Что такое плотность потока мощности

плотность потока мощности

06.01.96 плотность потока мощности [ power flux density]: Мощность, проходящая через элемент поверхности, перпендикулярной к направлению энергии электромагнитной волны, деленная на площадь этого элемента.

[МЭК 60050-705, 705-02-03]

Смотреть что такое «плотность потока мощности» в других словарях:

плотность потока мощности — (МСЭ R F.1108 4). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN power flux densitypfd … Справочник технического переводчика

эквивалентная плотность потока мощности — Сумма плотностей потоков мощности, создаваемых в какой либо точке на поверхности Земли всеми космическим станциями, входящими в состав негеостационарной спутниковой системы, с учетом внеосевой развязки эталонной приемной антенны, которая, как… … Справочник технического переводчика

минимальная применимая плотность потока мощности — (МСЭ R V.573 4). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN minimum usable power flux density … Справочник технического переводчика

плотность потока энергии — spinduliuotės galios tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Spinduliuotės srauto, kuris praleidžiamas per skerspjūvio sritį, ir spinduliuotės pluošto skerspjūvio ploto dalmuo. Matavimo vienetas: W/m². atitikmenys: angl … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

плотность потока энергии — spinduliuotės galios tankis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. radiation power density vok. Strahlungleistungsdichte, f rus. плотность мощности излучения, f; плотность потока энергии, f pranc. densité de puissance de radiation, f; flux… … Fizikos terminų žodynas

плотность — 3.1 плотность: Величина, определяемая отношением массы вещества к занимаемому им объему. Источник: ГОСТ 8.024 2002: Госуд … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

плотность мощности излучения — spinduliuotės galios tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Spinduliuotės srauto, kuris praleidžiamas per skerspjūvio sritį, ir spinduliuotės pluošto skerspjūvio ploto dalmuo. Matavimo vienetas: W/m². atitikmenys: angl … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

плотность мощности излучения — spinduliuotės galios tankis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. radiation power density vok. Strahlungleistungsdichte, f rus. плотность мощности излучения, f; плотность потока энергии, f pranc. densité de puissance de radiation, f; flux… … Fizikos terminų žodynas

плотность мощности (энергетическая освещенность), Вт/м 2 — 3.8 плотность мощности (энергетическая освещенность), Вт/м2: Отношение мощности потока излучения, падающего на рассматриваемый небольшой участок поверхности, к площади этого участка. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

эквивалентная плотность мощности плоской волны — это обычно используемый термин, связанный с любой электромагнитной волной, плотность потока мощности которой равна плотности потока мощности плоской волны, имеющей такую же напряженность электрического (E) или магнитного поля (H) (МСЭ Т K.52).… … Справочник технического переводчика

Источник

Плотность потока мощности и эквивалентная изотропная излучаемая мощность

Чтобы наземные устройства могли принимать сигналы со спут­ника, необходимо создать у поверхности Земли определенную на­пряженность электромагнитного поля (или плотность потока мощ­ности электромагнитных волн). Мощность электромагнитных волн, излучаемых антенной, является важнейшей характеристикой пере­дающей системы. Излучать их равномерно во все стороны, то есть изотропно, при спутниковом телевизионном вещании нецелесооб­разно и в большинстве случаев недопустимо. Поэтому излучаемая энергия электромагнитных волн концентрируется антенной в узкий луч и направляется на выбранную земную поверхность.

(2.2)

Более точно расстояние можно определить по формуле:

, (2.3)

Для определения значения плотности потока мощности по из­вестной величине эквивалентно изотропной излучаемой мощности (без учета потерь) можно руководствоваться упрощенной формулой (2.4) или графической зависимостью, представленной на рис. 2.3

Плотность потока мощности является очень важной характери­стикой для приема со спутников-ретрансляторов. Она позволяет оценить возможность уверенного приема в данной географической точке на антенну соответствующего размера и при выбранных зна­чениях коэффициента шума и усиления малошумящего усилителя-конвертера. Величина плотности потока мощности влияет на сис­тему спутникового телевизионного вещания. Увеличение ее приво­дит к упрощению и удешевлению наземных приемных устройств, однако усложняет и повышает стоимость передающих систем спут­ника. Уменьшение ППМ, наоборот, удорожает наземные приемные устройства при одновременном удешевлении спутника. Необходи­мая ППМ у поверхности Земли определена путем экономических расчетов с оптимизацией стоимости как приемных наземных уст­ройств, так и передающих спутниковых систем и выбрана с учетом электромагнитной совместимости с наземными службами, т.е. с учетом минимальных взаимных помех

Е, дБ Вт

Рис. 2.3. Графическая зависимость ЭИИМ (Е) от плотности потока мощно­сти (W), позволяющая оперативно взаимно пересчитывать эти величины

Форма зоны покрытия зависит от точки пересечения (точки при­целивания) основного лепестка излучения антенны спутника с зем­ной поверхностью. Например, точка прицеливания российского спутника ГАЛС-1 находится между Москвой и Саратовом и форма зоны покрытия представляет собой вытянутый эллипс.

Границы зоны покрытия очерчены контурами на географической карте с определенными уровнями ППМ или ЭИИМ. Размеры ее стремятся сделать минимальными, чтобы снизить необходимую мощность передатчика спутника с целью его удешевления.

Некоторые предельные мешающие значения ППМ от спутников-ретрансляторов для радиорелейных, сотовых, спутниковых теле­фонных систем и т.д. в зависимости от угла е(угла между направ­лением прихода мешающей электромагнитной волны и горизон­тальной горизонтальной плоскостью) приведены в табл.2.1

Предельная плотность потока мощности (W) для угла ,

Как видно, плотности потока мощности ограничиваются в диапа­зонах частот выделенных для спутников ФСС.

Требования к равномерности спектра передаваемого теле­визионного сигнала.Для снижения вероятных помех другим сис­темам связи и приемным устройствам всегда необходимо, чтобы спектральная плотность передаваемого сигнала была бы равно­мерной в занимаемой полосе частот, чтобы выбросы энергии не превышали предельно допустимое значение. Известно, что частот­но-модулированный телевизионный сигнал имеет неравномерный энергетический спектр, зависящий от передаваемых сюжетов изо­бражения. Энергия в его спектре распределяется не непрерывно, а в виде дискретных энергетических зон (выбросов,), которые распо­лагаются вокруг частот строчной и кадровой разверток (рис. 2.4).

Рис. 2.5. Временная зависимость амплитуды сигнала для дисперсии аналогового сигнала в системе D-MAC/packet

Для исключения заметности на экране сигнала дисперсии, про­являющегося в виде мерцающих светлых точек, в приемных уст­ройствах применяют хорошо известные схемы построчной фикса­ции (схемы привязки) уровня, которые устанавливают по всему по­лю кадра равномерный уровень черного и тем самым практически подавляют сигнал дисперсии.

Рис. 2.6. Распределение плотности потока мощности спутника TDF-1

Шумы

□ из внешних принятых шумов ( атмосферные шумы, галакти­ческие шумы, шумы Солнца, Земли и др.)

□ из внутренних шумов приемного устройства (эквивалентные
шумы антенны, шумы коаксиальной линии питания, шумы предва­рительного усилителя, смесителя и т.д.). Они вызывают ухудшение

приема, снижают чувствительность приемного устройства, так как ограничивают прием минимального полезного сигнала по уровню.

Источник

Электромагнитные волны

теория по физике 🧲 колебания и волны

Вспомним, что волна — это колебания, распространяющиеся в пространстве. Механическая волна представляет собой колебания, распространяющиеся в вещественной среде. Тогда электромагнитная волна — это электромагнитные колебания, которые распространяются в электромагнитном поле.

Как появляются и распространяются электромагнитные волны

Представьте себе неподвижный точечный заряд. Пусть его окружают еще много таких зарядов. Тогда он будет действовать на них с некоторой кулоновской силой (и они на него). А теперь представьте, что заряд сместился. Это приведет к изменению расстояния по отношению к другим зарядам, а, следовательно, и к изменению сил, действующих на них. В результате они тоже сместятся, но с некоторым запаздыванием. При этом начнут смещаться и другие заряды, которые взаимодействовали с ними. Так распространяется электромагнитные взаимодействия.

Теперь представьте, что заряд не просто сместился, а он начал быстро колебаться вдоль одной прямой. Тогда по характеру движения он будет напоминать шарик, подвешенный к пружине. Разница будет только в том, что колебания заряженных частиц происходят с очень высокой частотой.

Вокруг колеблющегося заряда начнет периодически изменяться электрическое поле. Очевидно, что период изменений этого поля, будет равен периоду колебаний заряда. Периодически меняющееся электрическое поле будет порождать периодически меняющееся магнитное поле. Это магнитное поле, в свою очередь, будет создавать переменное электрическое поле, но уже на большем расстояние от заряда, и т.д. В результате появления взаимно порождаемых полей в пространстве, окружающем заряд, возникает система взаимно перпендикулярных, периодически меняющихся электрических и магнитных полей. Так образуется электромагнитная волна, которая распространяется от колеблющегося заряда во все стороны.

Электромагнитная волна не похожа на те возмущения вещественной среды, которые вызывают механические волны. Посмотрите на рисунок. На нем изображены векторы напряженности → E и магнитной индукции → B в различных точках пространства, лежащих на оси Oz, в фиксированный момент времени. Никаких гребней и впадин среды при этом не появляется.

В каждой точке пространства электрические и магнитные пол меняются во времени периодически. Чем дальше расположена точка от заряда, тем позднее ее достигнут колебания полей. Следовательно, на разных расстояниях от заряда колебания происходят с различными фазами. Колебания векторов → E и → B в любой точке совпадают по фазе.

Длина электромагнитной волны — расстояние между двумя ближайшими точками, в которых колебания происходят в одинаковых фазах.

Длина электромагнитной волны обозначается как λ. Единица измерения — м (метр).

Обратите внимание на рисунок выше. Векторы магнитной индукции и напряженности поля, являющиеся периодически изменяющимися величинами, в любой момент времени перпендикулярны направлению распространения волны. Следовательно, электромагнитная волна — поперечная волна.

Условия возникновения электромагнитных волн

Электромагнитные волны излучаются только колеблющимися заряженными частицами. При этом важно, чтобы скорость их движения постоянно менялась, т.е. чтобы они двигались с ускорением.

Наличие ускорения — главное условие возникновения электромагнитных волн.

Электромагнитное поле может излучаться не только колеблющимся зарядом, но и заряженной частицей, перемещающейся с постоянно меняющейся скоростью. Интенсивность электромагнитного излучения тем больше, чем больше ускорение, с которым движется заряд.

Представим заряд, движущийся с постоянной скоростью. Тогда создаваемые им электрическое и магнитное поля будут сопровождать его как шлейф. Только при ускорении заряда поля «отрываются» от частицы и начинают самостоятельное существование в форме электромагнитных волн.

Впервые существование электромагнитных волн предположил Максвелл, который посчитал, что они должны распространяться со скоростью света. Но экспериментально они были обнаружены лишь спустя 10 лет после смерти ученого. Их открыл Герц. Он же подтвердил, что скорость распространения электромагнитных волн равна скорости света: c = 300 000 км/с.

Плотность потока электромагнитного излучения

Излученные электромагнитные волны несут с собой энергию. Рассмотрим поверхность площадью S, через которую электромагнитные волны переносят энергию.

На рисунке выше прямые линии указывают направления распространения электромагнитных волн. Это лучи — линии, перпендикулярные поверхностям, во всех точках которых колебания происходят в одинаковых фазах. Такие поверхности называются волновыми поверхностями.

Плотность потока электромагнитного излучения, или интенсивность волны — отношение электромагнитной энергии ΔW, проходящей за время Δt через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади S на время Δt.

Плотность потока электромагнитного излучения обозначается как I. Единица измерения — Вт/м 2 (ватт на квадратный метр). Поэтому плотность потока электромагнитного излучения фактически представляет собой мощность электромагнитного излучения, проходящего через единицу площади поверхности.

Численно плотность потока электромагнитного излучения определяется формулой:

Выразим I через плотность электромагнитной энергии и скорость ее распространения с. Выберем поверхность площадью S, перпендикулярную лучам, и построим на ней как на основании цилиндр с образующей cΔt (см. рисунок ниже).

Объем цилиндра: ΔV = ScΔt. Энергия электромагнитного поля внутри цилиндра равна произведению плотности энергии на объем: ΔW = w cΔtS. Вся эта энергия за время Δt пройдет через правое основание цилиндра. Поэтому получаем:

Следовательно, плотность потока электромагнитного излучения равна произведению плотности электромагнитной энергии на скорость ее распространения.

Точечный источник излучения

Источники излучения электромагнитных волн могут быть весьма разнообразными. Простейшим является точечный источник.

Точечный источник — источник излучения, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие.

Предполагается, что точечный источник посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью. В действительности таких источников не существует. Но за такие источники излучения можно принять звезды, так как расстояние между ними существенно больше размеров самих звезд.

Энергия, которую переносят электромагнитные волны, с течением времени распределяется по все большей и большей поверхности. Поэтому энергия, передаваемая через поверхность единичной площадки за единицу времени, т. е. плотность потока излучения, уменьшается по мере удаления от источника.

Плотность потока излучения от точечного источника убывает обратно пропорционально квадрату расстояния до источника.

Зависимость плотности потока излучения от частоты

Напряженность электрического поля и магнитная индукция электромагнитной волны пропорциональны ускорению заряда. Ускорение при гармонических колебаниях пропорционально квадрату частоты. Поэтому напряженность электрического поля и магнитная индукция также пропорциональны квадрату частоты:

Плотность энергии электрического поля пропорциональна квадрату напряженности поля. Энергия магнитного поля, как это можно показать, пропорциональна квадрату магнитной индукции. Полная плотность энергии электромагнитного поля равна сумме плотностей энергий электрического и магнитного полей. Поэтому плотность потока излучения I пропорциональна:

Плотность потока излучения пропорциональна четвертой степени частоты. Так, при увеличении частоты колебаний зарядов в 2 раза энергия, излучаемая ими, возрастает в 16 раз. При увеличении частоты в 3 раза, энергия излучения увеличивается в 81 раз, и т.д.

Пример №3. Частота электромагнитной волны уменьшилась в 4 раза. Найти, во сколько раз изменилась плотность потока излучения.

Так как плотность потока излучения пропорциональна четвертой степени частоты, мы можем найти плотность потока излучения путем извлечения корня из числа 4 дважды:

Плотность потока излучения уменьшилась в 1,4 раза.

Свойства электромагнитных волн

Современные радиотехнические устройства позволяют провести очень наглядные опыты по наблюдению свойств электромагнитных волн. При этом лучше всего пользоваться волнами сантиметрового диапазона. Эти волны излучаются специальным генератором сверхвысокой частоты (СВЧ). Электрические колебания генератора модулируют звуковой частотой. Принятый сигнал после детектирования подается на громкоговоритель.

Свойство 1 — Поглощение электромагнитных волн
	Если расположить рупоры друг против друга и добиться хорошей слышимости звука в громкоговорители, а затем поместить между ними диэлектрик, звук будет менее громким.
Свойство 2 — Отражение электромагнитных волн
	Если диэлектрик заменить металлической пластиной, то звук перестанет быть слышимым. Волны не достигают приемника вследствие отражения. Отражение происходит под углом, равным углу падения, как и в случае световых и механических волн. Чтобы убедиться в этом, рупоры располагают под одинаковыми углами к большому металлическому листу. Звук исчезнет, если убрать лист или повернуть его.
Свойство 3 — Преломление электромагнитных волн
	Электромагнитные волны изменяют свое направление (преломляются) на границе диэлектрика. Это можно обнаружить с помощью большой треугольной призмы из парафина. Рупоры располагают под углом друг к другу, как и при демонстрации отражения. Металлический лист заменяют затем призмой. Убирая призму или поворачивая ее, наблюдают исчезновение звука.
Свойство 4 — Поперечность электромагнитных волн
	Поместим между генератором и приемником решетку из параллельных металлических стержней. Решетку расположим так, чтобы стержни были горизонтальными или вертикальными. При одном из этих положений, когда электрический вектор параллелен стержням, в них возбуждаются токи, в результате чего решетка начинает отражать волны, подобно сплошной металлической пластине. Когда же вектор перпендикулярен стержням, токи в них не возбуждаются и электромагнитная волна проходит через решетку.

Шкала электромагнитных волн

Электромагнитные волны имеют большое разнообразие. Они классифицируются по длине волны λ или связанной с ней частоте ν. Шкала электромагнитных волн включает в себя:

Укажем частоты и длины указанных волн, а также их подробную классификацию в таблице.

Частоты и длины волн электромагнитного излучения видимого спектра смотрите на рисунке ниже.

Источник

Государственная система санитарно-эпидемиологического
нормирования Российской Федерации

4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

1. Разработаны сотрудниками Самарского отраслевого научно-исследовательского института радио Министерства связи Российской Федерации (Бузовым А. Л., Романовым В. А.) и Поволжского института информатики, радиотехники и связи (Кубановым В. П., Сподобаевым Ю. М.).

3. Представлены Министерством связи России (№ 6109 от 23.11.95).

1. Область применения

3. Краткая характеристика источников излучения

4. Методика расчета плотности потока мощности апертурных антенн

5. Порядок расчета плотности потока мощности в произвольной точке горизонтальной плоскости

7. Инструментальный контроль уровней электромагнитных полей технических средств РРСП ПВ, ТРРСП и ССП

Список сокращений и обозначений

2 февраля 1996 года

Дата введения: с момента утверждения.

4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

1. Область применения

2. Сущность метода

Названные системы предназначены для передачи различных сообщений и работают, как правило, в непрерывном режиме. Конструкции антенн довольно разнообразные, но практически все они относятся к классу апертурных. Все апертурные антенны имеют многолепестковые диаграммы направленности (ДН), что определяет сложную структуру электромагнитного поля (ЭМП) вблизи радиотехнических объектов (РТО).

Методика расчетного прогнозирования электромагнитных полей вблизи технических средств радиорелейных и спутниковых систем передачи базируется на строгих решениях соответствующих электродинамических задач. Основные положения методики и расчетные формулы приведены в разделе 4.

Методические указания содержат методику расчетного прогнозирования плотности потока мощности электромагнитного поля излучающих технических средств радиосвязи, радиовещания и телевидения в диапазоне частот 700 МГц-30 ГТц, а также методику измерений уровней электромагнитного поля.

3. Краткая характеристика источников излучения

3.1. Некоторые частотные и энергетические характеристики типового оборудования, а также геометрические и электрические параметры антенн РРСП ПВ приведены в табл. 3.1.

Антенна АДЭ имеет несколько модификаций, отличающихся диаметром и углом раскрыва основного зеркала: АДЭ-5, АДЭ-3,5 и АДЭ-2,5.

У основной модификации ПАС апертуру верхнего зеркала можно считать кругом с диаметром 3,9 м.

3.4. Некоторые частотные и энергетические характеристики типового оборудования, а также геометрические и электрические параметры антенн ТРРСП приведены в табл. 3.2.

3.5. Некоторые частотные и энергетические характеристики типового оборудования земных станций ССП, а также геометрические и электрические параметры их антенн приведены в табл. 3.3.

3.6. Антенны РРСП ПВ, ТРРСП и ССП по принципу действия рассматриваются как излучающие отверстия (апертуры) круглой или квадратной формы. Площадь апертуры существенно превышает квадрат длины волны излучаемого ЭМП.

Характеристика типового оборудования РРСП ПВ

Средняя длина волны, см

Мощность передатчика одного ствола, Вт

Диаметр апертуры
м

Характеристика типового оборудования ТРРСП

Средняя длина волны, см

Мощность,
Вт
и число передат.

Характеристика типового оборудования ССП

Средняя длина
волны

Мощность передатчика одного ствола, Вт

Диаметр апертуры
м

3.7. Данные, приведенные в табл. 3.1 ¼ 3.3, не следует считать исчерпывающими и неизменными. Излагаемая ниже методика оценки ППМ позволяет легко справиться с задачей, если даже речь будет идти об апертурной антенне иной конструкции.

4. Методика расчета ППМ апертурных антенн

4.1. Плотность потока мощности, создаваемая апертурной антенной в расчетной точке ( рис. 1) определяется по формуле:

Рис. 1. Взаимное расположение антенны и точки наблюдения

4.2. В предположении осевой симметрии ХН облучателя и антенны ППМ не зависит от координаты j. При этом составлявшие П_А и П_Обл записываются в виде

Существенно отметить, что КНД и ХН апертуры являются функциями расстояния R, а эти же параметры облучателя не зависят от R, т.к. расчетная точка по отношению к облучателю всегда находится в волновой зоне.

4.3. Закон распределения амплитуды поля по апертуре принят в виде:

— для круглой апертуры

( 4.4)

— для квадратной апертуры

( 4.5)

С учетом этого формула (4.3) записывается в таком виде:

4.5. Методика расчета ХН антенны предполагает использование переменных и u и x, которые записываются в виде:

где d диаметр апертуры, м;

Переменные u и x принято называть обобщенными координатами. Величину x часто называют относительным расстоянием.

4.6. С учетом введения обобщенных координат u и x формула (4.2) приводится к виду

4.7. Перевод размерности ППМ Вт/м 2 в мкВт/см 2 осуществляется умножением выражений ( 4.6) и ( 4.11) на 100.

4.8. Переход от абсолютных значений размерности ППМ к относительным (децибелам относительно 1 мкВт/см 2 ) позволяет записать выражения ( 4.6) и ( 4.11) в виде:

Прочие величины, входящие в ( 4.12) и ( 4.13) определены выше.

Формула ( 4.12) справедлива как для круглой апертуры, так и для квадратной. В случае ее применения для квадратной апертуры в знаменателе первого слагаемого параметр d (диаметр) заменяется на (сторона квадрата).

4.9. Функция в области х 0,2 она изменяется монотонно. В силу специфики задачи оценки ЭМО осциллирующая часть функции заменяется огибающей ее максимумов. На рис. 4 и рис. 5 приведена эта функция соответственно для антенн с круглой и квадратной апертурами. В области х > 1

4.10. Функция сильно осциллирующая. Графики гарантированных огибающих ХН антенн с круглой апертурой для фиксированных значений х приведены на рис. 6 и рис. 7. По оси ординат отложены значения F _дБ = дБ.

Аналогичные кривые для антенн с квадратной апертурой приведены на рис. 8 и рис. 9.

4.12. Графики гарантированной огибающей для различных х, приведенные на рис. 6 ¼ 9, являются универсальными, т.е. они справедливы для апертур любых размеров при условии, что линейные размеры антенны существенно превышают длину волны.

Рис. 4. График функции для круглой апертуры

Рис. 5. График функции для квадратной апертуры

Рис. 6. Гарантированные огибающие XH круглой апертуры с учетом затенения для u = 0 ¼ 100

Рис. 7. Гарантированные огибающие XH круглой апертуры с учетом затенения для u = 100 ¼ 314

Рис. 8. Гарантированные огибающие XH квадратной апертуры для u = 0 ¼ 100

Рис. 9. Гарантированные огибающие XH квадратной апертуры для u = 100 ¼ 314

Рис. 10. Зависимость КНД облучателя в направлении максимального излучения от угла

4.15. Ограничение по минимальному удалению расчетной точки от центра апертуры определяется относительным расстоянием х = 0,005.

4.16. Ограничение по сектору углов, в котором методика дает возможность расчета ППМ, определяется :

— при ³ 90° сектор составляет от 0° до ±90°;

— при 2 / l = 2 ´ 5 2 / 0,082 = 610 м.

6.2.5 Определяются координаты x и u :

6.2.6. По графикам рис. 6 определяется функция

6.2.7. По графику рис. 4 определяется функция

дБ.

6.2.8. По формуле (4.12) рассчитывается П_А:

дБ.

6.2.9. По графику рис. 10 определяем

6.2.10. По формуле (4.13) рассчитывается П_Обл:

дБ.

6.2.11. По формуле (4.14) рассчитывается суммарная ППМ в точке М₁:

R _гр = 2 d 2 / l = 2 ´ 5 2 / 0,082 = 610 м,

6.2.14. По графикам рис. 7 определяется функция

6.2.15. По графику рис. 4 определяется функция

дБ.

6.2.16. По формуле (4.12) рассчитывается П_А:

6.2.17. По формуле (4.13) рассчитывается П_Обл с учетом того, что величина D _{Обл, дБ} определена в п. 6.2.9.:

дБ.

6.2.18. По формуле (4.14) рассчитывается суммарная ППМ в точке М₂:

6.3. Постановка задачи.

6.4. Порядок решения.

6.4.1. По табл. 2.2 определяются

— мощность, излучаемая одной антенной, Р = 5 кВт = 5000 Вт (при кпд АФТ равном 1);

— длина волны l_ср = 0,3 м;

— размеры антенны а ´ а = 30 ´ 30 м 2 ;

— КНД антенны D _{0, дБ} = 47 дБ.

Расчет ППМ выполняется сначала для одной антенны затем для другой. Результата расчетов ППМ суммируются.

Рис. 13. Иллюстрации к примеру расчета ППМ от антенн ТРРСП

Расчет ППМ, создаваемой антенной А1 в точке М

6.4.2. Находится расстояние R_м и угол Q_м:

м;

м

6.4.3. Находится граничное расстояние R _гр :

R _гр = 2 а 2 / l = 2 ´ 30 2 / 0,3 = 6000 м.

6.4.4. Определяются координаты х и u :

6.4.5. По графику рис. 5 определяется функция

дБ.

6.4.6. По графикам рис. 8 определяется функция

6.4.7. По формуле (4.12) рассчитывается П_А:

6.4.8. Угол раскрыва зеркала антенны с размерами 30 ´ 30 м 2 2 y ₀ равен 40°. По графику рис. 10 определяется D _{Обл, дБ} :

6.4.9. По формуле (4.13) рассчитывается П_Обл:

дБ.

Расчет ППМ, создаваемой антенной А2 в точке М

Суммарная ППМ в точке М от совокупности антенн А₁ и А₂ будет равна

Вывод: ППМ в точке М превышает ПДУ (П > 10 мкВт/см 2 ).

6.5. Постановка задачи.

6.6. Порядок решения.

6.6.1. Находится расстояние R _м и угол q _м :

м;

6.6.2. Находится граничное расстояние R _гр :

R _гр = 2 d 2 / l = 2 ´ 7 2 / 0,05 = 1960 м.

6.6.3. Определяются координаты х и u :

6.6.4. По графику рис. 4 определяется функция

20 lg [В( x )/х] = 14,5 дБ.

6.6.6. По формуле (4.12) рассчитывается П_А:

6.6.7. По графику рис. 10 определяется D _{Обл, дБ} :

6.6.8. По формуле (4.13) рассчитывается П_Обл:

дБ.

6.6.9. По формуле (4.14) рассчитывается суммарная ППМ, в точке М:

Рис. 14. Иллюстрация к примеру расчета ППМ от антенны ССП

7. Инструментальный контроль уровней электромагнитных полей технических средств РРСП ПВ, ТРРСП и ССП

Инструментальный контроль уровней ЭМП проводится с целью определения фактического состояния электромагнитной обстановки в районах размещения излучающих средств и служит средством оценки достоверности результатов расчета.

— на этапе предупредительного санитарного надзора- при приемке радиотехнического объекта (РТО) в эксплуатацию;

— на этапе текущего санитарного надзора- при изменении технических характеристик или режимов работы (мощности излучения, антенно-фидерного тракта, направлений излучения и т.п.);

— при изменении ситуационных условий размещения станций (изменение расположения антенн, высот их установки, азимута или угла места максимального излучения, застройки прилегающих территорий);

— после проведения защитных мероприятий, направленных на снижение уровней ЭМП;

— в порядке плановых контрольных измерений (не реже одного раза в год).

7. 1. Подготовка к проведению измерений

При подготовке к проведению измерений проводятся следующие работы:

— согласование с заинтересованными предприятиями и ор ганизациями цели, времени и условий проведения измерений;

— рекогносцировка района проведения измерений;

— выбор трасс (маршрутов) и площадок измерений, при этом, число трасс определяется рельефом местности, прилегающей к объекту, и целью измерений;

— организация связи для обеспечения взаимодействия между персоналом станции и группой измерений;

— обеспечение измерений дальности до точки измерений;

— определение необходимости использования средств индивидуальной защиты;

— подготовка необходимой измерительной аппаратуры.

7.2. Выбор трасс (маршрутов) измерений

Число трасс определяется рельефом прилегающей местности и целью измерений. При установлении границ СЗЗ выбирается несколько трасс, определяемых по конфигурации теоретических границ СЗЗ и прилегающей селитебной зоны. При текущем санитарном надзоре, когда характеристики станции и условия ее эксплуатации остаются неизменными, измерения могут проводиться по одной характерной трассе или по границе СЗЗ.

При выборе трасс учитывается характер прилегающей местности (рельеф, растительный покров, застройка и пр.), в соответствии с которым, район, прилегающий к станции, разбивается на секторы. В каждом секторе выбирается радиальная, относительно станции, трасса. К трассе предъявляются требования:

— трасса должна быть открытой, а площадки, на которых намечается поведение измерений, должны иметь прямую видимость на антенну излучающего средства;

— вдоль трассы, в пределах главного лепестка ХН, не должно быть переизлучателей (металлических конструкций и сооружений, линий электропередачи и т.п.) И других затеняющих местных предметов;

— наклон трассы должен быть минимальным по сравнению с наклоном всех возможных трасс в данном секторе;

— трасса должна быть доступной для пешего передвижения или для автотранспорта;

При выборе площадок для проведения измерений следует учесть, чтобы в радиусе до 10 м отсутствовали местные предметы и из любой ее точки обеспечивалась прямая видимость на излучающую антенну.

7.3. Проведение измерений

Для инструментального контроля используются измерители плотности потока мощности типа П3-9, П3-18 и им подобные. Измерительные комплекты должны быть исправны и иметь действующее свидетельство о поверке.

Учитывая, что санитарные зоны технических средств РРСП ПВ, ТРРСП и ССП находятся в ближнем электромагнитном поле антенн (зона Френеля) и распределение плотности потока мощности имеет выраженный осциллирующий характер, т.е. не является однородным, для измерения уровней желательно использование измерительных антенн с наименьшей эффективной поверхностью S_эфф.

Развертывание и подготовка приборов к работе производится согласно инструкции по их эксплуатации.

Выбор мест измерений определяется необходимостью исключить облучение населения в местах его возможного нахождения как в пределах санитарно-защитной зоны и зоны ограничения, так и вне их.

В практике санитарного надзора часто приходится приводить натурные измерения (оценку электромагнитной обстановки) в служебной зоне, примыкающей к РТО, в том числе внутри зданий и жилых помещений. В этом случае дело осложняется тем, что измерения должны проводится как на открытой территории в дальней и ближней зонах излучения, так и на закрытой, т.е. в зданиях, в жилых помещениях, где пространство ограничено. При этом измерения проводятся в ближней зоне вторичных источников излучения. Вторичными источниками излучения обычно являются металлические, металлизированные и металлосодержащие конструкции и сооружения. Интенсивность вторичного излучения может быть существенно выше интенсивности прямой волны. Поэтому измерения проводятся как в местах, находящихся в прямой видимости от антенны РТО, так и в области радиотени.

В обязательном порядке обследованию, в границах санитарных зон, подлежат здания первой линии относительно РТО. В случае превышения ПДУ проверке подвергаются строения последующих линий, особенно строения, высота которых превышает высоту строений первой линии. Для каждого переизлучателя, находящегося вне помещения, рекомендуется определять границу, на которой уровень ЭМП не превышает ПДУ.

В каждой точке контроля производится не менее трех измерений. Результатом является среднее арифметическое значение этих измерений.

В каждой точке измерений находится максимальный уровень плотности потока мощности по высоте до 2 м, при этом необходимо, учитывая положение фронта волны, производить ориентацию измерительной антенны на максимум принимаемого сигнала.

При измерении ППМ и обработке данных от нескольких антенн излучающего объекта необходимо руководствоваться требованиями действующих санитарных норм.

Для измерения дальности от центра антенны могут использоваться ситуационный план местности, мерная лента, теодолит и другие доступные средства, обеспечивающие достаточную точность.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

Источник