Shematic.net

Метод определения плотности потока энергии электромагнитного поля

Метод определения плотности потока энергии электромагнитного поля в зоне действия высокочастотных излучений.

Олег Капраль.

На частотах более 300 МГц уровень излучения от передающих устройств определяется плотностью потока энергии электромагнитного поля и его допустимым значением W, Вт/м², или мкВт/см² (1 Вт/м² = 100 мкВт/см²).

W = P/S,

где P – мощность, Вт, выделяемая, или рассеиваемая на площади S, м².

Погрешность при измерениях плотности потока энергии высокочастотных излучений сводится к точности определения коэффициента усиления измерительной антенны и точности при определении коэффициента стоячих волн, КСВ (или коэффициента бегущих волн КБВ, КБВ = 1/ КСВ ).

Метод позволяет провести оценку источника излучения высокочастотной энергии и определить допустимые нормы и безопасные зоны пребывания людей вблизи источника. Если в зоне находятся два и более источников, вычисления необходимо провести для каждого источника, а допустимые нормы определяются согласно утвержденным методикам.

Для расчета, применив изотропную антенну с коэффициентом усиления D = 1, Эффективная площадь антенны определяется по формуле:

где – длина волны высокочастотного сигнала, м/сек. – скорость света в окружающей среде, или скорость распространения электромагнитной волны, – частота на которой производится измерения, Гц), при КСВ = 1.  На рис. 1 отображено эффективную площадь антенны для длины волны .

Рис. 1. Эффективная площадь антенны для длины волны .

Формулу для определения плотности потока энергии высокочастотных излучений электромагнитного поля можно записать:

, или:

Исходными данными для определения плотности потока энергии электромагнитного поля есть мощность передатчика, коэффициент усиления и диаграмма направленности антенны, а также расстояние до антенны. В данном случае мощность P от источника излучения будет определять плотность потока энергии на определенном расстоянии от передающего устройства. А погрешность метода будет сведена к погрешности определения коэффициента усиления антенны передающего устройства, определением (либо измерением) её диаграммы направленности и коэффициентом полезного действия антенно – фидерного устройства, зависящего от КСВ (при КСВ = 1.2, погрешность от несогласования не превышает ± 3…5 %).

В свою очередь мощность от источника на определенном расстоянии зависит от затухания высокочастотного сигнала в атмосфере и представляется формулой:

где – коэффициент затухания электромагнитной энергии в окружающей среде, r – расстояние до источника излучения.

При проведении расчетов необходимо обращать внимание с какой точностью заданные, или измеренные параметры: мощность передатчика, диаграмма направленности антенны передатчика и коэффициент затухания, для мощности 3 дБ это на 100%, 2 дБ на 60%, 1 дБ на 25%, 0.5 дБ на 12% и т.д.

добавлено 15.11.08 01:04:30 | просмотрено 20780 раз