1引言
工厂生产过程中使用的电子设备会被大功率雷达工作时产生的电磁辐射影响，电磁辐射通过各种耦合途径进入电子设备的电磁能量在设备原件上或组件输入端建立的电流、电压一旦超过某一阈值，轻则使系统的正常运行受到干扰，重则造成元器件或组件的损伤，还有可能对操作人员身体健康产生危害[1]。
本文通过计算雷达附近电磁环境，与相关标准规定的电磁辐射限值要求进行对比，评估了工厂区域受到大功率雷达照射后的电磁环境分布，为工厂建设选址提供依据。
2电磁环境控制限值要求
综合考虑人员和设备的电磁安全性，评估准则依据GB/T 17626.3-2016《电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验》[1]和GB8702-2014《电磁环境控制限值》[2]。
2.1电子设备抗扰度
GB/T 17626.3-2016《电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验》标准中给出了电气、电子设备的电磁场辐射抗扰度要求，试验等级见表1所示。工厂中涉及到的电子产品采用等级4的规定，安全限值为30V/m。
表 1 电子设备的电磁场辐射抗扰度要求试验等级
2.2人员电磁辐射暴露限值
人员电磁辐射暴露限值应满足GB8702-2014《电磁环境控制限值》，公众暴露限值如表 2所示。
表 2 公众暴露控制限值
本文针对C波段天气雷达进行建模仿真，雷达工作频率为5370MHz，根据公众暴露控制限值3000MHz~15000MHz电场强度E计算公式得出人员安全限值为16.12V/m。
3雷达辐射电磁环境计算
3.1辐射源建模
本文针对C波段天气雷达[3]进行仿真计算，雷达的工作频率、增益和发射机功率等具体参数如表 3所示，雷达模型方向图如图 2所示。
表3 雷达具体参数
图2 雷达方向图
3.2拟建工厂与雷达的相对位置
拟建工厂和雷达的相对位置如图3所示，雷达高度25米，拟建工厂与雷达的最近距离800m~1000m。
图3 雷达和目标的相对位置
3.3电磁环境计算
（1）远近场确定
采用计算的C波段天气雷达采用圆抛物线型天线，天线辐射场分为近场和远场。根据天线波束形成理论，近场和远场的分界点的距离可按公式（1）进行计算：
（式1）；
其中：为远区和近区的分界半径，为天线口径，为电磁波长。
根据雷达工作频率5370MHz得出波长，天线口径4.35m，计算雷达辐射远场，根据公式计算得出676m。
可以看出拟建工厂位置处于雷达站辐射远场范围内，电磁环境计算可以使用雷达方程。
（2）目标处电磁环境计算
根据雷达发射机平均功率公式2、雷达辐射公式3（不考虑大气环境衰减的情况）、电场强度与功率密度转换公式4[4]，通过计算自由空间中的距离衰减，得出雷达辐射到目标区域的电场环境。根据雷达发射机功率250kw，天线增益45dB，馈线损耗1.5dB，得出计算结果如表4所示，三维效果图如表4所示。
（式2）；
（式3）；
（式4）；
其中：发射机功率，天线增益，雷达发射机平均功率功率，距离雷达处的功率密度，距离雷达处的电场强度。
表4 不同距离处电磁环境
图 4 电磁环境三维图
4建设环境安全区域评估
根据电子设备抗扰度评估要求30V/m和人员电磁辐射暴露限值16.12V/m，以及表4中计算的不同位置的电磁环境，进行初步电磁环境安全评估。
根据对工厂中人员长时活动或者存放电子设备的场所进行电磁环境初步评估。结论：距离雷达800m以外电场强度小于16.20V/m，小于电子设备抗扰度评估要求30V/m和人员电磁辐射暴露限值16.12V/m，所建工厂的电磁安全性符合要求。
5总结
雷达站周边的电磁辐射安全性的分析评估是重要的基础性工作，使周围的电子设备和人员免于大功率雷达的辐射，避免造成设备损坏和人员健康风险。本文对C波段雷达对周边环境的电磁辐射进行来了计算，但理论计算仍存在一定误差，所以应加强工厂的电磁防护措施，应对工厂中的机房采用整体和局部相结合的屏蔽方式，并加强管理和监测，具体措施如下：
（1）设施设备实施“整体+局部”的屏蔽防护；
（2）加强工作流程管理、现场作业人员的个人防护；
（3）加强作业场所的电磁环境监测的力度。
总之，在电磁辐射影响区域，可采取时间防护、距离防护、物理防护和医学防护等多种手段，将电磁辐射对人体、设备危害减至最小限度。
参考文献
[1] GB/T 17626.3-2016《电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验》[S].
[2] GB8702-2014《电磁环境控制限值》[S].
[3] 周娜,林立峻.云南新一代多普勒天气雷达电磁辐射水平调查及分析[J].中国辐射卫生, 2013, 22(3):342-343.
[4] 唐继军.天气雷达的电磁辐射环境影响研究[D].辽宁:沈阳理工大学,2015.
