Методика за измерване на emp диаметър 2. Методи за измерване на напрегнатостта на електромагнитното поле

Методите за измерване на ЕМП се основават на различни физически ефекти, напр.

силово взаимодействие на магнитно поле с магнитния момент на физически обект или частици материя,

възбуждане на индуцирана ЕДС в индуктор в променлив MF,

промяна на траекторията на електрическите заряди, движещи се в MP под въздействието на отклоняваща сила,

топлинни ефекти на ЕМП върху приемника на радиация и др.

Изискванията към съвременното електронно оборудване, като: повишаване на надеждността и устойчивостта на шум, намаляване на цените, размерите и консумацията на енергия, се отнасят и за сензорите. Изпълнението на тези условия става възможно при използване на микроелектронни схеми и технологии, защото:

първо, електрофизичните свойства на полупроводниците и полупроводниковите устройства, на които се основава микросхемата, силно зависят от външни влияния;

второ, микроелектронната технология се основава на групови методи за обработка на материали за производството на устройства, което намалява тяхната цена, размери, консумация на енергия и води до повишена надеждност и устойчивост на шум.

Освен това, при използване на полупроводников сензор или сензор, чието производство е съвместимо с технологичния процес за създаване на интегрални схеми (ИС), самият сензор и схемите за обработка на получения сигнал могат да бъдат произведени в един технологичен цикъл, на един полупроводников или диелектричен кристал.

Най-често срещаните микроелектронни магнитни преобразуватели включват: елементи на Хол; магниторезистори; магнитотранзистори и магнитодиоди; магнитни рекомбинационни преобразуватели.

Оптични методи за получаване на информация

Оптиката е дял от физиката, който изучава естеството на оптичното излъчване (светлина), неговото разпространение и явленията, наблюдавани при взаимодействието на светлина и материя

Светлината има двойна структура и проявява както вълнови, така и корпускулярни свойства. От вълнова гледна точка светлината представлява електромагнитни вълни, които се намират в определен честотен диапазон. Оптичният спектър заема диапазона от дължини на електромагнитните вълни в диапазона от 10 -8 m до 2*10 -6 m (честота от 1,5*10 14 Hz до 3*10 16 Hz). Горната граница на оптичния диапазон се определя от границата на дългите вълни на инфрачервения диапазон, а долната граница от границата на късите вълни на ултравиолетовия диапазон. Вълновите свойства се проявяват в процесите на дифракция и интерференция. От корпускулярна гледна точка светлината е поток от движещи се частици (фотони). Връзката между вълновите и корпускулярните параметри на светлината се установява чрез формулата на де Бройл, където λ – дължина на вълната, Р– импулс на частиците, ч- Константата на Планк, равна на 6,548 × 10 –34 J s (в системата SI).

Оптичните методи за изследване се характеризират с висока точност и яснота.

Оптична микроскопия

Оптични инструменти като микроскопи се използват за изследване и измерване на малки обекти. Класът оптични микроскопи е много разнообразен и включва оптични, интерферентни, луминесцентни, инфрачервени и др.

Микроскопът е комбинация от две оптични системи - леща и окуляр. Всяка система се състои от една или повече лещи.

Пред лещата на обектива се поставя предмет, а пред окото на наблюдателя - очна леща. За визуално представяне на преминаването на светлината през оптична система се използват понятията на геометричната оптика, в която основната концепция е лъч светлина, посоката на лъча съвпада с посоката на фронта на вълната.

Схематична диаграма на получаване на изображение в оптичен микроскоп е показана на фиг. 1.

За да се опрости конструкцията на изображението на фигурата, системата от обективни лещи е заменена с една събирателна леща Л 1 , а системата от лещи на окуляра е леща Л 2 . Вещ ABпоставен пред фокалната равнина на обектива, което създава увеличен действителен образ А "Б"обект близо до предния фокус на окуляра. Изображение А "Б"е малко по-близо до предния фокус на окуляра Е 2 . В този случай окулярът създава уголемен виртуален образ А "Б", който се проектира на разстоянието за най-добро виждане и се гледа през окуляра с окото.

Оптичният микроскоп се характеризира със следните основни параметри: увеличение, разделителна способност, дълбочина на фокуса (острота), зрително поле.

Нараства се определя от увеличителната сила на всички лещи, включени в пътя на оптичните лъчи. Може да се предположи, че чрез съответно избиране на стойностите на увеличение на обектива и окуляра е възможно да се получи микроскоп с произволно голямо увеличение. На практика обаче не се използват микроскопи с увеличение над 1500–2000 пъти, тъй като възможността за разграничаване на малки детайли на обект в микроскоп е ограничена. Това ограничение се дължи на влиянието на дифракцията на светлината, възникваща в структурата на разглеждания обект. Поради вълновата природа на светлината изображението на всяка точка от обект в равнината на изображението има формата на концентрични тъмни и светли пръстени, в резултат на което близко разположени точки на обекта в изображението се сливат. В тази връзка се въвеждат понятията граница на разделителна способност и разделителна способност на микроскопа.

Ограничение на разделителната способност микроскоп е най-малкото разстояние между две точки на обект, когато тези точки са различими, т.е. се възприемат в микроскоп като несливащи се един с друг.

Границата на разделителната способност се дава от формулата δ=0,51·λ/A, стойност A=nгрях uнаречена числова апертура на микроскопа; λ - дължина на вълната на светлината, осветяваща обекта; н- показател на пречупване на средата между лещата и обекта; u- ъгъл на отвора на лещата, равен на половината от ъгъла между външните лъчи на коничния светлинен лъч, влизащ в лещата на микроскопа.

Данните за всеки обектив са отбелязани върху тялото му, като се посочват следните параметри):

увеличение (“x” – увеличение, размер);

NA: 0,20; 0,65, пример: 40/0,65 или 40x/0,65;

допълнителна буквена маркировка, ако лещата се използва за различни методи за изследване и контраст: фаза - F, поляризираща - P (Pol), луминисцентна - L ( Л), и така нататък.

маркиране на типа оптична корекция: апохромат - APO (APO), планхромат - PLAN (PL, Plan).

Резолюция микроскопът е способността на микроскопа да дава отделно изображение на малки детайли на обект. Резолюцията е реципрочната стойност на границата на разделителната способност ξ = 1/δ.

Както се вижда от формулата, разделителната способност на микроскопа зависи от неговите технически параметри, но физическата граница на този параметър се определя от дължината на вълната на падащата светлина.

Разделителната способност на микроскопа може да се увеличи чрез запълване на пространството между обекта и лещата с имерсионна течност с висок индекс на пречупване.

Дълбочина на рязкост е разстоянието от най-близката равнина до най-отдалечената равнина на обект, който изглежда разумно на фокус.

Ако точките на даден обект са на различни разстояния пред лещата (в различни равнини), тогава формираните от него резки изображения на тези точки също ще бъдат на различни разстояния зад лещата. Това трябва да означава, че ясни изображения могат да се образуват само от точки, разположени в една и съща равнина. Останалите точки в тази равнина ще бъдат показани като окръжности, които се наричат окръжности на разсейване. (фиг. 2).

Размерът на кръга зависи от разстоянието от дадена точка до равнината на дисплея. Поради ограничената разделителна способност на окото, точките, представени с малки кръгове, ще се възприемат като точки и съответната равнина на обекта ще се счита за фокусирана. Колкото по-голяма е дълбочината на рязкост, толкова по-късо е фокусното разстояние на обектива и колкото по-малък е диаметърът на ефективната бленда (диаметърът на рамката на обектива или отвора на блендата). Фигура 2 показва зависимостта на дълбочината на полето от изброените фактори. При равни други условия, тоест при постоянна F и също постоянно разстояние от лещата до обекта, за да се увеличи дълбочината на полето, диаметърът на ефективния отвор се намалява. За тази цел между лещите на обектива е монтирана диафрагма, която ви позволява да променяте диаметъра на входния отвор.

линия на видимост оптична система - част от пространството (равнина), изобразена от тази система. Размерът на зрителното поле се определя от включените в системата части (като рамки на лещи, призми и огледала, диафрагми и др.), които ограничават снопа на светлинните лъчи.

МУК 4.3.1677-03

МЕТОДИЧЕСКИ УКАЗАНИЯ

4.3. МЕТОДИ ЗА КОНТРОЛ. ФИЗИЧНИ ФАКТОРИ

Определяне на нивата на електромагнитното поле, създадено от излъчване
технически средства за телевизия, FM радиоразпръскване и базови станции
наземно мобилно радио

Дата на въвеждане: от момента на одобрение

1. РАЗРАБОТЕН от служители на Самарския индустриален научно-изследователски институт по радио на Министерството на съобщенията и информацията на Руската федерация (А.Л. Бузов, С.Н. Елисеев, Л.С. Казански, Ю.И. Колчугин, В.А. Романов, М. Ю. Сдобаев, Д.В. Филипов , В. В. Юдин).

2. Представено от Министерството на съобщенията на Русия (писмо N DRTS-2/988 от 2 декември 2002 г.). Одобрено от Комисията за държавно санитарно и епидемиологично регулиране към Министерството на здравеопазването на Руската федерация.

3. ОДОБРЕНО И ВЛИЗАНО В СИЛА от главния държавен санитарен лекар на Руската федерация на 29 юни 2003 г.

4. ВЪВЕДЕНА за замяна на MUK 4.3.045-96 и MUK 4.3.046-96 (по отношение на базовите станции).

Цел и обхват

Ръководството е предназначено за използване от специалисти на държавни центрове за санитарен и епидемиологичен надзор, инженерни и технически работници, проектантски организации и телекомуникационни оператори, за да се осигури санитарен и епидемиологичен надзор на източниците на радиация.

Насоките установяват методи за определяне (изчисляване и измерване) на нивата на електромагнитно поле (ЕМП), излъчвано от техническите средства на телевизията, FM радиоразпръскването и базовите наземни мобилни радиостанции в диапазона 27-2400 MHz на техните местоположения.

Документът е въведен, за да замени MUK 4.3.04-96* и MUK 4.3.046-96 (по отношение на базовите станции). Той се различава от предишните документи по това, че съдържа методология за изчисляване на нивата на ЕМП за произволни разстояния от антени, включително близката зона, като се вземат предвид подлежащата повърхност и влиянието на различни метални конструкции.
_____________
*Вероятно грешка в оригинала. Трябва да прочетете MUK 4.3.045-96. - Забележка "КОД".

Насоките не се прилагат за комуникационно оборудване, съдържащо антени с апертура.

1. Общи положения

Определянето на нивата на ЕМП се извършва, за да се предвиди и определи състоянието на електромагнитната обстановка в местата на излъчване на телевизионни, FM излъчващи обекти и базови станции на наземни мобилни радиокомуникации.

Изчислителната прогноза се извършва:

- при проектиране на предавателно радиотехническо съоръжение (ПРТО);

- когато се променят условията на разположение, характеристиките или режимите на работа на техническите средства на съществуващия PRTO (промени в местоположението на антените, височината на тяхното инсталиране, посоките на излъчване, мощността на излъчване, схемата на антена-фидер, развитието на прилежащите територии и др. );

- при липса на материали за изчислително прогнозиране на електромагнитната обстановка на PRTO;

- при въвеждане в експлоатация на PRTO (при извършване на промени в проекта спрямо първоначалната му версия, за която е извършено изчислително прогнозиране).

Измерванията се извършват:

- при въвеждане в експлоатация на ПРТО;

- по реда на планираните контролни измервания най-малко веднъж на всеки три години (в зависимост от резултатите от динамичното наблюдение честотата на измерванията на нивата на ЕМП може да бъде намалена с решение на съответния център за държавен санитарен и епидемиологичен надзор, но не повече от веднъж годишно);

- при промяна на условията за поставяне, характеристиките или режимите на работа на техническите средства на съществуващия ПРТО;

- след извършване на защитни мерки, насочени към намаляване на нивата на ЕМП.

Методологията за изчислително прогнозиране дефинира следните методи за изчисляване на нивата на ЕМП:

- директно от тока в проводниците на антената (предварително изчислени);

- според диаграмата на излъчване на антената (DP), която се определя от разпределението на тока в проводниците на антената;

- според спецификациите на антената.

За тези случаи, когато антената е антенна решетка, чиито елементи са радиатори с неизвестен дизайн с известни модели, е възможно да се изчислят моделите на такава решетка.

Изчисляването на нивата на ЕМП директно въз основа на тока се извършва за относително къси разстояния от антената (в близките и междинните зони), изчисление с помощта на DP - за относително големи разстояния (в далечната зона). Паспортните DN се използват при липса на информация за дизайна на антената.

Разпределението на тока по протежение на проводниците на антената се намира чрез решаване на електродинамичната задача с помощта на метода на интегралното уравнение. В този случай антената е представена като система от проводници, разположени по определен начин и ориентирани в пространството.

Методологията за изчисляване на нивата на ЕМП включва:

- възможността за отчитане на подлежащата повърхност въз основа на двулъчев модел на разпространение на радиовълните при допускането, че подлежащата повърхност не влияе върху разпределението на тока в проводниците на антената;

- способността да се вземе предвид влиянието на металните конструкции въз основа на определяне на тока, индуциран върху тях от полето на антената.

Първоначалните данни за изчисляване на нивата на ЕМП са геометричните параметри на антената под формата на набор от координати на краищата на проводниците, геометричните и електрическите параметри на подлежащата повърхност и техническите характеристики на радиопредавателното оборудване.

В Приложение 3 е дадена информация за препоръчания софтуер, който включва изчисляване на нивата на ЕМП по методите, посочени в указанията за посочените технически средства.

Методологията на измерване се основава на принципите, заложени в изчислената прогноза и е фокусирана върху използването на съществуващи измервателни уреди, които осигуряват достатъчна точност при наблюдение на нивата на ЕМП.

2. Основни положения на методологията за изчислително прогнозиране на нивата на електромагнитното поле

2.1. Същност на метода

Изчисляването на нивата на ЕМП директно от тока на антената се извършва на два етапа: първо се изчислява разпределението на тока в проводниците на антената, след това нивата на ЕМП. Разпределението на тока се изчислява въз основа на решаването на съответния електродинамичен проблем с помощта на метода на интегралното уравнение в приближението на фината жица. В този случай действителният дизайн на антената е представен като система от електрически тънки цилиндрични проводници. Решаването на интегралното уравнение се извършва по метода на колокацията с частично синусоидална основа. Изчисляването на нивата на ЕМП се извършва директно от намереното разпределение на тока, като се отчита наличието на изкривявания на апертурата и реактивни полета.

Изчисляването на нивата на ЕМП въз основа на изчисления DP се извършва на три етапа: първо се изчислява разпределението на тока в проводниците на антената, след това DP и коефициентът на насоченост (DA), на последния етап се изчисляват нивата на ЕМП въз основа на намерените DN и DAC. Разпределението на тока в проводниците се определя по същия начин, както при изчисляване на нивата на EMF директно от тока на антената.

Изчисляването на нивата на ЕМП въз основа на паспортни DN се извършва в една стъпка. В този случай се счита, че излъчването (с дадена насоченост, определена от паспортните шаблони) произхожда от точка, взета за фазов център на антената.

В по-нататъшното представяне, освен ако няма специални резерви, мерните единици на всички величини са дадени в системата SI.

2.2. Изчисляване на разпределението на тока в антенните проводници

Изчисляването на разпределението на тока в проводниците на антената се извършва в следната последователност:

- изграждане на електродинамичен модел на антената;

- изчисляване на матрични елементи на система от линейни алгебрични уравнения (СЛАУ) - алгебричен аналог на изходното интегрално уравнение;

- решаване на SLAE и определяне на коефициентите на разширение на желаната функция на разпределение на тока (функция на тока) според дадена база.

Построяване на електродинамичен модел

Действителната конструкция е представена като система от електрически тънки праволинейни цилиндрични проводници. Радиусът на проводниците не трябва да надвишава (по-нататък - дължина на вълната). Проводниците с по-голям радиус са представени под формата на телени цилиндри. Плътните метални повърхности са представени под формата на телена мрежа. Проводниците, чиито оси са гладки криви, се представят като начупени линии.

Въвежда се пространствен контур, образуван от набор от проводникови оси. Определя се положителната посока на байпаса на веригата (това е и положителната посока на тока) и се въвежда криволинейна координата, измерена по нея.

За да се определят синусоидалните базисни функции, всеки прав проводник се разделя на електрически къси, частично пресичащи се сегменти. Всеки -сегмент се определя от три точки: начало, среда и край (в съответствие с избраната положителна посока). В този случай началната точка на тия сегмент (ако не е първият на този проводник) съвпада със средата на тия сегмент, крайната точка (ако не е последният на този проводник) съвпада със средата на тият сегмент: , . Ако th сегмент е първият (последният) на даден проводник, тогава неговата начална (крайна) точка съвпада с началото (края) на проводника.

Точките, определящи определен сегмент, са свързани с 3 радиус вектора , , (съответно начална, средна и крайна точка), както и радиус вектора на колокационната точка - точката от повърхността на проводника, която е най-близо до точката .

Правите проводници са разделени на сегменти равномерно. В този случай дължината на сегмента трябва да бъде избрана от условието:

Радиус на проводника.

Когато дължината на сегмента се увеличи спрямо зададените граници, грешката на апроксимацията се увеличава; когато намалява, условността на SLAE се влошава, в резултат на което изчислителният алгоритъм може да се окаже нестабилен.

За да се опише разклоняването на проводниците, се въвеждат допълнителни сегменти. В този случай средната точка на допълнителния сегмент съвпада с крайните точки на свързващите проводници, а началната и крайната точка съвпадат със средните точки на крайните (най-близките) сегменти на тези проводници. В този случай, за да се избегне появата на линейно зависими уравнения на SLAE, трябва да се спазват следните правила:

- броят на копланарните проводници, свързващи се в една точка, трябва да бъде не повече от 3 (въвеждат се 2 допълнителни сегмента);

- броят на некомпланарните проводници, свързващи се в една точка, трябва да бъде не повече от 4 (въвеждат се 3 допълнителни сегмента).

Ако е необходимо да се опише електрическото свързване на по-голям брой проводници, точките на електрически контакти трябва да бъдат разположени в пространството на електрически малко разстояние, което не е от значение за електрическите характеристики на антената.

При моделиране на твърда повърхност с телена мрежа не се въвеждат допълнителни сегменти в възлите на мрежата.

Пропуските на активните вибратори (към които се подават захранващи напрежения) също са описани чрез сегменти. В този случай средната точка на сегмента съвпада със средната точка на междината, а началната и крайната точка съвпадат със средните точки на най-външните (най-близките) сегменти на проводниците, съседни на междината (рамената на вибратора).

Изчисляване на матрицата SLAE

SLAE матрицата (разширена) съдържа квадратна матрица ( - общият брой сегменти в модела) с елементи () и - размерна колона от свободни термини (). Тук е номерът на реда на матрицата (номерът на уравнението на SLAE, номерът на колокационната точка), е номерът на колоната на матрицата (номерът на сегмента).

Елемент на квадратна матрица е числено равен на тангенциалния компонент на електрическото поле, взет с обратен знак, създаден от сегмента с единичен ток в средата на сегмента. Стойността се определя като сбор от два компонента:

Компонент, съответстващ на излъчването на сегмента [, ];

- компонент, съответстващ на излъчването на сегмента [, ].

Компонентите се изчисляват по формулата:

Орт в цилиндричната система, свързана с th сегмент;

- -ort в цилиндричната система, свързана с сегмента [, ] (знак "-") или сегмента [, ] (знак "+") на ти сегмента;

- прилагане на точката на th колокация в цилиндричната система, свързана с сегмента [, ] (знак “-”) или сегмента [, ] (знак “+”) на ия сегмент;

, - стойности на функцията на Грийн за различни двойки точки;

- разстоянието между тата точка на колокация и крайните (начална и крайна) точки на тия сегмент;

- разстоянието между тата точка на колокация и средата на тия сегмент;

- вълново число.

Свободните членове на SLAU се определят по следния начин.

Ако th-та колокационна точка съответства на сегмент, разположен върху проводника, тогава . Ако точката на th колокация съответства на сегмент, разположен в междината на активния вибратор, тогава нормализираната стойност на входното напрежение се приема като стойност. Освен това, ако антената съдържа един вибратор, тогава нормализираното входно напрежение се приема за равно на единица. Ако антената съдържа два или повече вибратора (антенна решетка), за един от вибраторите нормализираното входно напрежение се приема равно на единица, а останалите входни напрежения се нормализират към действителната стойност на входното напрежение на този вибратор.

Препоръчва се SLAE да се реши, като се използва оптималният метод за елиминиране.

SLAE се записва, както следва:

В резултат на решаването на SLAE се определят коефициентите на разширение на желаната токова функция , , ... . Числено тези коефициенти са равни на токовете в средните точки на съответните сегменти за избраната нормализация на входните напрежения (токове).

2.3. Изчисляване на нивата на електромагнитното поле

2.3.1. Общи положения

Въвеждат се допълнителни критерии за избор на метод за изчисляване на нивата на ЕМП.

Когато нивото на ЕМП трябва да се изчисли директно от тока на антената и когато - от модела, изчислен от тока на антената или шаблона на паспорта, където:

Разстояние от геометричния център на антената до точката на наблюдение (на която се определя нивото на ЕМП);

- максимален размер на антената.

Ако няма информация за устройството (дизайна) на антената (т.е. не е възможно да се изгради електродинамичен модел и да се изчисли токът на антената), но са известни моделите на нейната табелка, нивата на EMF се изчисляват с помощта на моделите на табелката. В този случай, ако получените стойности на напрегнатост на полето (електрически и магнитни) трябва да бъдат умножени по корекционен коефициент, чиято графика в зависимост от параметъра е показана на фиг. 1.

Критерият за необходимостта от отчитане на влиянието на металните конструкции е изпълнението на неравенството:

Разстоянието от точката на наблюдение до най-близката точка на металната конструкция.

- максималния размер на металната конструкция, измерен вертикално с вертикална поляризация и хоризонтално с хоризонтална поляризация;

- максималния размер на металната конструкция, измерен хоризонтално с вертикална поляризация и вертикално с хоризонтална поляризация;

, - коефициенти, чиито стойности се определят от графиките на фиг. 2.

Влиянието на подстилащата повърхност не се взема предвид в следните случаи:

- точката на наблюдение е разположена под нивото на подлежащата повърхност (тук имаме предвид повърхности с ограничени размери, например покривите на сградите);

- височината на центъра на антената и височината на точката на наблюдение спрямо подлежащата повърхност са 10 или повече пъти по-големи от разстоянието между центъра на антената и точката на наблюдение.

Излъчената мощност се определя по следния начин.

За антенно-фидерни устройства за FM излъчване и базови станции за наземни мобилни радиокомуникации стойността се определя по формулата.

Инструменталното наблюдение на нивата на ЕМП се извършва, за да се определи действителното състояние на електромагнитната обстановка в зоните, където се намира излъчващо оборудване, и служи като средство за оценка на надеждността на резултатите от изчисленията.

Измерванията се извършват:

На етапа на превантивен санитарен надзор - при приемане в експлоатация на радиотехническо съоръжение (RTO);

На етапа на текущия санитарен надзор - при промяна на технически характеристики или режими на работа (радиационна мощност на антенно-фидерния тракт, посоки на излъчване и др.);

Когато се променят ситуационните условия за разполагане на станции (промени в местоположението на антените, височините на тяхното инсталиране, азимута или ъгъла на издигане на максималното излъчване, развитието на прилежащите територии);

След извършване на защитни мерки, насочени към намаляване на нивата на ЕМП;

Като част от планови контролни измервания (поне веднъж годишно).

4.1. Подготовка за измервания

При подготовката за измервания се извършва следната работа:

Съгласуване със заинтересованите предприятия и организации на целта, времето и условията на измерванията;

Разузнаване на района на измерване;

Избор на трасета (маршрути) и места за измерване, като броят на трасетата се определя от прилежащия терен към обекта и целта на измерванията;

Организация на комуникациите за осигуряване на взаимодействие между персонала на станцията и измервателната група;

Осигуряване на обхват на измерване до точката на измерване;

Определяне необходимостта от използване на лични предпазни средства;

Подготовка на необходимата измервателна апаратура.

4. 2. Избор на измервателни трасета (маршрути)

Броят на следите се определя от топографията на околното пространство и целта на измерванията. При установяване на границите на С33 се избират няколко трасета, определени от конфигурацията на теоретичните граници на С33 и прилежащата жилищна зона. По време на текущия санитарен надзор, когато характеристиките на станцията и условията на нейната работа остават непроменени, измерванията могат да се извършват по един характерен маршрут или по границата C33.

При избора на маршрути се взема предвид характерът на заобикалящата местност (релеф, растителна покривка, сгради и др.), Според което прилежащата към гарата зона се разделя на сектори. Във всеки сектор се избира радиален маршрут спрямо станцията. Изискванията към маршрута са:

Трасето трябва да е отворено, а местата, където се планира поведението на измерването, трябва да имат пряка видимост към антената на излъчващото устройство;

По маршрута, в рамките на главния лоб на диаграмата на излъчване, не трябва да има повторни излъчватели (метални конструкции и конструкции, електропроводи и др.) И други затъмняващи местни обекти;

Наклонът на трасето трябва да е минимален спрямо наклона на всички възможни маршрути в даден сектор;

Маршрутът трябва да е достъпен за пешеходци или превозни средства;

Дължината на трасето се определя въз основа на изчисленото разстояние на границите на С33 и дълбочината на зоната за ограничаване на застрояването (1,5 - 2 пъти повече);

Точките (местата) за измервания трябва да се избират на интервали не по-големи от 25 m - на разстояние до 200-300 m от излъчващата антена; 50-100 м - на разстояние от 200-300 м до 500-1000 м; 100 m или повече - на разстояние повече от 1000 m.

При избора на места за измерване трябва да се има предвид, че в радиус до 10 m няма локални обекти и че от всяка точка е осигурена директна видимост към излъчващата антена.

4.3. Вземане на измервания

Оборудването, използвано за измерване на нивата на ЕМП, трябва да е в добро работно състояние и да има валиден сертификат за държавна проверка.

Подготовката на оборудването за измерване и самия процес на измерване се извършва в съответствие с инструкцията за експлоатация на използваното устройство.

На етапа на текущия санитарен надзор, когато техническите характеристики на RTO, условията и режимът на неговата работа остават непроменени, измерванията могат да се извършват по един характерен маршрут или по границата на санитарно-охранителната зона.

Измервателната антена на уреда е ориентирана в пространството в съответствие с поляризацията на измервания сигнал.

Измерванията се извършват в центъра на обекта на височина от 0,5 до 2 м. В тези граници се намира височина, при която отклонението на показанията на инструмента е най-голямо, на тази височина, плавно завъртане на измервателната антена в хоризонтала, и, ако е необходимо, във вертикалната равнина, максималното отчитане на инструмента отново се постига постоянно. За еталон се приема максималната стойност на измерената стойност.

На всяко място трябва да се направят поне три независими измервания. Резултатът е средната аритметична стойност на тези измервания.

Измерванията на нулевата якост на всяко техническо средство се извършват с помощта на комплекта FSM-8, включен в режима за измерване на ефективните стойности на носещите честоти на видео и аудио канали.

Получената стойност от тези измервания се намира съгласно формула 3.9.

Измерванията могат да се правят с други уреди с подобни параметри.

За измерване на разстоянието от основата на опората до точката на измерване могат да се използват теодолит, измервателна лента, план (карта) на района и други налични методи, които осигуряват достатъчна точност.

Въз основа на резултатите от измерването се съставя протокол. Резултатите от измерванията трябва да бъдат въведени в санитарния паспорт на RTO и доведени до знанието на неговата администрация.

P3-50A - Измервател на силата на полето на честотата на мощността, висококачествено професионално оборудване, PZ-50 A параметри, характеристики и техническо описание на модела, поръчайте P3-50 A от компанията SamaraPribor, купете Измервател на силата на полето на честотата на мощността с доставка и гаранция , Уреди за измерване на електромагнитни полета и радиация, както и други измервателни уреди (измервателни и контролни), лабораторно и тестово оборудване в широка гама на атрактивна цена.

4.3. Методи за контрол. Физически фактори

Насоки MUK 4.3.677-97

"Определяне на нивата на електромагнитното поле на работните места на радиопредприятията, чието техническо оборудване работи в диапазоните LF, MF и HF"

Дата на въвеждане: от момента на одобрение

1 област на използване

2. Същност на метода

3. Основни положения на метода за изчислително прогнозиране

3.1.1. Излъчване от екрани на бикоаксиални фидери на предаватели със симетричен изход

3.1.2. Излъчване от екрани на коаксиални фидери на предаватели с небалансиран изход

3.2.2. Метод на зашиване на точки с частично синусоидална основа

4.1. Измервателни операции

4.2. Измервателни инструменти

4.3. Условия на измерване

4.4. Вземане на измервания

1 област на използване

Насоките са съставени за подпомагане на инженери на органи и институции на санитарно-епидемиологичната служба, инженерни и технически работници, проектантски организации на комуникационно оборудване, за да се осигури превантивен санитарен надзор на радиационни източници в кило- (LF), хекто- ( MF) и декаметрови (HF) диапазони в предприятията за радиоразпръскване и радиокомуникации, както и за прогнозиране на нивата на напрегнатост на електромагнитното поле при организиране на сервизни работи.

2. Същност на метода

Методите за наблюдение на нивата на електромагнитните полета на работните места на радиопредприятията в диапазоните LF, MF и HF съдържат метод за изчисляване на силата на електромагнитното поле на излъчващите технически средства за радиокомуникация и радиоразпръскване в кило-, хекто- и декаметрови вълнови диапазони, както и метод за измерване на нивата на електромагнитното поле. Изчислителните и експерименталните изследвания, проведени в съответствие с тази методология, са необходими и достатъчни при извършване на електромагнитно изследване на излъчващи обекти.

Методът за изчислително прогнозиране на електромагнитни полета на работни места, обслужващи техническо оборудване от диапазоните LF, MF и HF, се основава на строги решения на съответните електродинамични проблеми на тънкопроводникови структури, с известни функции на разпределение на тока върху излъчвателите, които се определят на основата на приблизителните решения.

Насоките се отнасят за радиотехнически съоръжения, които могат да бъдат оборудвани както с технически средства от един и същи честотен диапазон, така и с технически средства от различни честотни диапазони. Електромагнитните полета на техническите средства могат да се различават по интензитет, поляризация, честоти, зависимост от параметрите на почвата и др. Насоките отчитат индивидуалността на реалните обекти, която се проявява (от гледна точка на електромагнитната среда) в разликите в разположението и ориентацията на отделните източници на радиация, в несъответствието в графиците за промяна на вълните, в различен набор на технически средства.

Основните източници на електромагнитни полета вътре в техническите сгради на сервизните работни места включват:

Екрани на бикоаксиални предавателни фидери със симетричен изход;

Екрани на коаксиални фидери на предаватели с небалансиран изход;

Слотове на предавателни шкафове;

Антени на радиоцентъра. При изчислителното прогнозиране електромагнитното поле се определя за конкретни електрофизични модели на технически помещения, като се вземат предвид определени източници на радиация.

3. Основни положения на методологията за изчислително прогнозиране

Характеристика на електромагнитното прогнозиране в диапазоните LF, MF и HF е, че полето трябва да се определя в близката радиационна зона. В този случай напрегнатостта на полето се определя като суперпозиция на полетата на източниците на радиация и вторичните полета, създадени от токове, индуцирани от тези източници (т.е. първичното поле) върху металните повърхности на помещенията (рамки и облицовка на предавателни шкафове, вода охлаждащи тръби, външни повърхности на коаксиални и бикоаксиални захранващи устройства за вътрешни екрани и др.).

Тези фактори могат да бъдат взети предвид само чрез решаване на съответната електродинамична задача, в рамките на която се намират индуцираните токове.

3.1. Излъчване от източници на електромагнитно поле

Първичното поле на източниците на радиация се изчислява стъпка по стъпка. Полетата, създадени от токове по външните повърхности на захранващите щитове, радиацията от пукнатините на предавателните шкафове и в случай на неекранирана сграда, радиацията от антените на радиоцентъра се считат за източници на трети страни. Токовете на захранващия екран се изчисляват въз основа на теорията за дългите линии; вълновите импеданси на еквивалентни линии, образувани от екрани и заземяващи шини, се намират чрез решаване на двумерен електростатичен проблем; Вертикалните участъци на заземителните шини в напречното сечение на прехода към външния фидер, които имат ограничено индуктивно съпротивление и се възбуждат поради асиметрията на тока на предавателите със симетричен изход или поради недостатъчния екраниращ ефект на жичен екран на външното концентрично захранващо устройство на предавател с асиметричен изход, се считат за вълнуващи източници. Излъчването от процепите на шкафа се разглежда като действието на еквивалентни магнитни токове, протичащи по прорезите. Полетата, създадени от излъчването на антената, се изчисляват по метод, който отчита реалните електрофизични параметри на подлежащата повърхност.

3.1.1. Излъчване от екрани на бикоаксиални фидери на предаватели със симетричен изход

Изчисляването на полето, създадено от излъчването на бикоаксиални фидери, се извършва в 5 стъпки:

1) изчисляване на геометричните параметри на еквивалентна линия (EL), чийто един проводник е захранващият екран, другият е заземителната шина;

2) изчисляване на EL параметри - вълнови импеданси на хомогенни участъци и импеданси в участъците на съединенията на тези участъци, определени към предавателя;

3) изчисляване на параметрите на изходната верига EL (вертикална секция на заземителната шина, фидер на антената) и напрежението на изхода EL, т.е. в напречното сечение на прехода към външното концентрично захранващо устройство;

4) изчисляване на тока EL във всяка хомогенна област;

5) изчисляване на полето, създадено от този EL ток.

На първия етап се въвежда декартова координатна система, така че равнината (XOY) да съвпадне с основната равнина. Азимуталната ориентация на осите (OX) и (OY) може да бъде произволна. Тази основна система е обща за всички захранващи устройства и други строителни елементи и впоследствие се използва във всички изчисления. Захранващото устройство е представено от каскадно свързване на хомогенни участъци от електропроводи. От съображения за обединение всеки хомогенен сегмент трябва да е прав, т.е. дължината му не трябва да надвишава дължината на фидерната секция между съседни завои. В случаите, когато има рязка промяна в равномерността на EL в прав участък (рязка промяна в разстоянието между фидера и шината), този участък може да бъде разделен на два или повече хомогенни участъка. Всеки хомогенен сегмент се характеризира с декартови координати на неговите крайни точки. За по-голяма сигурност точките се вземат на екрана на фидера (а не на автобуса). Координатите трябва да образуват подредена двойка вектори, чийто ред на записване определя положителната посока на тока в даден сегмент (1-ви вектор е началото на сегмента, 2-ри е краят). Определянето на пространственото положение на EL сегментите е необходимо за изчисляване на полето, създадено от неговия ток.

На втория етап вълновите импеданси на ЕЛ се изчисляват чрез решаване на двумерна електростатична задача по метода на интегралното уравнение, която от своя страна се решава по метода на моментите.

Характерният импеданс на предавателната линия се определя изцяло от нейния линеен капацитет Cc, F/m, който характеризира електростатичната връзка между проводниците на линията, т.е. определя стойността на линейния заряд на проводника при определена потенциална разлика на проводниците в съответствие с отношенията:

(3.1)

където Q1 и Q2 са съответно линейните заряди на проводник 1 и проводник 2, C/m, и Q2 = -Q1 (за по-голяма сигурност се приема, че проводник 1 е захранващият екран, проводник 2 е заземителната шина);

и - съответно потенциалите на проводник 1 и проводник 2, V.

За да се определи линейният капацитет, е достатъчно да се реши следната електростатична задача: задайте потенциала на проводника равен, например, 1 V, задайте потенциала на проводник 2 равен на нула, т.е. и намерете линейните заряди на проводниците. Тогава от (3.1) капацитетът се намира по формулата:

(3.2)

където е линейният заряд на един от проводниците (без значение кой), C/m;

Абсолютна стойност на потенциалната разлика, V.

При решаването на електростатичния проблем за намиране на линейните заряди на линейните проводници е препоръчително да се използва интегралното уравнение (което е решение на добре известното диференциално уравнение на Поасон):

(3.3)

където p е плътността на заряда, C/m3

Електрическа константа;

където v и v" са радиус-векторите на точките в пространството (v е точката на наблюдение; v е променливата за интегриране);

r е разстоянието между точките v и v".

Тъй като зарядът съществува само на повърхността на проводниците, обемният интеграл може да бъде заменен със съответния повърхностен интеграл (в този случай плътността на заряда p е повърхност, C/m2, в напречното сечение спрямо оста на линията ще е функция на криволинейната координата, измерена по контура на напречното сечение на проводника; по правата - константа). Освен това, тъй като потенциалите на точките, лежащи на повърхността на проводниците, са известни, лявата страна на (3.3) може да се разглежда като дадена функция. При този подход изразът (3.3) е уравнението на Фредхолм от 1-ви род.

Приема се, че линията е безкрайно удължена (и в двете посоки от изследвания участък). Твърдите повърхности на проводниците се заменят с равномерно заредени ленти с нулева дебелина, чиято дължина (в надлъжна посока) е много по-голяма от напречните размери на линията (което съответства на нейната безкрайна дължина). Дискретното разпределение на заряда върху ивици е приблизителен аналог на непрекъснатото разпределение на плътността на заряда върху твърди повърхности. Сингулярността в интегралното уравнение, която възниква, когато v -> v" се елиминира от факта, че в случай на разпределение на заряда по повърхността, величината на заряда в точка v" (т.е. върху безкрайно малка област, съдържаща точка v, в която потенциалът се изчислява) клони към нула.

Изразите за лентовите потенциали образуват система от уравнения, която в матричен запис има формата:

(3.4)

където [P] е сложна матрица от потенциални коефициенти с размер M x M, всеки елемент от който P~ представлява коефициент за заряда на j-тата лента q~ е интегралът в (3.3), взет върху повърхността на j-та лента, чиято интегрална функция се определя от i-та и j-та лента, като се има предвид, че търсената функция е извадена от знака на интеграла (т.е. в интегралната функция q(v")=1 C); [q] е колонният вектор на линейните заряди на лентите, C/m; [f] е колонният вектор на потенциалите на лентите, V. Решението на система (3.4) се използва за намиране на линейни заряди на лентите.

Общите линейни заряди на проводниците се намират като съответните суми от зарядите на лентите, които ги образуват.

Отчитането на влиянието на полупроводниковата земя в метода на моментите може да стане чрез въвеждане на огледални изображения на ленти. Еквивалентните линейни заряди на огледалните изображения се определят изцяло от линейните заряди на съответните ленти, поради което размерът на матрицата /P/ в (3.4) остава непроменен (към всеки елемент Pij потенциалната компонента, създадена на i-та лента чрез добавяне на огледалния образ на j-тата лента).

Вълновите импеданси на хомогенни участъци се намират по формулата

(3.5)

Където скоростта на светлината във въздуха.

След намиране на вълновите импеданси на хомогенни секции, EL веригата се възстановява напълно, което е показано на фиг. 1. Линията се състои от N каскадни секции. Всеки i-ти участък се характеризира с характерен импеданс Wi и координатата на неговия край, което е електрическото разстояние от предавателя (електрическата дължина на i-ro сегмента е разликата thetai-thetai-1). В диаграмата са използвани следните символи: z 1 , z 2 , ... z н - входни импеданси на сегментите; z м - импеданс на вертикалния участък на заземителната шина; z ° С - входен импеданс на външния фидер по едноциклична вълна; дсинф - синфазно вълново напрежение на изхода на вътрешния фидер.

Входните импеданси на сегментите се намират с помощта на рекурентната формула:

(3.6)

i =1, 2,...N.

На третия етап се изчислява импедансът на вертикалния участък на заземителната шина z и входният импеданс на външното захранващо устройство по едноцикличната вълна z ° С и напрежение на изхода EL(виж Фиг. 1).

Импедансът на вертикалната секция на заземителната шина Zsh се изчислява по формулата:

(3.7)

където омега е кръговата честота, rad/s;

Л w - индуктивност на шината, H.

Индуктивност на шина L w трябва да се изчисли по формулата

Диаграма на еквивалентната линия, образувана от вътрешния захранващ екран и заземителната шина

където µ 0 - магнитна пропускливост на въздуха;

I - дължина на гумата;

g е количество, чиято стойност се намира по формулата

където c е ширината на гумата;

K и E са пълни елиптични интеграли от първи и втори род с модул k, определен от уравнението

където K", E" са пълни елиптични интеграли с допълнителен модул

b - дебелина на гумата.

За изчисляване на характеристичния импеданс на външно захранващо устройство, използвайки вълна с един цикъл (т.е. Zc стойността), се използва същият метод като за намиране на характеристичните импеданси на хомогенни секции.

За да се оцени стойността на Есинф използва се стандартизиран показател - максимално допустимата несиметрия на тока на изхода на двутактна каскада, т.е. Предполага се, че предавателят работи. Стойност на амплитудата Eсинф се приема равна на 2...3% от амплитудната стойност на противофазния компонент на напрежението при 100% модулация.

Веригата на изхода EL (виж фиг. 1) е делител на напрежение, едното рамо на което е импедансът Zc, а другото е образувано от паралелно свързване на Zsh и ZN. Следователно напрежението в напречното сечение на EL се определя от връзката:

(3.8)

След това, на четвъртия етап, е EL токът. За целта във всеки i-ти хомогенен сегмент се въвеждат амплитудите на падащите Ui и отразените Vi вълни на напрежение, свързани с входния участък на този сегмент (така че да е в сила равенството Ui+Vj=ui-1). Стойностите на Ui и Vi се намират от условието, че законът на Ом е изпълнен във входната секция и непрекъснатостта на напрежението в EL като функция на тита. Пропускайки тромавите междинни изчисления, ние пишем рекурентни отношения за Ui, Vi и напрежения ui в раздели , ,... , ... , (напрежение uN вече е намерено):

Токът на i-тия сегмент се определя от израза:

(3.10)

По този начин, в първите четири етапа, разпределението на тока се определя върху всеки хомогенен EL сегмент.

Пети етап. Изрази за компонентите на полето Ez, Ep, Nfi, създадени от праволинеен късо-синусоидален ток в определена точка на наблюдение с координати p, z в цилиндрична координатна система, чиято приложна ос съвпада с линията на тока и е насочена в съответствие с неговата положителна посока:

(3,13)

където z 1 и z 2 - прилага съответно началото и края на дадена права еднородна отсечка от EL;

r 1 и r 2 - разстоянието до точката на наблюдение съответно от началото и края на сегмента;

I(x) - текуща функция;

x - криволинейна координата - разстояние до предавателя по фидера;

x 1 и x 2 са съответно x координатите на началото и края на сегмента.

Полето, създадено от тока на шината (равно по големина и противоположно по фаза на тока на екрана на захранващото устройство), се намира по подобен начин.

3.1.2. Излъчване от екрани на коаксиални фидери на предаватели с небалансиран изход

Полето, генерирано от тока на коаксиален фидер на изходен предавател с единичен край, се изчислява както в случая на бикоаксиален фидер в пет стъпки. Процедурата за изчисление се различава само в третия етап, т.е. в противен случай се изчисляват параметрите на изходната верига EL и нейното изходно напрежение.

Нека разгледаме третия етап за коаксиално захранващо устройство. В този случай обратният ток протича отчасти през теления екран на концентричния фидер, отчасти през земята. Мярка за специфичното тегло на земния ток в общия обратен ток е коефициентът на прозрачност на теления екран kп. Общият обратен ток протича към вътрешната повърхност на екрана на коаксиалното захранващо устройство на предавателя от екрана на проводника, заземителната шина и външната му повърхност. Последният компонент е EL токът. В еквивалентна верига земният ток протича през паралелно свързване на импеданси Z w (вертикален разрез на автобуса) и Z н (входен импеданс на последния N-ти хомогенен сегмент на EL, виж фиг. 1).

Когато изчислявате земния ток, първо намерете коефициента на прозрачност на теления екран k, като използвате формулата:

(3.14)

където C 12 е взаимният линеен капацитет между централния проводник и теления екран на концентричното захранващо устройство;

C 11 - собствен капацитет на централния проводник.

Капацитетите C 11 и C 12 се намират чрез решаване на електростатичния проблем (по метода, описан в предишния параграф) при потенциала на централния проводник на захранващото устройство 1B и при нулев потенциал на екрана на проводника и земята: стойностите на C 11 и C 12 съвпадат с абсолютните стойности на линейните заряди съответно на централния проводник и екрана. Тогава земният ток I се изчислява по формулата:

(3,15)

където I0 е токът на централния проводник, който се намира като изходен ток на предавателя, като се приема високо ниво на съвпадение на антената.

Напрежението на EL изхода uN се изчислява като спад на напрежението през паралелната връзка Zsh и Z н когато тече ток I3:

(3.16)

В противен случай, както беше отбелязано по-горе, изчислението е подобно на случая на бикоаксиален предавател със симетричен изход.

3.1.3. Излъчване от слотове в предавателни шкафове

Слотовете на предавателните шкафове се считат за къси магнитни вибратори, възбудени от частичен синусоидален еквивалентен магнитен слот ток с амплитуда в антинода I(m). Въз основа на принципа на комутативната двойственост на уравненията на Максуел са получени затворени изрази за фи компонентата на електрическата, p- и z-компонентите на магнитните полета в цилиндрична координатна система, чиято приложна ос съвпада с оста на вибратор, началото на координатите с неговия център:

(3.17)

(3.18)

(3.19)

където r 1, r 0, r 2 са разстоянията до точката на наблюдение от различни точки на вибратора, определени от индекси:

Индекс "2" - начало (долна крайна точка в тази координатна система);

Индекс "0" - център (средна точка);

Индекс "1" - край (горна крайна точка).

За определяне на стойността на I(m) се използва формула (3.19) и се приема, че е дадена стойността на E f. Има два възможни случая:

Спецификациите за трансмитери от този тип установяват изискване за максимално допустимото напрежение, като посочват разстоянието от стената на трансмитера, на което се проверява това изискване;

В спецификациите за предаватели от този тип споменатото изискване е установено или без да се посочва разстоянието, на което се проверява, или под формата на препратка към дистанционното управление.

В първия случай са налични всички необходими първоначални данни за изчисляване на еквивалентния магнитен ток на слота. Във втория случай се предлага, ръководейки се от стойностите на силата на полето, взети от спецификациите или (ако не са в спецификациите) от хигиенния стандарт, да се приеме, че тези стойности са определени на разстояние 0,3 .. 0,7 m от стената на предавателя. По един или друг начин определен интензитет Efi се замества в (3.19), в резултат на което от този израз се намира амплитудата на еквивалентния магнитен ток в антинода I(m).

3.1.4. Излъчване от антените на радиоцентъра

Изчисляването на полето, създадено от излъчващите антени на радиоцентровете, е дадено подробно в "Методически указания MUK 4.3.044-96. Определяне на нивата на електромагнитното поле, границите на санитарно-охранителната зона и зоните с ограничено развитие в местата на предаване радиоразпръскващи и радиокомуникационни средства в кило-, хекто- и декаметрови диапазони“.

3.2. Изчисляване на токове, индуцирани върху метални елементи

Изчисляването на токовете, индуцирани върху метални елементи, се извършва, както следва.

Задачата се решава като дифракционна задача по метода на интегралното уравнение в приближението на тънката нишка (задачата за разсейване на външно поле). Обектът е представен като система от "тънки" проводници - модел на тел. Повечето от металните елементи вътре в сградата всъщност са линейни проводници (захранващи екрани, тръби за водно охлаждане, земни пръти и т.н.), екранираните стени и стоманобетонните подове са моделирани като твърди метални повърхности с телена мрежа. За решаване на интегралното уравнение беше използван добре познатият метод за съвпадение в дискретни точки с частично синусоидална основа за разширяване на текущата функция. Разделът описва подробно основните изчислителни процедури, изпълнявани в рамките на метода.

3.2.1. Метод на интегралните уравнения в приближението на фината нишка

Полетата, създадени от обсъдените по-горе източници, биха възникнали в отсъствието на други метални предмети. В този случай електромагнитното поле ще бъде повлияно от проводящи (екранирани) стени на сгради, захранващи устройства, заземителни пръти, тръби за водно охлаждане, предавателни шкафове и др. В резултат на действието на източниците върху тези обекти ще се индуцират токове, които от своя страна ще предизвикат появата на блуждаещо поле. Полученото поле ще бъде суперпозиция на първичното поле на обсъдените по-горе източници и вторичното поле - полето на разсейване върху метални тела, разположени в сградата. Първичното поле трябва да се разглежда като външно поле и е необходимо да се намери вторичният ток на захранващите екрани, който заедно с първичния (открит при моделирането на тези източници) представлява реалната картина на разпределението на тока, като се вземе предвид отчетете взаимодействието на фидерите помежду си и с други проводници.

Уравнението на Харингтън се използва като начално интегрално уравнение. Неговото решение се извършва по метода на точковото съпоставяне с частично синусоидална основа за разширяване на текущата функция. Предишният подраздел обсъжда подробно свързаните теоретични въпроси. По-долу е дадено описание на конкретни изчислителни процедури.

3.2.2. Метод на зашиване на точки с частично синусоидална основа.

Решението на проблема с разсейването на полето на външни източници в сграда (т.е. индуцирани токове) се извършва на 4 етапа:

1) изграждане на финожилен модел;

2) конструиране на сегменти с частично синусоидални базисни функции върху проводници;

3) изчисляване на коефициенти и свободни членове на система от линейни алгебрични уравнения (SLAE) - аналог на оригиналното интегрално уравнение;

4) решаване на SLAE, в резултат на което се намират амплитудите на сегментните токове в антинодите - коефициенти за базисните функции, които заедно с последните напълно възстановяват функцията, която приближава истинското разпределение на тока.

Телният модел е система от прави проводници. Тя трябва да включва:

Всички линейни проводници (фидери, тръби за водно охлаждане и др.);

Предавателни шкафове (в диапазоните НЧ и СЧ корпусите с преобладаващ размер се моделират с един проводник с голям радиус, в диапазона ВЧ - с телена мрежа);

Екранирани стени и тавани на сградата (включително стоманобетон).

Моделът е изграден в основната декартова система, използвана при моделирането на източниците. Всеки прав проводник се определя от подредена двойка радиус вектори на екстремните точки (редът, в който са записани векторите, определя положителната посока на тока). Линейните размери на мрежестите клетки, моделиращи твърди повърхности, не трябва да надвишават 3,5% от дължината на вълната и да бъдат поне половината от разстоянието до най-близкия линеен проводник (например захранващо устройство). За да намалите количеството на изчисленията, трябва да променяте плътността на мрежата в зависимост от разстоянието до линейни проводници, предавателни шкафове и др. В случай на сложна конфигурация на сградата, можете да разделите обекта на отделни части, електрически свързани чрез малки вратички и решете проблема отделно за всяка такава част.

Проводната система на модела е криволинеен контур L". За определяне на основните функции върху него се разпределят N къси сегмента. Всеки k-ти сегмент се определя от три точки: l"1,k - начало, l"0,k - средна точка, l "2,k е краят. Съответната k-та базисна функция се дава от изразите:

По същество сегментът е къс вибратор с частичен синусоидален ток, като в общия случай неговите рамена - сегменти и - могат да не лежат на една и съща права линия и да имат различна дължина. Съседните сегменти се припокриват частично: средата на k-ro сегмента l"0,k съвпада с края на (k-1)-ro и началото на (k+1)-ия сегмент.

Електрическите контакти между проводниците (например във възлите на мрежата) се описват чрез въвеждане на специални сегменти, рамената на всеки от които лежат на различни проводници. В този случай законът на Кирхоф автоматично се изпълнява за верижния възел.

На повърхността на телта на разстояние от нейния радиус в средата на всеки сегмент се въвежда съответна точка на зашиване. Криви, свързващи точките на зашиване и минаващи по повърхността на проводниците, образуват L контура.

Текущата функция е представена като разширение според системата от базисни функции:

(3.22)

където, - неизвестни (търсени) коефициенти - амплитуди на сегментните токове в антивъзлите.

Стойностите се намират чрез решаване на SLAE:

(3.23)

където всеки коефициент изразява връзката между k-тия и i-тия сегмент и има значението на тангенциалната компонента на полето в точката на съединяване на i-тия сегмент при =1A, свободни условия E аз причинени от действието на източници на трети страни. Коефициенти се изчисляват както следва. Тъй като рамената на сегмент в общия случай може да не лежат на една и съща права линия, удобно е да се изчисли полето на всяко рамо поотделно, като след това се сумират съответните тангенциални компоненти. Препоръчително е да се изчисли полето, създадено от едно рамо, под формата на разширение в единични вектори 1z и 1po на цилиндрична координатна система, чиято приложна ос (OZ) е подравнена с рамото, средната точка на сегмента е в началото на координатите, началото (за 1-во рамо) или краят (за 2-ро рамо) на сегмента е в областта на положително z.

Формулите за z-та и po-та компонента на полето, създадено в точката на съединяване на едно от сегментните рамена (в съответната цилиндрична система), имат формата:

(3.24)

(3.25)

където, r 1 - разстоянието до точката на наблюдение от началото (края) на сегмента, m;

r 0 - разстоянието до точката на наблюдение от средната точка на сегмента, m;

Вълново число;

Дължина на вълната, m;

l е дължината на разглежданото рамо, m;

z и са цилиндричните координати на точката на наблюдение (съответно приложението и проекцията на радиус-вектора на точката върху равнината z=0, m).

Знакът "+" в (3.24, 3.25) съответства на първото рамо на сегмента, знакът "-" на второто.

Нека z- и p-компонентите на полето се изчислят по формули (3.24, 3.25) за двете рамена на k-тия сегмент, т.е. 4 броя получени. Нека ги обозначим с Е м, к , m = 1, 2, 3, 4. Всеки m-ти компонент в оригиналната главна координатна система съответства на единичен вектор 1"m,k. Като се вземат предвид тези обозначения, формулата за може да се запише като:

(3.26)

където i е единичен вектор, допирателен към L в i-тата точка на съединяване.

Формулата за безплатни членове Ei е:

(3.27)

Където, - поле на трета страна, създадено от всички източници, обсъдени по-горе;

Радиус вектор на i-тата точка на съединяване в оригиналната главна координатна система.

След изчисляване на коефициентите и свободните членове, SLAE (3.23) се компилира и решава.

Най-препоръчително е SLAE да се реши с помощта на оптималния метод за елиминиране, който изисква съхраняване в паметта на компютъра само на горната триъгълна матрица на SLAE коефициентите (включително главния диагонал) и колоната със свободни членове.

3.3. Изчисляване на нивата на електромагнитното поле

След решаване на SLAE (3.23) имаме система от токове:

Трети страни на захранващи екрани и еквивалентни магнитни токове в слотовете на предавателните шкафове;

Индуциран върху метални тела, включително фидерни екрани, прелитащи наоколо от външни токове (общият ток на фидерните екрани ще бъде сумата от външни и индуцирани токове).

Освен това (в случай на неекранирана сграда) има полета на трети страни, създадени от антените на радиоцентъра.

Общото поле в дадена точка на наблюдение ще бъде суперпозиция на външното поле на антените, полето на външните токове (захранващи екрани, процепи на шкафа) и полето на индуцирани токове.

Електрическото поле на излъчване на антените се определя по описания по-горе метод. За да изчислите магнитното поле, като вземете предвид разстоянието на антените, можете да използвате приблизителен подход, основан на предположението за вълновата природа на полето. В този случай за вертикално поляризирана антена в цилиндрична система (приложната ос е вертикална и съвпада с антената), магнитното поле има само -компонента:

(3.28)

за хоризонтално поляризирана антена в същата цилиндрична система е необходимо да се намери Efi, тогава магнитното поле ще има само z-компонент:

(3.29)

Полето, създадено от външни токове на фидерните екрани, се изчислява по формули (3.11-3.13), както е описано по-горе; радиационно поле от гнездата на предавателни шкафове - по формули (3.17-3.19).

Полето, създадено от индуцирани токове, е суперпозиция на полета на отделни сегменти. За да се изчисли електрическото поле, е необходимо, като се използва описаният по-горе метод, да се изчислят коефициентите на SLAE за точката на наблюдение, като се счита за точка на зашиване, а контурът L е алтернативно ориентиран по протежение на базисните вектори на главния декартов система. Тогава полето на един сегмент (нека бъде i-ти сегмент) ще бъде произведението на тока в антинода Ii с този коефициент.

Магнитното поле на сегментите се изчислява като суперпозиция на полетата на отделните им рамена, както следва. За всяко рамо на всеки сегмент е изградена цилиндрична координатна система, така че оста на приложението (OZ) съвпада с рамото, централната точка на сегмента е в началото, а крайната му точка е в областта на положително z. В такава система магнитното поле ще има само фи компонент, който се изчислява по формулата:

(3.20)

където I 0 е токът в антинода, т.е. коефициент Ii, за сегмента i-ro, получен в резултат на решаване на SLAE;

r 1 и r 0 - разстояния до точката на наблюдение съответно от крайните и средните точки на сегмента;

l - дължина на рамото;

z и ro са цилиндричните координати на точката на наблюдение. След изчисляване на Nfi за определено рамо се намират проекциите на вектора на магнитното поле върху оста на главната декартова система. Тази процедура се извършва за всички рамена; общото магнитно поле на индуцираните токове се намира като сума от съответните проекции.

4. Методика за измерване на нивата на електромагнитното поле

Инструменталното наблюдение на нивата на ЕМП се извършва, за да се определи действителното състояние на електромагнитната среда на работното място на оператора и служи като средство за оценка на надеждността на резултатите от изчислението. Измерванията се извършват:

На етапа на превантивен санитарен надзор - при приемане в експлоатация на радиотехническо съоръжение (RTO);

На етапа на текущия санитарен надзор - при промяна на технически характеристики или режими на работа (мощност на излъчване, антенна фидерна траектория, посоки на излъчване и др.);

Когато се променят ситуационните условия за разполагане на техническото оборудване на станцията (промени в местоположението на антени, фидери, техните монтажни височини, азимут или ъгъл на издигане на максималното излъчване на антената, промени в местоположението на предавателите);

След извършване на защитни мерки, насочени към намаляване на нивата на ЕМП;

Като част от планови контролни измервания (поне веднъж годишно).

При подготовката за измервания се извършва следната работа:

Съгласуване със заинтересованите предприятия и организации на целта, времето и условията на измерванията;

Определяне необходимостта от използване на лични предпазни средства;

Подготовка на необходимата измервателна апаратура. Тази методика се прилага за всички работни места на радиопредприятия, излъчващи енергия в НЧ, СЧ и ВЧ диапазони.

4.1. Измервателни операции

При извършване на измервания трябва да се извършат следните операции:

Измерване на силата на електрическата съставка на електромагнитното поле.

Измерване на силата на магнитната съставка на електромагнитното поле.

Преобразуване на измерените нива на електрически и магнитни компоненти в стойности на енергийния товар.

4.2. Измерване

При извършване на измервания трябва да се използват следните примерни и спомагателни средства:

Селективен микроволтметър СМВ-11 (СМВ-6);

Специална антена за измерване на електрическата компонента на ЕМП при честоти 0,06-30 MHz ("ORT");

Специална антена за измерване на магнитния компонент на ЕМП при честоти 0,06-30 MHz.

Разрешено е, в допълнение към посочените по-горе, да се използват други селективни (WMS-4, ESH 2, ESH 3, ESHS 10) и широколентови измервателни уреди (NFM-1, PZ-15 - PZ-22) с не по-лоши грешки от тези на изброените по-горе устройства.

4.3. Условия на измерване

При извършване на измерванията трябва да бъдат изпълнени следните условия:

Околна температура 293 +- 5 K° (20 +- 5 C°);

Атмосферно налягане 100 +- 4 kPa (750 +- 30 mmHg);

Относителна влажност 65 +- 15%;

Мрежовото захранващо напрежение с честота 50 Hz +- 1% и съдържание на хармоници до 5% трябва да бъде 220 V +- 2%.

Измерванията на работните места се извършват на разстояния от източници на ЕМП, съответстващи на местоположението на телата на работниците, на няколко нива от повърхността на пода или земята, с определяне на максималната стойност на интензитета на ЕМП за всяко работно място.

Минималното разстояние между измервателната антена и металните повърхности не трябва да бъде по-малко от четири максимални размера на антената, като размерите на антената не надвишават 0,25 m.

4.4. Вземане на измервания

4.4.1. Измерване на нивото на напрежение на електрическата съставка на ЕМП в честотния диапазон 0,06-30 MHz.

4.4.1.1. Нивото на напрегнатост на полето се определя при всяка работна честота на радиопредавателното устройство.

4.4.1.2. Включете селективния микроволтметър и го загрейте за времето, посочено в инструкцията за експлоатация.

4.4.1.3. Специална антена за измерване на електрическата компонента на ЕМП се поставя в избраната равнина XOY по оста X в съответната точка на измерване.

4.4.1.4. Включете (ако не работи) радиопредавателното устройство в режим на непрекъснато излъчване.

4.4.1.5. Задайте и калибрирайте честотата на устройството SMV-11.

4.4.1.6. Настройте устройството за измервания сигнал.

4.4.1.7. Извършете калибриране на усилването.

4.4.1.8. Измерената стойност на напрежението се изчислява от сумата на затихването на делителите и от показанието на индикаторното устройство в dB.

4.4.1.9. Силата на полето се определя от сумата на измерената стойност на напрежението и коефициента на калибриране на специална измервателна антена при дадена честота в dB.

4.4.1.10. Преобразувайте стойността на напрегнатостта на полето Ex, изразена в dB спрямо 1 μV, във V/m, като използвате формулата

4.4.1.11. Ориентирайте измервателната антена по оста Y и повторете стъпките в параграфите. 4.4.1.7-4.4.1.10, дефиниращи Ey.

4.4.1.12. Инсталирайте измервателната антена перпендикулярно на равнината XOY, повторете стъпките съгласно параграфите. 4.4.1.7-4.4.1.10, определящи Ез.

4.4.1.13. Измерванията на компонентите Еx, Еy, Еz се повтарят още два пъти. Изберете най-голямата от измерените стойности.

4.4.1.14. Повторете стъпките според параграфите. 4.4.1.7-4.4.1.13, поставяне на антената в различна точка от пространството на работното място на оператора (на различна височина). Изберете най-голямата от измерените стойности.

4.4.1.15. Повторете действието съгласно точка 4.4.1.14, така че на едно работно място да се направят измервания най-малко в три точки. Изберете най-голямата от измерените стойности.

4.4.1.16. Измерените стойности се преизчисляват в стойността на общия компонент по формулата

4.4.2. Измерване на нивото на интензитета на магнитния компонент на ЕМП в честотния диапазон 0,06-30 MHz.

4.4.2.1. Измерванията се извършват в съответствие с точка 4.4.1, като антената за измерване на електрическия компонент се заменя със специална антена за измерване на магнитния компонент.

4.4.2.2. Измерените стойности се преизчисляват в стойността на общия компонент по формулата

4.4.3. Извършват се измервания на електрическите и магнитните компоненти на ЕМП, създадени от други радиопредавателни устройства на техните работни честоти в съответствие с параграфи. 4.4.1-4.4.2.

Резултатите от измерването се документират в протокол.

Главен държавен санитарен лекар

Руската федерация Г. Г. Онищенко

Всички документи, представени в каталога, не са тяхна официална публикация и са предназначени само за информационни цели. Електронни копия на тези документи могат да се разпространяват без никакви ограничения. Можете да публикувате информация от този сайт на всеки друг сайт.

Държавно санитарно и епидемиологично регулиране на Руската федерация

Определяне на електромагнитни нива
полета, създадени от излъчване
технически средства на телевизията,
FM радиоразпръскване и базови станции
наземно мобилно радио

Насоки
МУК 4.3.1677-03

Министерство на здравеопазването на Русия
Москва 2003 г

1. Разработено от служители на Самарския индустриален научноизследователски институт по радио на Министерството на съобщенията и информацията на Руската федерация (А.Л. Бузов, С.Н. Елисеев, Л.С. Казански, Ю.И. Колчугин, В.А. Романов, М. Ю. Сдобаев, Д.В. Филипов , В. В. Юдин).

2. Представено от Министерството на съобщенията на Русия (писмо № DRTS-2/988 от 12/02/02). Одобрено от Комисията за държавно санитарно и епидемиологично регулиране към Министерството на здравеопазването на Руската федерация.

3. Одобрен и въведен в сила от главния държавен санитарен лекар на Руската федерация на 29 юни 2003 г.

4. Въведен за замяна на MUK 4.3.045-96 иМУК 4.3.046-96(по отношение на базовите станции).

	ОДОБРИХ
	Главният държавен санитарен лекар на Руската федерация, първият заместник-министър на здравеопазването на Руската федерация Г.
	Г. Онищенко

	Дата на въвеждане: от момента на одобрение

4.3. МЕТОДИ ЗА КОНТРОЛ. ФИЗИЧНИ ФАКТОРИ

Определяне на нивата на електромагнитното поле,
създадени чрез излъчващи технически средства
телевизия, FM радио излъчване и базови станции
наземно мобилно радио

Насоки
МУК 4.3.1677-03

Цел и обхват

Насоките установяват методи за определяне (изчисляване и измерване) на нивата на електромагнитно поле (ЕМП), излъчвано от техническите средства на телевизията, FM радиоразпръскването и базовите наземни мобилни радиостанции в диапазона 27-2400 MHz на техните местоположения.

Документът е въведен, за да замени MUK 4.3.04-96 и MUK 4.3.046-96 (по отношение на базовите станции). Той се различава от предишните документи по това, че съдържа методология за изчисляване на нивата на ЕМП за произволни разстояния от антени, включително близката зона, като се вземат предвид подлежащата повърхност и влиянието на различни метални конструкции.

Насоките не се прилагат за комуникационно оборудване, съдържащо антени с апертура.

1. Общи положения

Изчислителната прогноза се извършва:

При проектиране на предавателно радиотехническо съоръжение (ПРТО);

Ако условията за поставяне, характеристиките или режимите на работа на техническите средства на съществуващия PRTO се променят (промени в местоположението на антените, техните монтажни височини, посоки на излъчване, мощност на излъчване, електрическа схема антена-фидер, развитие на прилежащите територии и др.) :

При липса на материали за изчислително прогнозиране на електромагнитната обстановка на PRTO;

При въвеждане в експлоатация на PRTO (когато се правят промени в проекта спрямо първоначалната му версия, за която е извършено изчислително прогнозиране).

Измерванията се извършват:

При въвеждане в експлоатация на ПРТО;

По реда на планираните контролни измервания най-малко веднъж на всеки три години (в зависимост от резултатите от динамичното наблюдение честотата на измерванията на нивата на ЕМП може да бъде намалена с решение на съответния център на Държавния санитарен и епидемиологичен надзор, но не повече от веднъж годишно);

При промяна на условията за поставяне, характеристиките или режимите на работа на техническите средства на съществуващия PRTO;

След извършване на защитни мерки, насочени към намаляване на нивата на ЕМП.

Методологията за изчислително прогнозиране дефинира следните методи за изчисляване на нивата на ЕМП:

Директно от тока в проводниците на антената (предварително изчислени);

Според диаграмата на излъчване (DP) на антената, която се определя от разпределението на тока в проводниците на антената;

Според спецификациите на антената.

За тези случаи, когато антената е антенна решетка, чиито елементи са радиатори с неизвестен дизайн с известни модели, е възможно да се изчислят моделите на такава решетка.

Изчисляването на нивата на EPM директно от тока се извършва за сравнително къси разстояния от антената (в близките и междинните зони), изчисление от DP - за сравнително големи разстояния (в далечната зона). Паспортните DN се използват при липса на информация за дизайна на антената.

Методологията за изчисляване на нивата на EPM предвижда:

Възможност за отчитане на подлежащата повърхност въз основа на двулъчев модел на разпространение на радиовълни при допускането, че подлежащата повърхност не влияе върху разпределението на тока в проводниците на антената;

Способността да се вземе предвид влиянието на металните конструкции въз основа на определяне на тока, индуциран върху тях от полето на антената.

Първоначалните данни за отчитане на EPM са геометричните параметри на антената под формата на набор от координати на краищата на проводниците, геометричните и електрическите параметри на подлежащата повърхност и техническите характеристики на радиопредавателното оборудване.

Приложение на ортовата ос на основната координатна система;

Ort, показващ посоката от геометричния център на огледалния образ на антената към точката на наблюдение.

В присъствието на както въздействащите метални конструкции, така и подлежащата повърхноствекторът на напрегнатост на електрическото поле се определя от , където:

1) се определя по същия начин, както се прави в случай на наличие само на подстилаща повърхност - от , където се определя от , и - от ;

2) се определя по същия начин, както се определятази стойност в - чрез ток в проводниците на метални конструкции с единствената разлика, че се определя полето в точките на колокация на проводниците на метални конструкции (с последващо определяне на проекцията на вектора върху положителната посока на проводника на металната конструкция) като се вземе предвид подлежащата повърхност по същия начин катотова се прави при дефиниране.

2.3.4. Изчисляване на нивата на електромагнитното поле с помощта на сертифицирани модели на излъчване

Изчисляването на нивата на ЕМП се извършва по същество по същия начин, както в . Разликата е следната:

1) вместо шаблони във вертикалната и хоризонталната равнина, изчислени от тока на антената, използваме нормализирани оценки на амплитудата DN във вертикална и хоризонтална равнина - и, съответно; ако DN на паспорта не са стандартизирани и са дадени в относителни единици („във пъти“), тяхната нормализация се извършва по същия начин, както се извършва в; ако паспортните DP са дадени в dB (DP във вертикална и хоризонтална равнина - и съответно), тогава DP се определят по формулите:

Къде (2.30)

- максимална стойност на DN

2) сферични координати на точката на наблюдение (ъгли θ, φ разстояниеР) се определят не спрямо геометричния център на антената (както в), а спрямо точка, взета за фазов център на антената(т.е. сферичните координати са дефинирани в сферична система, чийто произход е подравнен с определената точка); по аналогичен начин се определят сферичните координати за огледалния образ на антената - в сферична система, чието начало се комбинира с огледалния образ на точката, взета за фазов център на антената;

3) KNI се определя и от паспортни данни:

Ако е посочен KND ( д) в относителни единици, тогава посочената стойност се използва директно в изчисленията;

Ако усилването е указано в dB ( D (dB) ), тогава изчисленията използват коефициента на насоченост в относителни единици, определен по формулата (формула за преобразуване от dB в относителни единици);

Ако коефициентът на усилване (GC) е даден спрямо изотропен излъчвател, тогава усилването се приема, че е равно на коефициента на усилване (ако е необходимо, последвано от преобразуване от dB в относителни единици, като се използва горната формула);

Ако усилването спрямо полувълновия вибратор е посочено в относителни единици, тогава стойността на насочеността, използвана при изчисленията, се определя като произведение на определената стойност на усилването и коефициент 1,64;

Ако печалбата спрямо полувълнов вибратор е дадена в dB, тогава печалбата в dB първо се определя като стойност, която е с 2,15 dB по-голяма от печалбата, а след това печалбата се преизчислява от dB в относителни единици, като се използва горната формула .

По-долу са данните за определяне на позицията на точката, взета за фазов център за основните видове антени.

Като точка, взета за фазов център колинеарна антена,взема се точка, която лежи на вертикалната ос на антената на същото разстояние от долния и горния й край.

Позиция на точката, взета за фазов център панелна антена,определен от . Позиция на точката, взета за фазов център Антени тип Uda-Yagi ("вълнов канал"),определен от . В тези снимки Δ F H- ширина на модела (главен лоб) на ниво от -3 dB (ниво 0,707 за нормализиран модел в относителни единици) вз-самолет. Ширината на шарката се определя в градуси. Катоз-равнина се приема като хоризонтална равнина за вертикално поляризирани антени и като вертикална равнина за хоризонтално поляризирани антени.

Точка, взета за фазов център логаритмична периодична антена,е разположен на надлъжната му ос. Положението на тази точка се определя от преместванеточ в посока на максималното излъчване, същото като за антената Uda-Yagi, вижте. величинач изчислено по формулата:

, където (2.31)

;

Л - дължина на логаритмично периодичната антена (по надлъжната ос);

Съответно долните и горните гранични честоти на работния обхват на логаритмично периодичната антена;

f- честота, за която се определя положението на фазовия център

Трябва да се отбележи, че при изчисляване на нивата на ЕМП, без да се отчита влиянието на металните конструкции и подлежащата повърхност, не е необходимо да се намира позицията на точката, взета за фазов център. В този случай, както и в позицията на антената, тя може да се характеризира с позицията на нейния геометричен център.

2.3.5. Изчисляване на нивата на електромагнитното поле на антенна решетка, като се използват сертифицираните модели на излъчване на нейните съставни излъчватели

Изчисляването на нивата на ЕМП се извършва по същество по същия начин, както в . Разликата е, че ненормализираният модел се определя по различен начин като функция на двете ъглови сферични координати, които се изчисляват от .

В този случай DN се определят както следва.

Всеки к- th Излъчвателят се характеризира със следните параметри:

Координатите на точката, взета за фазов център (съответно абсциса, ордината и апликат в основната декартова координатна система);

Азимут на ориентация - ъгълът на въртене на излъчвателя по азимут спрямо нулевия азимут в основната система (посоката на нулевия азимут е обозначена с абсцисната ос);

Паспорт DN във вертикална и хоризонтална равнина - и съответно; DN трябва да се дефинира в относителни единици и да се нормализира - същото като в;

Комплексна амплитуда на нормализирано входно напрежениеВеликобритания нормализираните входни напрежения на емитерите се определят, както следва: за един от емитерите нормализираното входно напрежение се задава равно на единица, а останалите входни напрежения се нормализират към действителната стойност на входното напрежение на този емитер.

DN се изчислява по формулата:

Трябва да се отбележи, че при използване трябва да бъдат изпълнени следните условия:

Всички излъчватели, образуващи антенна решетка, трябва да бъдат антени с еднакъв тип поляризация (вертикална или хоризонтална);

При конструиране на антенна решетка излъчвателите могат да се въртят само по азимут (около вертикалната ос).

3. Методика за измерване на нивата на електромагнитното поле

3.1. Подготовка за измервания

При подготовката за измервания се извършва следната работа:

Съгласуване със заинтересованите предприятия и организации на целта, времето и условията на измерванията;

Разузнаване на района на измерване;

Избор на трасета (маршрути) и места за измерване;

Осигуряване на обхват на измерване до точката на измерване;

Определяне необходимостта от използване на лични предпазни средства;

Подготовка на необходимата измервателна апаратура.

3.2. Избор на измервателни трасета (маршрути)

Броят на следите се определя от топографията на околното пространство и целта на измерванията. При установяване на границите на санитарно-охранителната зона (SPZ) се избират няколко маршрута, определени от конфигурацията на теоретичните граници на SPZ и прилежащата жилищна зона. По време на текущия санитарен надзор, когато характеристиките на PRHE и условията на неговата работа остават непроменени, измерванията могат да се извършват по един характерен маршрут или по границата на санитарно-охранителната зона.

При избора на маршрути се взема предвид характерът на заобикалящата местност (релеф, растителна покривка, сгради и др.), Според които прилежащата към PRTO зона се разделя на сектори. Във всеки сектор е избран радиален маршрут спрямо PRTO.

Изискванията към маршрута са:

Трасето трябва да е открито, а обектите, където се предвиждат измервания, да имат пряка видимост към антената на излъчващото устройство и да нямат отразяващи конструкции в радиус до 5 метра. Ако това изискване не може да бъде изпълнено и на мястото на измерване има отразяващи конструкции, тогава измервателната антена трябва да бъде разположена на разстояние най-малко 0,5 метра от тези конструкции.

По маршрута, в рамките на главния лоб на диаграмата на излъчване, не трябва да има повторни излъчватели (метални конструкции и конструкции, електропроводи и др.), както и засенчващи препятствия;

Наклонът на трасето трябва да е минимален спрямо наклона на всички възможни маршрути в даден сектор;

Маршрутът трябва да е достъпен за пешеходци или превозни средства;

Дължината на трасето се определя въз основа на изчисленото разстояние от границите на санитарно-охранителната зона и зоните с ограничено застрояване, като се препоръчва измерванията да се извършват в точки близо до границата на зоната, както вътре, така и извън зоната.

3.3. Вземане на измервания

3.3.1. Общи положения

На всяко място трябва да се направят поне три независими измервания. Като резултат се приема средноаритметичната стойност на тези измервания.

За измерване на разстояния могат да се използват теодолит, измервателна лента, план (карта) на местността и други налични средства, които осигуряват достатъчна точност.

За телевизионно излъчване измерванията трябва да се извършват както на носещата честота на изображението, така и на носещата честота на звука.

Въз основа на резултатите от измерването се съставя протокол. Протоколите за измерване на нивата на ЕМП са информация, която се включва в санитарно-епидемиологичния доклад на PRTO.

При едновременно работещи източници на електромагнитно излъчване в радиочестотния диапазон (RF EMR), излъчващи в честотни диапазони с различни хигиенни стандарти, измерванията трябва да се извършват поотделно във всеки честотен диапазон.

Оборудването, използвано за измерване на нивата на ЕМП, трябва да е в добро работно състояние и да има валиден сертификат за държавна проверка. Списъкът с препоръчаните устройства е даден в.

Подготовката на оборудването за измерване и самият процес на измерване се извършват в съответствие с инструкциите за експлоатация на използваните инструменти. В този случай е необходимо да се вземе предвид фактът, че измерванията могат да се извършват както в близката, така и в далечната зона на предавателното радиооборудване. Критерият за определяне на границата между близката и далечната зона е съотношението

Измерване на нива на ЕМП в далечно поле със селективни и широколентови инструменти с насочени антени

Измервателната антена на уреда е ориентирана в пространството в съответствие с поляризацията на измервания сигнал. Измерванията се извършват в центъра на обекта на височина от 0,5 до 2 m от нивото на подстилащата повърхност (земята). В тези граници се намира надморската височина, при която стойността на измерената стойност (отчитането на уреда) е най-голяма. На тази височина чрез плавно завъртане на измервателната антена в равнината на поляризация на измервания сигнал отново се постига максимално показание на уреда.

Измерване на нива на ЕМП в далечно поле с широколентови инструменти с многопосочни антени

Измерванията се извършват на височина от 0,5 до 2 m от нивото на подстилащата повърхност (земята). В тези граници на височина измервателната антена е ориентирана към максимално приемане. Максималният прием съответства на максималното показание на измервателния уред.

Измерване на нива на ЕМП в близко поле със селективни и широколентови устройства с насочени приемни антени

В близката зона е необходимо да се измерят три компонента на вектора на напрегнатост на електрическото поле на всяка PRTO антена E x, E y, E z : чрез подходяща ориентация на измервателната антена. Големината на вектора на напрегнатост на полето се изчислява по формулата:

Измерване на нивата на ЕМП в близкото поле с широколентови устройства с многопосочни антени

Широколентовите устройства с многопосочни приемни антени незабавно измерват модула на вектора на силата на полето, така че е достатъчно да ориентирате измервателната антена към максималното приемане. Максималният прием съответства на максималното показание на индикатора на измервателния уред.

3.3.2. Измервания в честотен диапазон 27-48.4 MHz

В този честотен диапазон се измерва средната квадратична (ефективна) стойност на напрегнатостта на електрическото поле.

Измерванията трябва да се извършват със селективни инструменти (селективни микроволтметри, измервателни приемници, спектрални анализатори) с насочени приемни антени или широколентови измерватели на силата на полето.

В случай на използване на селективни или широколентови устройства с насочени приемни антени е необходимо да се ръководите от разпоредбите за измерване на нивата на ЕМП в близки и далечни зони.

При измерване с широколентови уреди трябва да се предвиди последователно включване на технически средства на PRTO от един честотен диапазон (27-30 MHz) и изключване на друг (30-48,4 MHz), работещи в дадена посока или влияещи върху обща стойност на напрегнатостта на полето в дадена точка и обратно.

3.3.3. Измервания в честотен диапазон 48.4-300 MHz

В този честотен диапазон се измерва средната квадратична (ефективна) стойност на напрегнатостта на електрическото поле. Измерванията на напрегнатостта на полето на телевизионно и FM излъчващо оборудване трябва да се извършват само със селективни инструменти (селективни микроволтметри, измервателни приемници, спектрални анализатори) с насочени приемни антени. Измерването на силата на полето на всяко техническо средство на телевизията трябва да се извършва в режим на измерване на ефективните стойности при носещите честоти на каналите за изображение и звук.

Измерванията със селективни инструменти с насочени приемни антени се извършват в съответствие с разпоредбите.

Измерванията на напрегнатостта на полето на други технически средства в посочения диапазон могат да се извършват както от селективни устройства с насочени приемни антени, така и от широколентови устройства с всякакъв тип антени. Трябва да се има предвид, че измерванията с широколентови устройства трябва да се извършват при изключено телевизионно и FM излъчващо оборудване.

3.3.4. Измервания в честотен диапазон 300-2400 MHz

В този честотен диапазон се измерва плътността на енергийния поток на EMF PES. Измерванията се извършват с широколентови PES измерватели или селективни измерватели на силата на полето.

В близката зона измерванията се извършват само с широколентови PES измервателни уреди в съответствие с позицията. В далечната зона измерванията се извършват както с широколентови PES измервателни уреди, така и със селективни устройства с насочени приемни антени. Измерванията се извършват в съответствие с разпоредбите.

Стойността на напрегнатостта на електрическото поле, измерена от селективно устройство в далечната зона, се преобразува в PES по формулата:

μW/cm 2 (3,2)

д - стойността на напрегнатостта на електрическото поле във V/m.

В случай на използване на селективно устройство с измервателни рупорни антени трябва да се спазват следните правила. Ориентирайте рупорната антена в посока на максималното излъчване. Чрез завъртане на рупорната антена по оста й се постига максимална индикация на нивото на измервания сигнал върху скалата (екрана) на измервателния уред. След това показанията на устройството трябва да бъдат преобразувани в микровати. Крайната стойност на PES, μW/cm 2 се получава от формула 3.3:

Къде (3.3)

R -показания на измервателния уред, μW;

Кч - затихване, внесено от преходните вълноводни устройства на рупорната антена и свързващия коаксиален кабел, в пъти;

С- ефективна повърхност на рупорната антена, cm

Приложение 1

Примери за изчисления на нивата на електромагнитното поле

Пример 3

Изходни данни. Техническото средство е антена, подобна на разгледаната, със същата мощност и честота на излъчване. Необходимо е да се изчисли нивото на ЕМП, генерирано от антената в точка M1 с координати: х= 2,7 м, при = 0, z= -3 m (същата точка като в). В този случай е необходимо да се вземе предвид влиянието на подлежащата повърхност, разположена в равнинатаz=- 5 m (вижте). Параметри на средата под подстилащата повърхност: относителна магнитна проницаемост μ = 1; относителна диелектрична константа ε = 15; проводимост σ = 0,015 Ohm/m. Не е необходимо да се отчита влиянието на металните конструкции.

Извършване на изчисления

1) В този честотен диапазон, според настоящите стандарти, напрегнатостта на електрическото поле е нормализирана д, V/m. Следователно нивото на ЕМП се характеризира със стойността д,

д са свързани по същия начин, както при изчисление дизвършва се директно от тока на антената.

3) Изчисляването на тока на антената се извършва по същия начин, както се прави в.

4) Изчисляването на напрегнатостта на електрическото поле се извършва съгласно метода, описан в). В този случай е необходимо да се вземе предвид влиянието на металната конструкция и подлежащата повърхност. Параметрите на металната конструкция са същите като в, параметрите на подложната повърхност са същите като в.

Извършване на изчисления

д, д, което трябва да се изчисли.

2) От разстоянието до точката на наблюдение (точка M1) и максималния размер на антенатад са свързани по същия начин, както при изчисление Техническото средство е антена, подобна на разгледаната, със същата мощност и честота на излъчване. Необходимо е да се изчисли нивото на ЕМП, генерирано от антената в точка M1 с координати: х= 10 м, при= 5 м,z= -3 m (виж). Не е необходимо да се отчита влиянието на металните конструкции и подлежащата повърхност.

Извършване на изчисления

В съответствие с него се установява как да се извърши изчислението - директно с помощта на тока на антената или с помощта на нейния модел. Като имамеРгр = 4,892 m (както в). Разстоянието от геометричния център на антената до точка M1 е 9,998 m, т.е.Ргр. Следователно изчислението дсе извършва според диаграмата на антената. В този случай моделът се определя от тока на антената.

2) Изчисляването на тока на антената се извършва по същия начин, както се прави в.

3) Изчисляването на напрегнатостта на електрическото поле се извършва съгласно метода, описан в. Ъглови сферични координати на точката на наблюдение М1: θ = 107°; φ = 28° (виж ). Разстояние от геометричния център на антената до точката на наблюдение M1)) д= 13,0 V/m.

Пример 6

Изходни данни. Техническото средство е антена, подобна на разгледаната, със същата мощност и честота на излъчване. Необходимо е да се изчисли нивото на ЕМП, генерирано от антената в точка M1 с координати: х= 10 м, при = 5, z= -3 m (същата точка като ). В този случай е необходимо да се вземе предвид влиянието на подлежащата повърхност, разположена в равнината х= -5 m (виж). Параметрите на средата под подстилащата повърхност са същите като при. Не е необходимо да се отчита влиянието на металните конструкции.

Извършване на изчисления

2) От разстоянието до точката на наблюдение и максималния размер на антенатад са свързани по същия начин, както при изчисление дсе извършва директно от диаграмата на антената, която от своя страна се определя от тока на антената.

3) Изчисляването на тока и диаграмата на антената се извършва по същия начин, както в.

4) Изчисляването на напрегнатостта на електрическото поле се извършва съгласно метода, описан в. Векторът на напрегнатост на електрическото поле се определя от , където първият член се изчислява по същия начин като вектора

Пример 7

Изходни данни. Техническото средство е антената Уда-Яги, посочена в паспорта DN. Шаблонът на паспорта във вертикалната равнина е показан на фиг. , паспорт DN в хоризонталната равнина - на фиг. . Антената е разположена така, че нейният геометричен център да е подравнен с началото на координатите и е ориентирана с максимално излъчване по посока на абсцисната ос (ориентацията е същата като в -). Ефективността на антената се определя в относителни единици:д= 27,1. Мощността на излъчване е 100 W, честотата е 900 MHz. Максималният линеен размер на антената е 1160 мм. Необходимо е да се изчисли нивото на ЕМП, генерирано от антената в точка M1 с координати: х= 5 м, при = 0, z= -3 м. Не е необходимо да се отчита влиянието на металните конструкции и подлежащата повърхност.

Извършване на изчисления

1) Тъй като в този честотен диапазон, според настоящите стандарти, плътността на енергийния поток е нормализирана П,µW/cm, е необходимо да се изчисли.

В съответствие с необходимостта от въвеждане на корекционен коефициент се установява R,определен от графиката, показана на. Като имамеРгр= 12,622 м. В този случай разстоянието от геометричния център на антената до точка М1 е равно на 5,831 м, т.е. не надвишаваРгрПоради това е необходимо да се въведе корекционен коефициент. Като се има предвид това α = 1,7, имаме (според графиката на) Р = 1,05.

2) Изчисляването на напрегнатостта на електрическото поле се извършва съгласно метода, описан в. Тъй като не е необходимо да се отчита влиянието на металните конструкции и подлежащата повърхност, не е необходимо да се определя фазовият център на антената и може да се счита, че това е точков излъчвател, разположен в геометричния център на антената. антена (т.е. в началото). Ъглови сферични координати на точката на наблюдение М1: θ = 121°; φ = 0°. Разстояние от геометричния център на антената до точка М1Р = 5,831 м. Стойности на нормализирания DP в посока към точката. Напрегнатост на електрическото поле в точка на наблюдение M1 д

Измервателен приемник

9 kHz до 1000 MHz

1,0 dB

СМВ-8

Селективен микроволтметър

30 kHz до 1000 MHz

1,0 dB

HP8563E

Спектрален анализатор

9 kHz до 26,5 GHz

2,0 dB

S4-60

Спектрален анализатор

10 MHz до 39,6 GHz

2,0 dB

S4-85

Спектрален анализатор

100 Hz до 39,6 GHz

2,0 dB

ОРТ

Диполна антена

0,15 MHz до 30 MHz

2,0 dB

D P1

Диполна антена

26 MHz до 300 MHz

2,0 dB

D P3

Диполна антена

от 300 MHz до 1000 MHz

2,0 dB

P6-31

Роксова антена

0,3 GHz до 2,0 GHz

± 16%

HP11966E

Роксова антена

1 до 18 GHz

1,5 dB

N Z -11

Комплект измервателни антени

100 kHz до 2 GHz

1,5 dB

НФ М-1

Измервател на близко поле

60 kHz до 350 MHz

± 20%

P3-22

Измервател на близко поле

0,01 до 300 MHz

± 2,5 dB

P3-15/16/17

1,0 MHz до 300 MHz

± 3,0 dB

ИПМ-101

Измервател на близко поле

0,03 до 1200 MHz

20 - 40 %

EM R -20/30

Измерватели на силата на полето

от 0,1 до 3000 MHz

3,0 dB

P3-18/19/20

Методика за измерване на emp диаметър 2. Методи за измерване на напрегнатостта на електромагнитното поле

Оптични методи за получаване на информация

Оптична микроскопия

1. Общи положения

2. Основни положения на методологията за изчислително прогнозиране на нивата на електромагнитното поле

2.1. Същност на метода

2.2. Изчисляване на разпределението на тока в антенните проводници

2.3. Изчисляване на нивата на електромагнитното поле

ОДОБРИХ

Цел и обхват

1. Общи положения

2.3.4. Изчисляване на нивата на електромагнитното поле с помощта на сертифицирани модели на излъчване

2.3.5. Изчисляване на нивата на електромагнитното поле на антенна решетка, като се използват сертифицираните модели на излъчване на нейните съставни излъчватели

3. Методика за измерване на нивата на електромагнитното поле

3.1. Подготовка за измервания

3.2. Избор на измервателни трасета (маршрути)

3.3. Вземане на измервания

3.3.1. Общи положения

3.3.2. Измервания в честотен диапазон 27-48.4 MHz

3.3.3. Измервания в честотен диапазон 48.4-300 MHz

3.3.4. Измервания в честотен диапазон 300-2400 MHz

Приложение 1

Примери за изчисления на нивата на електромагнитното поле