Определение суммарного уровня электромагнитного поля, создаваемого совокупностью источников Дальнего СВЧ-излучения

Шагарова Анна Александровна; Назаров Артём Сергеевич; Нечаева Ольга Александровна

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

УДК 621.391

О. А. НЕЧАЕВА, А. С. НАЗАРОВ, А. А. ШАГАРОВА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО УРОВНЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ, СОЗДАВАЕМОГО СОВОКУПНОСТЬЮ ИСТОЧНИКОВ ДАЛЬНЕГО СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ

Приводятся основные положения методики определения суммарного электромагнитного поля, образованного в результате воздействия на заданный удалённый район множеством источников СВЧ-излучения.

Ключевые слова: электромагнитные поля, антенны.

Введение

Источники электромагнитных полей (ЭМП) получают всё более широкое распространение как в производственных, так и в бытовых условиях, создавая всё большую опасность для здоровья населения. Это, главным образом, компьютеры, телевизоры, мобильные телефоны, комплексы радиосвязи различных диапазонов. Поэтому важнейшую роль в деле сохранения здоровья населения в ближайшем будущем будет играть информация об опасностях среды обитания, что позволит рационально выбирать места деятельности и проживания, успешно пользоваться методами и средствами защиты от электромагнитных и других излучений.

Государственные органы управления осуществляют постоянный экологический мониторинг. Указом Президента Российской Федерации от 17.12.97 г. №1300 утверждена Концепция национальной безопасности Российской Федерации, которая определяет здоровье населения основой национальной безопасности страны. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 августа 2000 года №1202-р была принята Концепция охраны здоровья населения Российской Федерации. На основании Федерального закона «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 г. №52-ФЗ (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, №14, ст. 1650) и Положения о государственном санитарно-эпидемиологичес-

ком нормировании, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 24 июля 2000 г. №554 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2000, №31, ст. 3295), введены в действие с 30 июня 2003 года санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03», утверждённые Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 30 мая 2003 года.

Согласно рассмотренным положениям возникает необходимость моделирования и получения оценок степени воздействия различных источников излучения на заданные районы размещения населения.

Авторами приводятся основные положения методики оценка суммарного ЭМП, создаваемого источниками СВЧ в ДКМ диапазоне на удалённом расстоянии.

Основные положения методики оценка суммарного ЭМП, создаваемого источниками СВЧ в ДКМ диапазоне на удалённом

расстоянии

В качестве источников уровня сигнала СВЧ используются радиокомплексы ДКМ радиосвязи. Для определения значений ЭМП в точках приёма проведён расчёт конструкции антенны (за основу была использована антенна типа ромб). Исходные данные для расчётов:

® минимальная и максимальная рабочая частота (МГц);

Для расчётов использованы следующие формульные зависимости [1]:

а) для расчёта характеристики направленности ромбической антенны в вертикальной плоскости используется формульная зависимость (1):

Г

f(©)=

V

¿•m(0.5xkxlx(i-cos(a))xms(©))

0.5xkxl(7-cas(a)xcas(©)) хшг(кхЬх.57>7(©))

2 N\ —X

У

(1)

где к - волновое число; 1 - длина плеча ромба; Ь - высота подвеса ромба; а - острый угол ромба,

б) для расчёта характеристики направленности ромбической антенны в горизонтальной плоскости используется формульная зависимость (2) [1]:

sin(0.5xkx( tx( 1-е os (Ф)хсо5 (Q-fi))

sin (0.5xkx( 1x( 1-е os (4>)xcos{g+p)))) V0.Jxk(1x(y-co5(4J)xco5(cH-p)))

(2)

Х9/А7(кх1тх^/;7(Ф)) .

Используя полученные значения расчёта конструкции антенны, разработана программа для расчёта напряжённости ЭМП от радиостанции, работающей на антенну «Ромб». Исходные данные: Аг - азимут;

R - радиус Земли (км);

Hd - высота отражающего слоя (км);

На - высота установки антенны (м);

Hi - высота точек измерения поля над землёй

ш

Параметры передатчика и антенно-фидерного устройства АФУ абонентской радиостанции:

Ра - мощность (Вт);

Ga - коэффициент усиления антенны (дБ);

Ьа - КПД фидера;

К - коэффициент, учитывающий отражения радиоволн;

iOJ0 - координаты размещения антенны на плане;

dx - расстояние между точками расчёта (м);

l,h - размер площадки в единицах масштаба.

Для расчёта напряжённости поля в (В/м) в точке с координатами ij использована формульная зависимость (3) [ I ]:

Ea(i, j)=VPa xGa xbaxK

Dw(alfa ¡j)xDg(PH u)

ч

R;

,(3)

где - значение элемента массива

коэффициентов усиления диаграммы передающей антенны в горизонтальной плоскости; Ой(РНд) -значение элемента массива коэффициентов усиления диаграммы передающей антенны в вертикальной плоскости. Распределение значения ЭМП на плоскости показано на рис. 1.

Объёмное пр е д ста вление распр еде л е н и я ЭМП показано на рис. 2.

Еа

nu.7i0t

Рис. 1. Распределение значения ЭМП на плоскости

7*1 см

уровень 3Afl

«ООрД*«тв у

Рис. 2. Объёмное представление распределения ЭМП

Источник СВЧ 3

ф

Рис.3. Облучение СВЧ сигналами заданного района разнесёнными источниками

Источник СВЧ 1

Источник СВЧ 2

Рис.4. Суммарное значение ЭМП в районе наложения лучей от источников СВЧ излучения

Таблица 1

Допустимые нормы напряжённости ЭМП в течение рабочего дня

Составляющая ЭМП, по которой оценивается его воздействие, и диапазон частот, МГц Предельно допустимая напряжённость ЭМП в течение рабочего дня

Электрическая составляющая

0.06-3 50 В/м

3-30 20 В/м

30-50 10 В/м

50-300 0.5 В/м

Магнитная составляющая

0.06-3 5.0 А/м

30-50 0.3 А/м

Для определения значение суммарного ЭМП используют несколько источников СВЧ излучения, расположенных в разных точках излучения (рис. 3).

Для представленного примера проведены расчёты, результаты которых представлены в виде плоскостного и объёмного графиков на рис. 4.

Заключение

В соответствии с ГОСТ 12.1.006-84.2 определены значения предельно допустимой напряжённости ЭИП радиочастот в диапазоне 0.06-300 МГц, которые показаны в таблице 1.

Таким образом, применяя основные положения приведённой в статье методики и зная нормы воздействия ЭМП на человека в заданные интервалы времени, можно вырабатывать рекомендации по размещению зданий, осуществлению передачи информации и др. [2].

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Нарышкин, Е. М. Волновая служба и антенные устройства. Ч. 1. Теория электромагнитного поля и распространение радиоволн / Нарышкин, Е. М., Серков В. П. - М. : Военное издательство МО СССР, 1982. - 287 с.

2. Марков, Г. Т. Антенны : учебник для студентов радиотехнических специальностей вузов / Г. Т. Марков, Д. М. Сазонов. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Энергия, 1975. - 528 с.

Шагарова Анна Александровна, ассистент кафедры *ОПД Ульяновского высшего авиационного училища граэ/сданской авиации (институт) УВАУГА (И). Назаров Артём Сергеевич, курсант УВАУ ГА (.ИI

Нечаева Ольга Александровна, преподаватель кафедры ПАСОВ УВАУ ГА (И).

Текст научной работы на тему «Определение суммарного уровня электромагнитного поля, создаваемого совокупностью источников Дальнего СВЧ-излучения»