Последна редакция 24.05.2005
Коментар върху допустимите норми за интензивност на електромагнитно поле на което е подложено човешкото тяло
Това е приблизително същият текст съдържащ се в писмото, което е изпратено (2004г.) до КРС във връзка с промените в Обща лицензия №.9 .
Съгласно Наредба № 9 “За пределно допустими нива на електромагнитени плоета в населени територии и определяне на хигиенно-защигтни зони около излъчващи обекти”, за къси вълни (3 до 30 МХц ) максималната допустима напрегнатост на полето е 10 В/м. За диапазона 30 – 300 МХц е
3 В/м. Ето някои изчисления за граничните разстояния от антената на любителски радопредавател, извън която полето е с интензивност по-ниска от тези норми.
За изчислението е използувана формулата за напрегнатостта на полето създавано от изотропен излъчвател
:
Eiso = 173*(P)1/2/R
E е напрегнатостта в mV/m, P е мощността в KW , R e разстоянието в Km.
Изчислените стойности за минималното допустимо разстояние до полувълнов дипол в зоната на максимално излъчване на дипола при различни мощности на предавателя са дадени в Табл.1 и 2 :
Табл.2 за диапазон 3-30 МХц Емакс 10 V/m
Коеф.запълв. |
100% |
50% |
25% |
100w |
7 m |
5 m |
3.5м |
350w |
13 m |
9 m |
6.5м |
500w |
15.5 m |
11m |
7.5м |
1000w |
22 m |
15m |
11м |
Табл.3 за диапазон 30 – 300 МХц Емакс 3 V/m
Коеф.запълв. |
100% |
50% |
25% |
100w |
23 m |
16 m |
12m |
350w |
44 m |
25 m |
19м |
500w |
53 m |
37m |
26м |
1000w |
75 m |
53m |
37м |
Използувана е първата формула, като интензивността на полето на дипола спрямо изотропен излъчвател е :
Е
dipole = Eiso*1.28
В Табл. 1 и 2 са въведени колони за коефициент на запълване на предаване – т.е. колко процента от цялото време предавателят излъчва. Най-близкия до реалността случай е 3-та колона при 25% запълване. Съображения: - Нормите са за непрекъснато излъчване с максималната възможна пикова мощност (PEP). Радиолюбителски предавател при разрешена по наредбата максимална PEP излъчва средна мощност 40-50% на телеграфия и 40-60% на SSB (при средна до силна компресия на сигнала). Освен това естеството на радиолюбителската връзка е разговор с кореспондент – т.е. може да се приеме, че реален случай е 50% излъчване и 50% приемане.
Коментар:
Приетата от Наредба №9 хигиенна норма е с неясен произход. Международните документи касаещи хигиенни норми са дадени в Литературната справка. В областта на 3 – 30 МХц пределните интензивности са честотно зависими и са значително по-малко рестриктивни.
Не е ясна методиката за измерване. Табл. 2 е правена съгласно изискванията на международните стандарти, което изисква усредняване на измерването за период от 30 мин в неконтролиратата зона, което позволява да се отчита фактора време на излъчване.
Дори и при предложените в Наредба №9 норми от Табл.2 се вижда, че при 1000 W на 11 м от антената изискването е изпълнено.
Предложените изчисления са приблизителни и важат за т.нар. далечна зона на излъчване на една антена. Но в световната практика те са възприети за оценка и в близката зона. ( в близката зона процесът е сложен и е невъзможно да се направят прости изчисления).
Не са взети пред вид затихванията във фидера на антената, които биха намалили още тези разстояния. От друга страна радиолюбителите използуват насочени антени, които биха повишили интензивността на полето в някои посоки. Ако се сметне, че една добра насочена антена за къси вълни има усилване от 6 dBi то разстоянията в посока на максималното излъчване трябва да се увеличат 2 пъти. Но от друга страна радиолюбителят не излъчва в една посока – антената се върти и в рамките на 30 мин може да се очаква равномерно разпределение на посоките – което отново ни връща към случая за ненасочена антена.
Оценката на интензивността на полето на ръчна носима радиостанция от 5 W на FM (стандартна станция за работа с ретранслатори) на разстояние от 0.5 м от тялото при изотропен излъчвател с КПД 50% (стандартна хеликална гумирана антена) на 144 МХц дава стойност за Е = 13 V/m !!! което е повече от 4 пъти по-високо от приетите хигиенни норми в Наредба №9. (Eмакс= 3V/m). При разстояние 25 см, което е по-реалистично, напрегнатостта става почти 50 V/m !
Ако ограничаването на изходящата мощност е свързано с проблемите на електромагнитната съвместимост, а не с ефекти върху здравето на хората, то новата лицензия се е застраховала двойно. В Чл.11 ал.1 т.6 нормите за допустими странични излъчвания са по-ограничителни с 10 dB в сравнение със старата лицензия -50 dB срещу -40dB за всички предаватели с мощност над 10W. Анализът на формулата показва, че максималната мощност на странично излъчване не може да превишава 10 mW за предаватели с мощност до 350 W.
Още едно сериозно ограничение е , че ефективната излъчена мощност (ERP) не трябва да превишава 500 W (чл.8 т.3).) На практика това означава, че радиолюбител, който има насочена антена с усилване 6 dBd (напремер 3 елементна Яги антена в свободното пространство) не може да използува изходяща върхова мощност повече от 126 W . При 10 dBd (това е приблизителното усилване на антената на височина половин дължина на вълната от земята) не трябва да се използува мощност повече от 50 W.!!(dBd е усилването на една антена спрямо дипол). Не е ясна техническата връзка между 500W ERP и 350 W PEP?? Не познавам някоя типична антена с такова усилване от 2.2 dBd.
Въвеждането на ограничения изразени в ефективната излъчена мощност са технически трудно контролируеми. Радиолюбителят обикновено има само прибилизителна представа за усилването на неговата антенна. Измерването изисква скъпа апаратура и практическият контрол е невъзможен.
Инж. Чавдар Левков ст.н.с, д.т.н. LZ1AQ
Литература:
Evaluating Compliance with FCC Guidelines for Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields. OET Bulletin 65 ed. 97-01
Evaluating Compliance with FCC Guidelines for Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields. Additional infrmation for Amateur Radio Stations. Supplement B to OET Bulletin 65 ed. 97-01
EMC for Product Designers. Second Ed. Tim Williams. Newnes 1996.
Наредба №9 “За пределно допустими нива на електромагнитени полета в населени територии и определяне на хигиенно-защитни зони около излъчващи обекти” ДВ бр. ХХ 200х г.
Обща лицензия №207 от 27юли 2004г. ДВ бр.75 от 2004г.