"определение плотности потока энергии электромагнитного поля в местах размещения радиосредств, работающих в диапазоне частот 300 мгц - 300 ггц. методические указания. мук 4.3.1167-02" (утв. главным государственным санитарным врачом рф 07.10.2002)

¦пр-ка¦ н ¦ н ¦ н ¦ к ¦ к ¦ к ¦вибратора,¦ сегмента, ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦м / R , Ом¦м / Х , Ом ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ г ¦ г ¦
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+----------+-----------+
¦1 ¦0,00 ¦0,00 ¦0,0 ¦0,00 ¦0,00 ¦0,03 ¦0,01 ¦0,005 ¦
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+----------+-----------+
¦Г1 ¦0,00 ¦0,00 ¦0,03 ¦0,00 ¦0,00 ¦0,32 ¦75,0 ¦0 ¦
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+----------+-----------+
¦2 ¦0,00 ¦0,00 ¦0,32 ¦0,00 ¦0,00 ¦0,62 ¦0,01 ¦0,005 ¦
L-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+----------+------------
Радиусы вибраторов и число сегментов на вибраторах выбираются в соответствии с требованиями, указанными в разделе 7.
При расчетах учитывается число этажей, межэтажное расстояние и высота подвеса антенны. Режим возбуждения этажей - синфазный.
2. Расчет координат точки наблюдения.
Координаты точки наблюдения, в которой вычисляется величины
ППЭ, определяются в сферической системе координат наборами величин
ТЭТА , фи, r и ТЭТА , фи, r (см. рис. 8.1). В рассматриваемом
1 1 2 2
случае при h = 2 м:
2
_______________ _____________
/ 2 2 /2 2
r = \/ро + (h - h ) = \/3 + (27 - 2) = 25,18 м,
1 1 2
h - h
1 2 27 - 10
ТЭТА = arcsin(-------) = arcsin(-------) = 82,75°,
1 r 25,18
1
_______________ _____________
/ 2 2 /2 2
r = \/ро + (h + h ) = \/3 + (27 + 2) = 29,15 м,
2 1 2
h + h h - h
1 2 1 2 27 + 2 27 - 2
ТЭТА = ТЭТА + arctg(-------) - arctg(-------) = 82,75 + arctg(------) - arctg(------) = 84,69°.
2 1 ро ро 3 3
Величина фи была определена нами ранее и равна 60°. При h =
2
10 м:
_______________ ______________
/ 2 2 /2 2
r = \/ро + (h - h ) = \/3 + (27 - 10) = 17,26 м,
1 1 2
h - h
1 2 27 - 10
ТЭТА = arcsin(-------) = arcsin(-------) = 80,04°,
1 r 17,26
1
_______________ ______________
/ 2 2 /2 2
r = \/ро + (h + h ) = \/3 + (27 + 10) = 37,12 м,
2 1 2
h + h h - h
1 2 1 2 27 + 10 27 - 10
ТЭТА = ТЭТА + arctg(-------) - arctg(-------) = 80,04 + arctg(-------) - arctg(-------) = 85,4°.
2 1 ро ро 3 3
3. Расчет ППЭ.
Расчет напряженности поля производится в соответствии с методикой, подробно изложенной в разделе 7. Исходными данными для расчета являются введенная в пункте 1 геометрия антенны, а также режим возбуждения вибраторов и излучаемая мощность.
Значение ППЭ в точке Т , рассчитанное по формуле (7.1), с
1
-3
учетом полученных выше результатов равно 1,0 х 10 мкВт/кв. см, а
-2
в точке Т равно 4,4 х 10 мкВт/кв. см.
2
Пример 2. Коллинеарная антенна, расположенная
на крыше высотного здания
Исходные данные и постановка задачи
Техническое средство - коллинеарная антенна (вибраторы полуволновые), количество этажей - 16, питание этажей - синфазное, рабочая частота f = 2400 МГц, излучаемая мощность Р = 800 Вт, высота подвеса антенны относительно уровня крыши (фазового центра) 5 м.
Рассчитать уровни ППЭ в точках М и М . Точка М имеет
1 2 1
следующие координаты в декартовой системе: х = 5,77 м, y = 10 м, z
= 4 м, а точка М : х = 6,78 м, y = 11,73 м, z = 1 м. Антенна
2
расположена на крыше высотного здания высотой 30 м. Координаты
углов крыши А (5, 10, 30), В (-5, 10, 30). Координаты фазового
центра Ф (0, 0, 5). Постановка задачи проиллюстрирована на рис.
П7.2 (не приводится).
Остальные условные обозначения, использующиеся при расчетах, введены в соответствии с разделом 8.
Решение
1. По формулам (8.5) вычисляются значения вспомогательных параметров:
y - y 10 - 10
В А
k = ------- = ------- = 0.
АВ х - х -5 - 5
В А
y (х - х ) - х (y - y ) 10 (-5 - 5) - 5 (10 - 10)
А В А А В А
а = --------------------------- = ------------------------- = 10.
АВ х - х -5 - 5
В А
2. Расчет координат точки К.
В соответствии с выбранными параметрами задачи при фи = 60° для расчета используются формулы (8.6):
а
АВ 10
х = ----------- = ----- = 5,77 м,
К tg фи - k tg 60
АВ
а tg фи
АВ 10tg 60
y = ----------- = ------- = 10 м.
К tg фи - k tg 60
АВ
3. По формулам (8.8) рассчитываются расстояния:
______ __________
/2 2 / 2 2
l = \/х + y = \/5,77 + 10 = 11,55 м,
К К К
________ __________
/2 2 / 2 2
l = \/х + y = \/5,77 + 10 = 11,55 м,
М М М
1 1 1
________ _____________
/2 2 / 2 2
l = \/х + y = \/6,78 + 11,73 = 13,55 м.
М М М
2 2 2
4. В соответствии с алгоритмом, приведенном на рис. 8.4,
определяется принадлежность точек М и М к одной из трех
1 2
областей. Суть этого алгоритма состоит в проверке нескольких
условий. Так, для точки М :
1
z = 4 >= 0, l = l .
М М К
1 1
Для точки М :
2
z = 1 >= 0, l > l ,
М М К
2 2
5 1
arctg ---- <= arctg ------------- -> 0,41 <= 0,464.
11,5 13,55 - 11,55
Таким образом, точка М находится в области II, а точка М - в
1 2
области I.
5. Геометрия антенны.
Геометрия антенны определяется исходя из следующих параметров: длины волны и высоты подвеса фазового центра антенны относительно крыши.
8 6
лямбда = с / f = 3 х 10 / 2400 х 10 = 0,125 м,
h = 5 м.
1
Далее в декартовой системе координат с выбранным началом отсчета определяются координаты начал и концов вибраторов (аналогично примеру 1) в составе антенны с учетом высоты подвеса фазового центра антенны.
6. Расчет координат точки наблюдения.
Координаты точки наблюдения, в которой вычисляется величины
ППЭ, определяются в сферической системе координат наборами величин
ТЭТА , фи, r и ТЭТА , фи, r (см. рис. 8.1). В отличие от
1 1 2 2
результатов, приведенных в примере 1, число наборов координат
определяется в зависимости от номера области. Так, для точки М ,
1
находящейся в области II, ППЭ определяется суммой ППЭ прямой и
отраженной волны. Поэтому для этой точки рассчитывается набор
параметров, аналогичный рассмотренному в примере 1:
ТЭТА = 4,948°, фи = 60°, r = 11,59 м,
1 1 1
ТЭТА = 37,926°, фи = 60°, r = 14,64 м.
2 2 2
Точка М находится в области прямых лучей. Поэтому для нее
2
рассчитывается следующий набор параметров:
ТЭТА = 16,45°, фи = 60°, r = 14,13 м.
1 1 1
7. Расчет ППЭ.
Расчет напряженности поля производится в соответствии с методикой, изложенной в разделе 7. Исходными данными для расчета являются введенная в 2.1 геометрия антенны, а также режим возбуждения вибраторов и излучаемая мощность.
Значение ППЭ в точке М , рассчитанное по формуле (7.1), с
1
учетом полученных выше результатов равно 14,82 мкВт/кв. см, а в
точке М равно 0,187 мкВт/кв. см.
2


Приложение 8
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИБОРОВ, РЕКОМЕНДУЕМЫХ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ППЭ
Таблица П8.1
------------T----------------T-------------T-------------T-----------¬
¦Тип измери-¦ Измеряемый ¦ Пределы ¦Относительная¦Производи- ¦
¦тельного ¦диапазон частот ¦ измерений ¦ погрешность ¦тель при- ¦
¦прибора ¦ ¦ ¦ измерений ¦бора ¦
+-----------+----------------+-------------+-------------+-----------+
¦П3-18/19/20¦0,3 - 39,65 ГГц ¦0,32 - 3200 ¦+/- 3 дБ ¦СКБ РИАП ¦
¦ ¦ ¦мкВт/кв. см ¦ ¦(Россия) ¦
+-----------+----------------+-------------+-------------+-----------+
¦П3-18А/19А ¦0,3 - 40 ГГц ¦0,9 - 3200 ¦+/- 3 дБ ¦СКБ РИАП ¦
¦ ¦ ¦мкВт/кв. см ¦ ¦(Россия) ¦
+-----------+----------------+-------------+-------------+-----------+
¦П3-30 ¦0,3 - 40 ГГц ¦3 - 30000 ¦+/- 2,5 дБ ¦СКБ РИАП ¦
¦ ¦ ¦мкВт/кв. см ¦ ¦(Россия) ¦
+-----------+----------------+-------------+-------------+-----------+
¦П3-23 ¦37,6 - 118,1 ГГц¦0,9 - 3200 ¦+/- 2,5 дБ ¦СКБ РИАП ¦
¦ ¦ ¦мкВт/кв. см ¦ ¦(Россия) ¦
+-----------+----------------+-------------+-------------+-----------+
¦П3-24 ¦37,5 - 178 ГГц ¦0,5 - 2000 ¦+/- 2,5 дБ ¦СКБ РИАП ¦
¦ ¦ ¦мкВт/кв. см ¦ ¦(Россия) ¦
+-----------+----------------+-------------+-------------+-----------+
¦Поле-3 ¦0,3 - 78 ГГц ¦10 - 10000 ¦+/- 2,5 дБ ¦Поставщик ¦
¦ ¦ ¦мкВт/кв. см ¦ ¦"Супертех- ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦прибор" ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦(Россия) ¦
+-----------+----------------+-------------+-------------+-----------+
¦EMR-20/30 ¦0,1 - 3000 МГц ¦0,17 - 170000¦+/- 3 дБ ¦"Wendel & ¦
¦ ¦ ¦мкВт/кв. см ¦ ¦Goltermann"¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦(Германия) ¦
+-----------+----------------+-------------+-------------+-----------+
¦EMR-200/300¦0,1 - 18000 МГц ¦0,27 - 265000¦+/- 3 дБ ¦"Wendel & ¦
¦ ¦ ¦мкВт/кв. см ¦ ¦Goltermann"¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦(Германия) ¦
L-----------+----------------+-------------+-------------+------------
Могут быть использованы также другие приборы с аналогичными характеристиками, приведенными в данной таблице.


Приложение 9
РЕКОМЕНДУЕМОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Программная реализация приведенных в настоящих Методических указаниях методик расчета плотности потока энергии электромагнитного поля в местах размещения радиосредств, работающих в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц, осуществлена в Программном комплексе анализа электромагнитной обстановки (ПК АЭМО, версия 2.0.2), разработанном специалистами ФГУП СОНИИР совместно с ЗАО "СМАРТС". На данный программный комплекс имеется Свидетельство N 1002/02-00006 от 15 октября 2002 г., выданное Министерством здравоохранения Российской Федерации, согласно которому ПК АЭМО пригоден к использованию в учреждениях госсанэпидслужбы Российской Федерации.
За более подробной информацией о возможностях данного программного комплекса обращаться по адресу: 443011, г. Самара, ул. Советской Армии, 217, т.: [phone], факс: [phone], E-mail: mspd@,soniir.samara.ru, [email protected].


Приложение 10
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ППЭ - плотность потока энергии
КНД - коэффициент направленного действия
ГТД - геометрическая теория дифракции
РПА - рупорно-параболическая антенна
ПАС - перископическая антенная система