Федеральное агентство по образованию

Пермский Национально Исследовательский Политехнический Университет

Кафедра «МСИ»

Учебно-исследовательская

лабораторная работа

«Исследование сверхвысокочастотного излучения и эффективности защитного экранирования»

Выполнили студенты гр. УК-09:

Оборина Татьяна

Бареева Анна

Глебова Анастасия

Чайников Даниил

Проверила: Середа Т.Г.

г. Пермь

2013г.

Цель работы.

Целью работы являются изучение теоретических сведений и исследование сверхвысокочастотного излучения и эффективности защитного экранирования.

Задачи.

1. изучить теоретические сведения СВЧ излучения;

2. ознакомиться с источниками излучения СВЧ и влиянием на организм человека;

3. ознакомиться с нормированием ЭМП радиочастотного диапазона;

4. ознакомиться с устройством лабораторной установки и порядком выполнения работы;

5. занести результаты исследования в таблицы, построить графики;

6. сделать выводы;

7. список литературы.

Теоретические сведения свч излучения

Электромагнитные поля генерируются токами, изменяющимися во времени. Спектр электромагнитных (ЭМ) колебаний распространяется в широких пределах по длине волны λ: от 1000 км до 0,001 мкм и менее, а по частоте f от 310² до 310²⁰ Гц, включая радиоволны, оптические и ионизирующие излучения. В настоящее время наиболее широкое применение в различных отраслях находит электромагнитная энергия неионизирующей части спектра. Это касается, прежде всего, ЭМП радиочастот. Они подразделяются по длине волны на ряд диапазонов:

Название диапазона по длинам волн	Длина волны	Название диапазона по частотам	Диапазон частот	По международному регламенту
				Название диапазона частот	Но- мер
Длинные волны (ДВ)	10 – 1 км	Высокие частоты (ВЧ)	от 3 до 300 кГц	Низкие (НЧ)	5
Средние волны (СВ)	1 км – 100 м	То же	от 0,3 до 3 МГц	Средние (СЧ)
Короткие волны (KB)	100 – 10 м	То же	от 3 до 30 МГц	Высокие (ВЧ)	7
Ультракороткие волны (УКВ)	10 – 1 м	Высокие частоты (УВЧ)	от 30 до 300 МГц	Очень высокие (ОВЧ)	8
Микроволны:					9
дециметровые (дм)	1 м – 10 см	Сверхвысокие частоты (СВЧ)	от 0,3 до 3 ГГц	Ультравысокие (УВЧ)
сантиметровые (см)	10 – 1 см		от 3 до 30 ГГц	Сверхвысокие (СВЧ)
миллиметровые (мм)	1 см – 1 мм		от 30 до 300 ГГц	Крайневысокие (КВЧ)	10

ЭМП характеризуется совокупностью переменных электрических и магнитных составляющих. Различные диапазоны радиоволн объединяет общая физическая природа, но они существенно различаются по заключенной в них энергии, характеру распространения, поглощения, отражения, а вследствие этого, – по действию на среду, в т.ч. и на человека. Чем короче длина волны и больше частота колебаний, тем больше энергии несет в себе квант ЭМ излучения.

ЭМП вокруг любого источника излучения разделяют на 3 зоны: ближнюю – зону индукции, промежуточную – зону интерференции и дальнюю – волновую зону. Если геометрические размеры источника излучения меньше длины волны излученияλ (т.е. источник можно рассматривать как точечный), границы зон определяются следующими расстояниями R:

• ближняя зона (индукции)

• промежуточная зона (интерференции)

• дальняя зона (волновая)

Люди работающие с источниками излучения НЧ, СЧ и, в известной степени, ВЧи ОВЧ диапазонов находятся в зоне индукции. При эксплуатации генераторов СВЧ и КВЧ диапазонов работающие часто находятся в волновой зоне.

В волновой зоне интенсивность поля оценивается величиной плотности потока энергии (ППЭ, Вт²/м), т.е. количеством энергии, падающей на единицу площади поверхности. ЭМП по мере удаления от источника излучения быстро затухает. СВЧ–аппараты используются для микроволновой терапии. Наиболее опасными для человека являются ЭМП высокой и сверхвысокой частот. Критерием оценки степени воздействия на человека ЭМП может служить количество электромагнитной энергии, поглощаемой им при пребывании в электрическом поле. Величина поглощаемой человеком энергии зависит от квадрата силы тока, протекающего, через его тело, времени пребывания в электрическом поле и проводимости тканей человека.

Диапазон сверхвысоких частот, частотный диапазон электромагнитного излучения, расположенный в спектре между ультравысокими телевизионными частотами и частотами дальней инфракрасной области. Этот частотный диапазон соответствует длинам волн от 1 м до 1 мм; поэтому его называют также диапазоном дециметровых и сантиметровых волн. В англоязычных странах он называется микроволновым диапазоном; имеется в виду, что длины волн очень малы по сравнению с длинами волн обычного радиовещания, имеющими порядок нескольких сотен метров.

Так как по длине волны излучение СВЧ-диапазона является промежуточным между световым излучением и обычными радиоволнами, оно обладает некоторыми свойствами и света, и радиоволн. Например, оно, как и свет, распространяется по прямой и перекрывается почти всеми твердыми объектами. Во многом аналогично свету оно фокусируется, распространяется в виде луча и отражается. Многие радиолокационные антенны и другие СВЧ-устройства представляют собой как бы увеличенные варианты оптических элементов типа зеркал и линз.

В то же время СВЧ-излучение сходно с радиоизлучением вещательных диапазонов в том отношении, что оно генерируется аналогичными методами. К СВЧ-излучению применима классическая теория радиоволн, и его можно использовать как средство связи, основываясь на тех же принципах. Но благодаря более высоким частотам оно дает более широкие возможности передачи информации, что позволяет повысить эффективность связи. Например, один СВЧ-луч может нести одновременно несколько сотен телефонных разговоров. Сходство СВЧ-излучения со светом и повышенная плотность переносимой им информации оказались очень полезны для радиолокационной и других областей техники.

В современной высокотехнологичной жизни сверхвысокочастотные волны используются весьма активно. Взгляните на ваш сотовый телефон – он работает в диапазоне сверхвысокочастотного излучения. Все технологии. Такие как Wi-Fi, радиоинтерфейс малого радиуса действия Bluetooth, системы радиолокации и радионавигации используют СВЧ волны. СВЧ нашли применение в промышленности и медицине. По-другому СВЧ волны еще называют микроволнами. Работа бытовой микроволновой печи также основана на применении СВЧ излучения.