工(gong)藝(yi),安(an)裝(zhuang)工(gong)藝(yi)的(de)問(wen)題(ti)。
這(zhe)幾(ji)個(ge)被(bei)測(ce)樣(yang)品(pin)都(dou)是(shi)已(yi)經(jing)使(shi)用(yong)了(le)若(ruo)幹(gan)年(nian)的(de)老(lao)產(chan)品(pin),泄(xie)漏(lou)都(dou)比(bi)較(jiao)明(ming)顯(xian)。測(ce)完(wan)之(zhi)後(hou),心(xin)裏(li)有(you)點(dian)兒(er)不(bu)踏(ta)實(shi)了(le),不(bu)知(zhi)現(xian)在(zai)在(zai)售(shou)的(de)新(xin)的(de)微(wei)波(bo)爐(lu)情(qing)況(kuang)如(ru)何(he),想(xiang)買(mai)個(ge)屏(ping)蔽(bi)“嚴實的”,哪個嚴實呢?親自去蘇寧看過,發現在售的微波爐價格大都在1000元(yuan)左(zuo)右(you),專(zhuan)門(men)查(zha)看(kan)了(le)門(men)和(he)門(men)框(kuang)的(de)做(zuo)工(gong),發(fa)現(xian)工(gong)藝(yi)和(he)材(cai)料(liao)普(pu)遍(bian)比(bi)較(jiao)細(xi)致(zhi),這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)對(dui)屏(ping)蔽(bi)工(gong)藝(yi)有(you)了(le)很(hen)大(da)的(de)改(gai)進(jin)?價(jia)格(ge)高(gao)的(de)就(jiu)會(hui)好(hao)?或(huo)者(zhe)還(hai)是(shi)得(de)帶(dai)著(zhe)頻(pin)譜(pu)儀(yi)和(he)近(jin)場(chang)探(tan)頭(tou)到(dao)超(chao)市(shi)去(qu)實(shi)測(ce)一(yi)下(xia)再(zai)選(xuan)型(xing)了(le)?
以上內容轉載自 JIGONG微信公眾號。
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