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微波炉的电磁辐射的泄漏

微波炉,家里有,单位有,饭馆有。。。。。。而且,很多人可能几乎每天都用。不管是哪个厂家生产的民用微波炉产品,它的典型结构如图1所示,其中的磁控管是个关键部件,它靠高压电源供电,根据国际电工委员会规定,它产生频率范围大概在2.45GHz左右的高频电磁波,通过波导,向被加热食物进行照射。按业界的说法是,微波炉在这种频率下,使食物中的水分子高速运动产生磨擦,从而产生高温,达到把食物加热的目的。

图1:微波炉的典型结构图

(根据网络上的图片加的标注)

由于内部的磁控管工作时会产生比较强的电磁波,所以,微波炉的屏蔽很重要。它的后面,底面,顶面和两个侧面通常都是用金属板包裹,正面是个关键,有密封门,门上有屏蔽网。如果包的很严实,屏蔽的很好,理论上使用这种产品就不用担心它会对周边产生磁辐射。有关微波炉的电磁辐射的争论很多年前就已经有了,网上搜搜,会看到有很多这方面的问和答。**家用微波炉有电磁辐射,是真的吗?**确切地说应该是:**家用微波炉有电磁辐射的泄漏,是真的吗?**我们周边的日常正在使用的微波炉的情况如何呢?怀着好奇的心情,找来一台DSA875频谱分析仪,它的测量频率范围是9 kHz 到 7.5GHz, 再加上我的自制的近场探头,那就定性地测测看吧。

随机搜罗到微波炉样品1,这个产品看上去属于功能比较简单的那种,如图2所示,微测一下吧!

图2:进行微波炉样品1的泄漏测试

通过使用近场探头对这个微波炉的正面以及门框四周都进行了扫描,结果不容乐观呀!发现它的前面板四周的泄漏都比较大,测量结果如图3所示,最高峰的频率是在2.458GHz,信号的频率不稳定,频谱能量不集中,分布挺广,主频率两侧有不少杂散。

图3:样品1的电磁辐射泄漏的频谱分布的包络

随机搜罗到微波炉样品2,这个产品看上去功能不少,有很多按键控制,貌似甚至可以用来烹饪,属于比较高大上的那种?如图4所示,微测一下吧!通过近场探头对这个微波炉的正面以及门框四周同样地进行了扫描,结果更不容乐观呀!发现它的前面板的四周的泄漏比前一个更大些,测量结果如图5所示,最高峰的频率是在2.453GHz,信号的频率不稳定,频谱能量不集中,分布更广,主频率两侧有更多的杂散。要知道,WLAN也工作在这个频段,如果频谱扩散得很宽,能量又很强,不知对周围的WLAN是否会构成影响。

图4:进行微波炉样品2的泄漏测试

图5:微波炉样品2的泄漏的频谱分布的包络

找了另一个样品3,也是属于功能简洁的那种,微测一下吧!结果,发现它的前面板也不密实呀!测量结果如图6所示,最高峰的频率是在2.465GHz,但,与前两个样品相比,它的频谱分布要相对集中,频率相对比较稳定,主频率两侧没有那么多的杂散。

图6:微波炉样品3的泄漏的频谱的分布包络

当然,还可以通过频谱仪的通道功率测量功能,对一定频段内的信号的功率进行积分,得出一定带宽内的电磁辐射的功率值,如图7所示。

图7:电磁辐射的功率测量

以上是我出于好奇,对3个微波炉样品进行电磁辐射泄漏的近场测试的结果,仅供参考。泄漏的电磁辐射的强度与微波炉的“火力”设置直接相关,火力设置得越大,泄漏的辐射强度就越大。不光是在靠近微波炉的位置对这几个样品进行了测试,我还在距离微波炉正前方大概1米远的地方进行了测试,发现有的微波炉泄漏的功率也不小,总之,我自己得出的结论是:在使用微波炉的时候,还是要躲远点儿呀!

这次的微测使用的是一台DSA875频谱分析仪,其实也可以使用DSA832,它的测量频率范围是9 kHz 到 3.2GHz。使用频谱分析仪和近场探头进行微波炉的辐射泄漏测量的好处是:不只是可以得出一个值,还可以很清楚地看到微波炉产生的微波信号的频谱的分布,主频率的偏差等情况,从而能够更好地判断磁控管以及波导设计的好坏。还可以定位泄漏的位置,以便发现钣金工艺和安装工艺的问题。

这几个被测的微波炉样品都是已经使用了若干年的老产品,泄漏都很明显。测完之后,心里有点儿不踏实了,不知现在在售的新的微波炉的情况如何,想买个屏蔽“严实的”,哪个严实呢?看来我得带着频谱仪到超市去挑选了?

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博主
pupil_2010@hotmail.com
微测
在电子设计和测量领域二十多年,一直在学习,一直还没学透。“大中见小,小中见大!”通过一系列的原创“微测”,轻松探讨电子产品及电子测试测量等方面的事情。
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