Вредни ли са високочестотните излъчвания на CB радиостанциите?
Бюлетин на CB #11 ноември 1999 г
Автор Владислав "Ребус"
Тъканите на човешкото тяло могат да бъдат увредени поради нагряване при облъчване с високочестотно електромагнитно поле. Степента на въздействие зависи от интензитета на електромагнитното поле (плътността на падащия върху повърхността на тялото енергиен поток), дължината на вълната и дори нейната поляризация. Честотите, при които дължината на човешкото тяло е приблизително равна на 0,4 дължини на вълната (т.е. представлява полувълнов резонатор), се абсорбират от тялото най-интензивно. Поради това е общоприето, че най-опасни са електромагнитните полета в диапазона от 30 до 300 MHz.
Биологичните ефекти на високочестотното (HF) електромагнитно лъчение се изследват интензивно от много години. Установено е, че най-чувствителни към въздействието на електромагнитното излъчване са: централната нервна система, очите, половите жлези. В този случай могат да възникнат нарушения в дейността на сърдечно-съдовата, невроендокринната, хемопоетичната, имунната системи и метаболитните процеси.
Резултатът от изследването беше приемането на стандарти, регулиращи безопасните нива на радиочестотно излагане. През 1982 г. Американският институт по стандартизация (ANSI) приема стандарта ANSI C95.1-1982 за максимално допустимо радиочестотно излагане. Този стандарт определя максималното безопасно ниво на плътност на енергийния поток (PEF) в честотния диапазон от 30 до 300 MHz, равно на 1mW/cm 2 . При честоти под 30 MHz и над 300 MHz безопасното ниво се увеличава (например при честота 10 MHz е 10 mW / cm 2, а при честоти над 1500 MHz е 5 mW / cm 2).
Стандарти, базирани на термичната концепция за излагане на електромагнитни полета, са приети от повечето страни. Специфичните стойности на максимално допустимите нива се изчисляват от специфичното усвояване на енергия от телесните тъканичовек, което не трябва да надвишава 0,4 W / kg. Допуска се осредняване на теглото на цялото тяло и времето на експозиция.
В резултат на термичния подход в повечето чужди страни максимално допустимото ниво за експозиция с продължителност над 6 минути е определено в диапазона от 1 до 5 mW/cm 2 .
Вътрешният стандарт (GOST 12.1.006-84) установява максимално допустимата стойност на PES за професионални дейности от 1 mW / cm 2, но не повече от 200 μWh / cm 2 на смяна.
CB радиостанциите обикновено предават за кратко време, а през останалото време са в режим на приемане, което намалява степента на вредност на тяхното излъчване. Преносимите CB радиостанции освен това облъчват само част от човешкото тяло, което също намалява степента на тяхното облъчване.
Нека направим груба оценка на плътността на потока на мощността, която CB радиото може да генерира, и да я сравним с приемливо безопасно ниво.
Ще приемем, че излъчването се създава от антена, разположена в свободно пространство. За по-сигурно нека вземем коефициент на безопасност от 6 dB (4 пъти мощността), за да вземем предвид възможното увеличение на силата на полето поради отражения, които могат да възникнат при работа в реални условия, различни от условията на свободно пространство.
Плътността на енергийния поток в "далечната зона" на антената се определя по формулата
r = PG/4 p R 2 , където
r е изчислената плътност на енергийния поток на разстояние R от сферата, съдържаща антената (в W/m 2 ),
P е средната мощност, подадена към антената (в W),
G - усилване на антената (по време на мощност),
R е разстоянието от точката на наблюдение до най-близката точка на антената (в m).
Формулата е валидна само за "далечната зона" на антената, чийто минимален радиусдефиниран като
където L е дължината на най-големия антенен елемент (в m),
l е дължината на вълната (в m).
Пример 1.
Изчисляваме плътността на потока на мощността на разстояние 10 m от "вълновия канал" на 3-елементната антена при честота 27 MHz ( l = 11 m) точно в главния й лоб.
Дължината на елементите на антената "вълнов канал" е приблизително равна на 5,5 m, така че минималното разстояние от антената, което отговаря на условията на "далечната зона", е
Усилването на триелементна антена "вълнов канал" е 6 dB, т.е. 4 пъти на власт. Нека към антената се подава средна мощност от 100 W.
r \u003d 100x4 / 4x3,14x10 2 = 0,32 W / m 2 = 0,032 mW / cm 2.
Умножаваме получения резултат по коефициент на безопасност 4, за да вземем предвид възможните отражения. При което
r max \u003d 0,128 mW / cm 2.
Както можете да видите, дори за приетите много тежки условия, плътността на потока на мощността се оказва значително по-ниска от безопасното ниво, прието в чужбина, равно на 1 mW/cm 2 .
Пример 2.
Честотата е 27 MHz, мощността е 4 W, дължината на антената на преносимата станция е 0,2 м. Печалбата за силно скъсена антена се приема за 0,05. Нека определим плътността на потока на мощността на разстояние 20 cm от антената. ad hoc
R min \u003d 2x0,2 2 / 11 \u003d 0,007 m \u003d 0,7 cm.
Условията на работа в "далечната зона" на антената се извършват на разстояние 0,7 cm от повърхността на сферата, съдържаща антената. За нашия случай диаметърът на сферата е 0,2 m, т.е. приехме условията за изчисление точно на границата на "близката" и "далечната" зона на антената.
r \u003d 4x0,05 / 4 x3,14x0,2 2 \u003d 0,4 W / m 2 = 0,04 mW / cm 2.
Въвеждайки коефициента на безопасност, получаваме
r max \u003d 4x0,04 \u003d 0,16 mW / cm 2, което също е под максималното безопасно ниво от 1 mW / cm 2.
Както виждаме,дори при такова малко разстояние на антената на преносимата станция от човешкото тяло, условията за безопасност не се нарушават.
Въпреки тези успокояващи оценки, трябва да се спазват следните правила, за да предпазите себе си и другите от високочестотно излъчване.
1. Уверете се, че излъчва само антената. Нито предавателят, нито елементите на фидерния път трябва да излъчват. За да направите това, използвайте добро заземяване на предавателя само в една точка.
2. Когато работите с мощност от 100 W или повече в непрекъснат режим, не позволявайте на хора да са по-близо от 3 m от антената.
3. Не използвайте усилватели на мощност, освен ако не е абсолютно необходимо, работете с минимално ниво на мощност, достатъчно за комуникация.
4. Не използвайте усилватели на мощност с отстранен капак.
5. Не включвайте мобилни станции с мощност 10 вата или повече "за предаване", ако някой стои до антената.
6. Не дръжте антената на преносимата станция близо до челото си, отместете я.
7. Не докосвайте антени, които приемат RF мощност.
8. Антените, разположени на мачтите, не представляват проблем за безопасността, но се уверете, че захранващите линии не излъчват.