2、交通防電磁聲屏障體設計

    2.1交通電磁的特點

    交通電磁干擾源主要包括交通車輛本身、車載無線通信設備以及交通相關的其它電磁源。據(jù)國內外統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，電磁波能量水平方向才有較高的傳播水平，電磁波會隨著距離增加而快速衰減。建筑物及樹木等對電磁波有一定的阻擋作用，電磁波的垂直方向傳播相對較窄，所以我們在進行交通電磁屏蔽體設計時也就與常規(guī)的聲屏障設計有了共同的防護思路——重點防護水平方向的電磁能量傳播。

    2.2交通防電磁聲屏障的設計原則

    一般情況下，大部分金屬材料可以提供100dB以上的屏蔽效能。但在實際工程中，要達到80dB以上的屏蔽效能是十分困難的，一般都保持在30~60dB的中等屏蔽數(shù)值之間。這是因為，屏蔽體的屏蔽效能不僅取決于構成屏蔽體的材料，而且取決于屏蔽體的結構形式。通常防電磁聲屏障結構在電磁防護達到標準情況下，噪聲防治水平也能達到10-15dB之間，符合國家相關防護要求。所以，我們在進行電磁聲屏障屏蔽體設計時首先要考慮滿足電磁屏蔽的基本要求，基本的設計原則如下：

    （1）屏蔽體的導電連續(xù)性

    整個屏蔽體必須是一個完整的、連續(xù)的導電體。這一點在實現(xiàn)起來十分困難。因為一個完全封閉的屏蔽體是沒有任何實用價值。一個實用的屏蔽體必然會有很多孔縫，如顯示口、安裝各種調節(jié)桿的開口、不同部分結合的縫隙等，由于這些導致導電不連續(xù)的因素存在，如果設計人員在設計時沒有考慮如何處理，屏蔽體的屏蔽效能往往很低，甚至沒有屏蔽效能。

    （2）不能有直接穿過屏蔽體的導體

    一個屏蔽效能再高的屏蔽體，一旦有導線直接穿過屏蔽體，其屏蔽效能就會損失99.9% (60dB)以上，但是，實際屏蔽體總是會有導線穿過，如果沒有對這些導線進行妥善的處理(屏蔽和濾波)，這些導線會極大的降低屏蔽體屏蔽效能，妥善處理導線是屏蔽設計中的重要內容之一。

    （3）屏蔽體材料選擇兼顧導電性和導磁性

    材料的導電性和導磁性越好，屏蔽效能越高。但實際的金屬材料不可能兼顧這兩方面。例如：銅的導電性很好，但是導磁性很差；鐵的導磁性很好，但導電性較差。應該使用什么材料，根據(jù)具體屏蔽主要依賴反射損耗，還是吸收損耗來決定是側重導電性還是導磁性。頻率較低的時候，吸收損耗很小，反射損耗是屏蔽效能的主要機理，要盡量提高反射損耗。反射損耗與輻射源的特性有關，對于電場輻射源，反射損耗很大；對于磁場輻射源，反射損耗很小。因此，對于磁場輻射源的屏蔽主要依靠材料的吸收損耗，應該選用導磁率較高的材料做屏蔽材料。反射損耗還與屏蔽體到輻射源的距離有關，對于電場輻射源，距離越近，則反射損耗越大，對于磁場輻射源，距離越近，則反射損耗越小。正確判斷輻射源的性質，決定它應該靠近屏蔽體還是遠離屏蔽體是結構設計的又一個重要內容。但頻率較高時，吸收損耗是主要的屏蔽機理，這時與輻射源是電場輻射源還是磁場輻射源關系不大。電場波是最容易屏蔽的，平面波其次，磁場波是最難屏蔽的。尤其是低頻(1kHz以下)磁場，很難屏蔽。對于低頻磁場，要采用高導磁性材料，甚至采用高導電性材料和高導磁性材料復合起來的材料。

    2.3交通防電磁聲屏障設計案例說明

    結合以上交通電磁的特點和防電磁聲屏障設計原則的綜合分析，并結合防護所在地的交通環(huán)境和防護目標的特殊性（軍隊衛(wèi)星地球接受站），根據(jù)GB 13615-92《地球站電磁環(huán)境保護要求》及GB3096-93《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》4類標準相關限制要求，我們在北京門頭溝區(qū)新南城西北環(huán)線道路工程防電磁聲屏障工程中選用的屏蔽材料為具有較高導電性和導磁性的金屬銅絲網(wǎng)附著在吸隔聲金屬板上制作而成。金屬銅絲網(wǎng)可以進行粘接、縫制，易于制成不同的幾何形狀對輻射源進行屏蔽，屏障整體采用上折角結構形式，用于消除交通對保護目標電磁和聲環(huán)境的不利影響。表1為單層銅絲網(wǎng)在不同頻率下的屏蔽效能，從表中可看出網(wǎng)孔越小、線徑越粗，電磁屏蔽越好。還可以看出，當頻率高于100MHz時，屏蔽效能開始下降，這是因為銅絲網(wǎng)反射信號的能力減弱。本次設計選用的是直徑為型號2的銅絲網(wǎng)，工程實踐表明，這類屏蔽材料組合基本合理、安裝結構形式可操作性強、實用價值高，而且電磁和噪聲屏蔽效果比較明顯。其中交通干擾電磁綜合屏蔽效能在30dB以上，降噪效果10dB以上，能夠達到國家相關標準規(guī)定的限值要求。

表1 單層銅絲網(wǎng)不同頻率下的屏蔽效能