Shematics.net

Метод визначення густини потоку енергії електромагнітного поля

Метод визначення густини потоку енергії електромагнітного поля в зоні дії високочастотних випромінювань.

Олег Капраль.

На частотах більше 300 МГц рівень випромінювань від передаючих пристроїв оцінюється густиною потоку енергії електромагнітного поля і його допустимою величиною W, Вт/м², або мкВт/см² (1 Вт/м² = 100 мкВт/см²).

W = P/S,

де P – потужність, Вт, яка виділяється (попадає), або розсіюється на площі S, м².

Похибки при вимірюваннях густини потоку енергії високочастотних випромінювань зводяться до точності визначення коефіцієнта підсилення вимірювальної антени і точності при визначенні коефіцієнта стоячих хвиль, КСХ (або коефіцієнта біжучих хвиль КБХ, КБХ = 1/ КСХ ).

Метод позволяє провести оцінку джерела випромінювання високочастотної енергії і визначити допустимо – граничні норми і безпечні зони перебування людей поблизу джерела. Якщо в зоні знаходиться два і більше джерел, оцінку потрібно проводити для кожного джерела, а допустимі норми визначати згідно затверджених методик.

Для розрахунку, примінивши ізотропну антену з коефіцієнтом підсилення  D = 1, ефективна площа антени визначається за формулою:

де – довжина хвилі високочастотного сигналу, м/сек. – швидкість світла в навколишньому середовищі, або швидкість поширення електромагнітної хвилі,  – частота на якій проводиться вимірювання, Гц), при КСХ = 1.  На рис. 1 відображено ефективну площу антени для довжини хвилі .

Рис. 1. Ефективна площа антени для довжини хвилі  .

Формулу для визначення густини потоку енергії високочастотних випромінювань електромагнітного поля можна записати:

, або:

Вихідними даними для визначення густини потоку енергії електромагнітного поля є потужність передавача, коефіцієнт підсилення і діаграма направленості антени, а також віддаль до антени. В даному випадку потужність P від джерела випромінювання буде визначати густину потоку енергії на певній віддалі від передаючого пристрою. А похибка методу буде зведена до похибки визначення коефіцієнта підсилення антени передаючого пристрою, визначенням (або вимірюванням) її діаграми направленості і коефіцієнтом корисної дії антенно – фідерного пристрою, який залежить від КСХ (при КСХ = 1.2, похибка від неузгодження дорівнює  ± 3…5 %).

В свою чергу потужність від джерела на визначеній віддалі залежить від затухання високочастотного сигналу в атмосфері і описується функцією:

де – коефіцієнт затухання електромагнітної енергії в навколишньому середовищі, r – віддаль до джерела випромінювання.

При проведенні розрахунків слід звертати увагу з якою точністю задані, або виміряні величини: потужність передавача, діаграма направленості антени передавача і коефіцієнт затухання, для потужності 3 дБ це на 100%, 2 дБ на 60%, 1 дБ на 25%, 0.5 дБ на 12% і т.д.

добавлено 15.11.08 01:04:30 | проглянуто 6437 раз