基于极低频伪随机无定向旋转电磁场的驱灭鼠辐射系统的研制

论文摘要

随着电磁技术广泛的应用,越来越多的电磁辐射已经出现在人类生产生活当中,形成了电磁污染,目前已经有很多机构开展了电磁场与电磁波对人类及其他生物影响的研究课题。本文通过研究极低频电磁场对鼠类中枢神经系统、生殖系统等的影响,旨在探索开启鼠类生物效应的电磁场频率、磁场强度以及磁场辐射时间,并以此为基础研制出一种基于极低频伪随机无定向旋转电磁场的辐射驱灭鼠系统。本系统由电磁场激励信号源与电磁辐射极两部分组成。电磁场激励信号源使用单片机做为智能控制芯片,结合DS1302时钟芯片产生伪随机码,在其中复合多种频率产生控制信号,利用这个控制信号触发可控硅逆变桥输出多频伪随机逆变信号,经自行研制的双蝶形接地偶极子天线进行电磁辐射。八个双蝶形接地偶极子天线组成了电磁辐射器,由单片机伪随机选择其中两个形成信号输出回路。由于双蝶形接地偶极子天线的选择是伪随机的,并在辐射特定时间后更换回路,所以在辐射时间足够长的情况下电磁辐射的范围可以覆盖整个辐射极布置区域。磁场对生物的影响机制极其复杂,电磁辐射的频率、强度以及辐射时间这三个基本参数都有可能在磁场对啮齿类动物的辐射过程中产生窗口效应,所以本电磁辐射系统最终使用了两种辐射方案,其中一种的成本更低,但电磁场覆盖的范围较小,并且磁场强度也较低,另一种方案的成本较高,电磁场的覆盖范围触及地下,磁场强度较大。在系统研制完成之后,我们进行了系统自身性能的检测实验和驱灭鼠实验,通过这些初步的实验可以确定本系统达到了设计要求,并取得了一定的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 研究背景与意义
• 1.3 鼠害防治概况
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 极低频电磁辐射驱灭鼠研究
• 2.1 极低频电磁场的生物效应
• 2.2 极低频电磁场对鼠类的影响
• 2.2.1 极低频电磁场对鼠类生殖系统的影响
• 2.2.2 极低频电磁场对鼠类中枢神经系统的影响
• 2.3 极低频电磁场驱灭鼠的可行性
• 2.4 极低频电磁场对人类及环境的影响
• 2.5 本章小结
• 第三章 极低频伪随机电磁场信号源
• 3.1 系统的功能与结构
• 3.2 系统硬件电路
• 3.2.1 供电模块
• 3.2.2 主控制电路模块
• 3.2.3 时钟电路模块
• 3.2.4 逆变电路设计
• 3.2.5 伪随机辐射极调变电路模块
• 3.2.6 48V系统方案
• 3.3 软件设计
• 3.3.1 系统初始化
• 3.3.2 时钟模块
• 3.3.3 伪随机信号产生
• 3.4 系统调试
• 3.4.1 软件仿真调试
• 3.4.2 系统整体调试
• 3.5 本章小结
• 第四章 电磁辐射器
• 4.1 电磁场基本原理
• 4.2 电磁辐射器的设计
• 4.2.1 辐射装置的设计
• 4.2.2 辐射装置的电磁场计算
• 4.2.3 接地偶极子的电磁耦合计算
• 4.3 本章小结
• 第五章 实验
• 5.1 辐射器电磁场测量与分析
• 5.1.1 霍尔效应原理
• 5.1.2 电磁场测量仪器
• 5.1.3 数据测量及分析
• 5.2 系统整体实验
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结
• 参考文献
• 附录1 系统电路图
• 附录2 系统PCB图
• 附录3 48V系统电路图
• 附录4 系统源程序
• 致谢
• 攻读学位期间研究成果