Материал: л13

Федеральное Агентство Связи

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное

бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра Интеллектуальные системы в управлении и автоматизации

Задача №13

«Расчет ППМ СВЧ-диапазона»

По дисциплине

«Безопасность жизнедеятельности»

Москва 2021

Задание:

1. Необходимо определить плотность потока мощности без учета отражения и поглощения и плотность потока мощности в направлении максимального излучения;

2. Сравнить полученные результаты со стандартами;

3. Построить графики зависимости – ППМ = (d n).

Исходные данные:

Р_Н = 4 МВт; f₀ = 3000 МГц; f = 300 имп/с;  = 1,5 мкс; S = 28 м²;

h₁ = 11 м; h₂ = 2,5 м;  = 1°;

d₁ = 100 м; d₂ = 500 м; d₃ = 800 м; d₄ = 1000 м; d₅ = 5000 м.

Решение:

 = (0,8*4)/30 = 0,1

ППМ_о = 100 Р S с / (d^{2 }²)

мкВт/см²

мкВт/см²

мкВт/см²

мкВт/см²

мкВт/см²

n = d / (h1 h2)

к1 =  

Коэффициент к2 находим по диаграмме направленности антенны, предварительно определив tg1 = (h₁ - h₂) /d, откуда 1 = аrctg (h₁- h₂)/d.

d₁ = 100 м: к₂ = 0,00007;

d₂ = 500 м: к₂ = 0,032;

d_З = 800м: к₂ = 0,034;

d₄ = 1000м: к₂ = 0,035;

d₅ = 5000м: к₂ = 0,035.

ППМ = ППМ_о • F • к1 к2

мкВт/см²

мкВт/см²

мкВт/см²

мкВт/см²

мкВт/см²

Рисунок 1 – График

Выводы:

В ходе выполнения работы была рассчитана плотность потока мощности без учета отражения и поглощения и плотность потока мощности в направлении максимального излучения на различной дальности.

Сравнив полученные результаты со стандартом, можно сделать вывод, что нельзя находиться на расстояниях 100, 500, 800, 1000 и 5000 м от станции СВЧ.

Контрольные вопросы:

1. Охарактеризуйте особенность СВЧ-диапазона ЭМП при воздействии на биологические объекты.

Влияние СВЧ полей на биологические объекты до конца еще не изучены. Имеются сведения о положительном воздействии микроволн на семена сельскохозяйственных культур. Существуют медицинские аппараты, использующие микроволновую энергию для лечения различных заболеваний.

Опасность такого излучения заключена в возможности получения внутренних ожогов, которые могут быть гораздо более опасны, чем обычные ожоги, поскольку организм к ним менее приспособлен. Особенно чувствительны к таким ожогам глаза и яичники, поскольку низкий поток крови в этих частях тела практически не рассеивает тепло. Заметим, что необратимые изменения в организме могут наступать при достижении внутренними тканями тела температуры выше 43°С. Минимальная плотность излучения, при которой это может

произойти, составляет 20 мВт/см2. Например, плотность излучения 100 мВт/см2 в течение продолжительного времени может служить причиной глазной катаракты и временного бесплодия.

При плотностях мощности, в десять и более раз меньшими, излучение считается полностью безопасным. Например, плотность излучения от телевизионной вышки, фактически производящей такое же воздействие на организм человека, как СВЧ, в некоторых местах составляет единицы милливатт на квадратный сантиметр, однако мы его никак не ощущаем.

2. Что означает ППЭ или ППМ, почему СВЧ-диапазон характеризуется этими параметрами?

ППМ - плотность потока мощности. ППЭ – плотность потока энергии, величина, равная количеству энергии, переносимой через единичную площадь, в единицу времени.

Т. к. данный диапазон благодаря именно этому параметру способен влиять на объекты (нагревая их или нет, в зависимости от интенсивности излучаемой энергии), то необходимо знать, будут ли влиять волны на объект или нет.

3. Методы защиты от СВЧ-излучения.

• Увеличение расстояния до источника излучения;

• Уменьшение излучения в источнике;

• Изменение его направленности;

• Уменьшение времени воздействия;

• Дистанционное управление излучающими устройствами;

• Применение защитного экранирования.