Научная статья на тему 'Расчет зон электромагнитного облучения от произвольного количества апертурных источников излучения'

Расчет зон электромагнитного облучения от произвольного количества апертурных источников излучения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
647
96
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАСЧЕТНЫЙ МОДУЛЬ / ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ / СУММАРНАЯ ИНТЕНСИВНОСТЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ / АПЕРТУРНЫЕ АНТЕННЫ / ЗОНЫ ОГРАНИЧЕНИЯ / САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫЕ ЗОНЫ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Рошаль Александр Сергеевич

Разработан модуль расчета электромагнитного поля от произвольного количества апертурных источников излучения. В расчете учитывается направленные свойства излучателей. Модуль позволяет вычислять суммарные интенсивности воздействия от любых аппретурных типов антенн с произвольными диаграммами направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях с применением векторной карты местности. Этот программный комплекс рассчитывает зоны ограничения и санитарно-защитные зоны для мобильных компаний, телевизионных компаний, радиостанций и санитарных инспекций и служб.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Расчет зон электромагнитного облучения от произвольного количества апертурных источников излучения»

Расчет зон электромагнитного облучения от произвольного количества апертурных источников излучения А.С.Рошаль

Ведущий программист ООО "ПроектИнКом", г. Ростов-на-Дону

В последние годы резко увеличилось количество разнообразных источников электромагнитных полей во всем частотном диапазоне. Это и системы сотовой связи, системы мобильной радиосвязи, станции спутниковой связи, телевидение, радиовещательные станции и многое другое.

Именно поэтому были введены санитарные правила и нормы (СПН)[1], устанавливающие предельно допустимые уровни электромагнитных излучений, а так же регламентирующие методики их расчета.

Передающее радиоэлектронное средство является источником электромагнитного излучения радиочастотного диапазона, на который распространяются требования СПН в части воздействия электромагнитных излучений на: персонал, работающий в здании, где расположены радиоэлектронные средства (РЭС); персонал, непосредственно обслуживающий РЭС; население, проживающее вблизи мест размещения РЭС [2].

Данные требования показали необходимость реализации программного модуля расчета[4,6], который бы позволял бы решать следующие задачи:

• расчет при изменении условий размещения, характеристик или режимов работы технических средств действующего РЭС (изменение расположения антенн, высот их установки, направлений излучения, мощности излучения, схемы антенно-фидерного тракта, застройки прилегающих территорий и т. п.);

• расчет в случае отсутствия материалов расчетного прогнозирования электромагнитной обстановки;

• расчет при сдаче РЭС в эксплуатацию (при внесении изменений в проект относительно его первоначального варианта, для которого осуществлялось расчетное прогнозирование).

Передающая часть любого радиосредства имеет антенну - устройство преобразования энергии, вырабатываемой радиопередатчиком, в энергию свободно распространяющихся радиоволн. Наиболее распространенными на практике в рассматриваемом диапазоне частот являются антенны с поверхностными токами (апертурные антенны), имеющие раскрыв или апертуру - поверхность через которую в основном излучается электромагнитная энергия. При этом используются зеркала в виде параболоида вращения, несимметричные вырезки из параболоида вращения, а также параболические цилиндры. Зеркальные антенны содержат зеркало с соответствующей формой плоской апертуры и облучатель. Рупорно-параболическая антенна - это единая конструкция в виде двух совмещенных элементов: рупора и несимметричной вырезки из параболоида вращения. Перископическая антенная система имеет три основных элемента: первичный облучатель (как правило, рупорный), нижнее зеркало и верхнее зеркало. Рупорная антенна состоит из отрезка волновода постоянного сечения и собственно рупора, представляющего собой волновод с плавно увеличивающимся сечением. Антенна типа параболический цилиндр - это апертурная антенна с рефлектором в виде параболического цилиндра и линейным источником возбуждения.

Основными данными, необходимыми для расчета электромагнитной обстановки вблизи радиосредства, являются: мощность передатчика, рабочая частота (длина волны), коэффициент направленного действия антенны в зависимости от угла места и азимута, пространственное положение и геометрические размеры излучающих элементов.

Учет различных типов антенн является важной частью методики расчета интенсивности воздействия радиоэлектронных средств. С помощью сформулированныхрасчетных соотношений[1-3,5] для антенн апертурного типа был

разработан модуль расчета и оценки предельно допустимой суммарной интенсивности воздействия (СИВ), зон ограничения (ЗО) и санитарно-защитных зон (СЗЗ).

Разработка модуля расчета ЗО и СЗЗ проведена в соответствии сМетодическими указаниями Минздрава России[1-3]. В программном комплексе реализованы несколько видов расчета СИВ:

Радиальный расчет вдоль выбранного азимута на нескольких заданных высотах Расчет по высоте - значения СИВ в выбранной по азимуту вертикальной плоскости; Зональный расчет - значения СИВ в выбранной по высоте вертикальной плоскости с наложением на карту;

Трехмерный расчет с визуализацией в трехмерном пространстве

Впоследствии были проведены контрольные расчеты и сравнение их с экспериментальными данными. Экспериментальные данные получены из Роспотребнадзора. Погрешность вычисленийСИВ не превысила +-0,2.

Литература

1. Определение плотности потока энергии

электромагнитного поля в местах размещения радиосредств, работающих в диапазоне частот 300 МГц -300 ГГц. Методические указания МУК 4.3.1167-02. / А.Л.

Бузов, Ю.И. Кольчугин, В.П. Кубанов, В.А. Романов,

Ю.М. Сподобаев, Д.В. Филиппов, В.В. Юдин. - М.:

Минздрав России, 2002, стр. 1 -79.

2. Бузов А.Л. Электромагнитная экология. Основные понятия и нормативная база. Учебное пособие. / А.Л.

Бузов, Ю.М. Сподобаев, Л.С. Казанский, В.А. Романов -М. : Радио и связь, 2004 , стр. 1 - 99.

3. Гигиеническая оценка электромагнитных полей, создаваемых р адиостанциями с ухопутной подвижной связи, включая абонентские терминалы спутниковой связи. Методические указания МУК 4.3.1676-03. / А.Л.

Бузов, С.Н. Елисеев, Л.С. Казанский, Ю.И. Кольчугин,

В . А. Романов, М. Ю. Сподобаев, Д. В . Филиппов, В . В .

Юдин. - М. : Минздр ав России, 2003 , стр. 1 -11.

4. ХолингвортДж., Borland C++ Builder 6. Руководство разработчика. / Дж. Холингворт, Б. Сворт. - М.: Вильямс,

2004

5. Айзенберг Г.З. Антенны УКВ, ч.1, 2 / Г.З. Айзенберг и др. - М.: Связь, 1977

6. Сайт http://proincom.biz/, программный комплекс «ПОЭМА»

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.