ПДУ воздействия ЭМИ радиочастотного диапазона на человека

Основные параметры ЭМИ - это частота, напряженность магнитного поля, напряженность электрического поля. Существуют различные методики оценки напряженности ЭМИ. Напряженность магнитного поля Н - силовая характеристика магнитного поля, не зависящая от магнитных свойств среды. В вакууме H совпадает с магнитной индукцией. В среде Н определяет вклад в магнитную индукцию, который вносят внешние источники поля. Напряженность электрического поля Е - силовая характеристика электрического поля, равная отношению силы, действующей на точечный электрический заряд в данной точке пространства, к величине заряда. Приводимые в литературе формулы, как правило, пригодны для расчета напряженности поля Е на больших расстояниях. Такова, например, формула Введенского:

где Р - мощность сигнала, излучаемого антенной, Вт; K - коэффициент усиления антенны; d - расстояние от антенны до рассматриваемой точки пространства, м; λ- длина волны, м; h ₁- высота подъема передающей антенны от поверхности земли, м; h ₂ - высота, на которой определяют напряженность поля, м.

Эта формула справедлива в весьма узких пределах расстояний и длин радиоволн при выполнении условия h _{1 ·} h ₂ ≤ d λ /18.

Расчет напряженности поля в зоне излучения может производиться для электрической составляющей ЭМП Е ипо формуле Шулейкина - Ван-дер-Поля:

E = 7,750 × (P·G _a)^1/2 ·F / d.

Здесь Е - напряженность электрического поля ЭМП, В/м; Р - мощность передатчика, Вт; G _a- коэффициент усиления антенны; d - расстояние от антенны до точки измерения, м; F - множитель ослабления для определения потерь электромагнитной энергии в почве, который зависит от параметров почвы, расстояния от точки измерения до антенны и длины волны.

СВЧ излучение, в отличие от низкочастотного радиодиапазона, распространяется в пределах прямой видимости. На его распространение заметное влияние оказывает тропосфера, состоящая из смеси газов и паров воды. В дециметровом диапазоне волны поглощаются в тропосфере слабо, а в сантиметровом и миллиметровом диапазонах наблюдаются значительные потери СВЧ энергии вследствие резонансного поглощения в парах воды на длинах волн 1,35, 1,5 и 0,75 см, а в кислороде на 0,5 и 0,25 см.

Количественной характеристикой СВЧ излучения является плотность потока мощности

W = 1∕2×(ε ·E ² – μ H ²), (1)

где ε - диэлектрическая постоянная среды (воздуха), ε = 1 Ф/м; μ - относительная магнитная проницаемость среды, μ = 1 Гн/м.

Плотность потока мощности излучения измеряется в Вт/м², мВт/см², мкВт/см². Если облучение проводится в СВЧ тракте, его интенсивность определяется удельной поглощательной мощностью в единице объема или массы объекта и выражается в Вт/м³ или Вт/кг. Дозу поглощения выражают через энергию микроволн, поглощаемую единицей массы объекта (Дж/кг).

Доля поглощенной СВЧ энергии и ее относительное распределение в различных материалах зависят от формы и размеров объекта, его ориентации в поле, длины волны, электрических свойств материала. В микроволновом диапазоне линейные размеры облучаемого объекта сравнимы с длиной волны или превышают ее. Количественной мерой поглощения служит отношение поглощенной в объекте мощности к общей мощности, падающей на его поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. В связи с тем, что некоторые изделия имеют композитную структуру, слои которой обладают разной толщиной, диэлектрической проницаемостью и проводимостью, максимумы поглощения могут возникать и внутри объекта.

В общем виде поглощенную мощность СВЧ излучения Р _пможно оценить по формуле:

,

где ε_к- диэлектрическая проницаемость объекта; Р _о - плотность потока мощности у поверхности объекта, мВт/см²; S - площадь сечения объекта, см².

Поглощенная мощность убывает с глубиной проникновения по экспоненциальному закону. Так, для электрической составляющей ЭМИ поглощенная мощность связана с глубиной проникновения соотношением:

P _n = (σ / 2) Е ² еxp(-2 r / δ_c),

где r - расстояние от поверхности, м; δ_c - глубина проникновения, м;
Е - напряженность электрической составляющей ЭМИ, В/м; σ - проводимость материала, (Ом×м)^–1.

Уровни излучений на предприятиях связи обязательно регламентируются (табл.2). Настройка, регулировка и профилактические работы излучающего оборудования должны проводиться на пониженной мощности, при этом оборудование будет давать только часть проектной мощности. Одновременно необходимо предусматривать дистанционное управление с использованием заземленных поглощающих и отражающих экранов в виде листов или мелкоячеистой сетки. Материал экранов должен обладать высокой электропроводностью (Сu, Аl). При необходимости визуального контроля за работой излучающего оборудования можно использовать смотровые окна из стекла, покрытого двуокисью олова, обладающего экранирующим действием. Толщину экрана выбирают исходя из конструктивных соображений, учитывая, что глубина проникновения высоких и сверхвысоких частот в экран обычно не превышает одного миллиметра.

Таблица 2