4. Описание источника электромагнитного излучения

В качестве воздействующего источника был выбран телефон марки Samsung E380. В качестве передающего источника был выбран телефон марки Nokia n 70, то есть телефон Nokia n 70 выступал передатчиком сигналов – с него совершался звонок, а телефон Samsung E380 – выполнял роль приемника, то есть находился в непосредственной близости от объекта исследования.

Эти модели телефонов поддерживают стандарты связи GSM-900 и GSM-1800, то есть работают на частотах 900 – 1800 МГц. Рассмотрим стандарты связи подробнее.

Стандарты GSM-900 и GSM-1800

В табл. 1 представлены характеристики стандартов связи, которые используются на территории РФ [8].

Таблица 1

Характеристики стандартов связи GSM-900 и GSM-1800

Стандарт	Частоты передачи, МГц	Частоты приема, МГц	Дуплексный разнос частот приема и передачи, МГц	Количество каналов связи	Ширина полосы канала связи, кГц
GSM - 900	890 – 915	935 – 960	45	124	200
GSM - 1800	1710 - 1785	1805 - 1880	95	374	200

GMSK – модуляция

В стандарте GSM используется GMSK – модуляция. Она обеспечивает высокое качество передачи в относительно узкой полосе, занимаемой сигналом [7]. GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) - это гауссовская двухпозиционная частотная манипуляция с минимальным сдвигом, обладающая двумя особенностями, одна из которых - "минимальный сдвиг", другая - гауссовская фильтрация. Обе особенности направлены на сужение полосы частот, занимаемой GMSK-сигналом. В основе GMSK лежит узкополосная частотная модуляция (ЧМ) "с минимальным сдвигом". ЧМ подразделяют на узкополосную и широкополосную, зависящие от величины индекса. При узкополосной ЧМ, характеризуемой малым индексом (ß 0,5), спектр сигнала сосредоточен в узкой полосе, практически без расширения. Преимущество данного вида модуляции в том, что он имеет минимальный уровень излучения на боковых и зеркальных частотах, то есть не мешает другим пользователям эфира. Гауссовской она называется потому, что в качестве импульсной характеристики фильтра используют характеристику нормального распределения Гаусса [6].

Понятие SAR

Стандарты, определяющие воздействие на человека радиочастот, излучаемых мобильными телефонами, используют такое понятие, как SAR - единицу измерения удельной величины поглощения излучения организмом человека. На основании научных исследований международные организации подготовили подробные рекомендации относительно максимального значения SAR для мобильных телефонов. SAR измеряется в ваттах на килограмм (Вт/кг). Для разных стран максимальное значение SAR составляет от 1,6 до 2 Вт/кг. Величина SAR - это максимальная мощность излучения, для которой сертифицирован телефон. На практике реальный уровень SAR может быть гораздо ниже, поскольку, как только осуществляется соединение, мобильный телефон действует при минимальном уровне мощности, который требуется для получения хорошего качества связи. Нормы СанПиН нельзя перевести в единицы SAR простым расчетным путем. Для того, чтобы определить соответствие новой модели сотового телефона российским стандартам, необходимо проводить лабораторные измерения [14].

Для телефонов, используемых в практическом исследовании коэффициент поглощения SAR имеет следующие значения:

Для Samsung E380: SAR = 0.91 Вт/кг.

Для Nokia n 70: SAR = 0.95 Вт/кг [31].

Для оценки уровней электромагнитных полей, создаваемых сотовым телефоном, был использован прибор П3-41 – измеритель уровней электромагнитных излучений [11]. Измеритель предназначен для измерения плотности потока энергии (ППЭ) и среднеквадратических значений напряженности электрического и магнитного полей в режиме непрерывной генерации при проведении контроля уровней электромагнитного поля на соответствие государственным стандартам.

Нормальные условия применения прибора:

– температура окружающего воздуха, 20±5 ْС

– относительная влажность воздуха, 30-80 %

– атмосферное давление, 84…106 (630…795) кПа (мм. рт. ст.)

Рабочие условия применения:

– температура окружающего воздуха от минус 10 до плюс 50 ْС

– относительная влажность воздуха до 90 % при температуре плюс 30 ْС

– атмосферное давление от 70 до 106,7кПа (от 537 до 800 мм. рт. ст.)

Допустимые механические воздействия:

Вибрация:

– частота (10-55) Гц в течение 60 мин. С ускорением 2 м/с²

Механические удары многократного действия:

– максимальное ускорение 100 м/с²,

– длительность импульса 16 мсек,

– число ударов по каждому направлению воздействия 1000.

Механические удары одиночного действия:

– максимальное ускорение 300 м/с² по каждому направлению в количестве 3,

– длительность импульса 6 мсек,

– число ударов по каждому направлению воздействия 3.

Измеритель состоит из сменных антенн – преобразователей АП – 1, АП – 2, АП- 3, АП – 4, АП – 5 и программируемого микропроцессорного измерительного устройства.

Таблица 2

Диапазон частот и пределы измерения в зависимости от типа антенны - преобразователя

Тип антенны преобразователя	Диапазон частот	Пределы измерения
		Напряженность		ППЭ (мкВт/см²)
		Электрическая составляющая (В/м)	Магнитная составляющая (А/м)
АП – 1 (ППЭ)	(0,3- 40) ГГц	1-615	-	0,26-100000
АП – 2 (ППЭ)	(0,3- 40) ГГц	61,4-1940	-	1000-1000000
АП – 3 (Е)	(0,03-300) МГц	0,5-300	-	0,066-23800
АП – 4 (Е)	(0,03-300) МГц	10-1500	-	26,5-600000
АП – 5 (Н)	(0,03-50) МГц	-	0,05-8	-

С помощью прибора П3-41 были измерены уровни электромагнитного излучения телефона и построены индикатрисы рассеяния, характеризующие распределение интенсивности рассеяния по различным направлениям.

Измерения проводились в трех вариантах:

1. При звучании рок музыки из телефона;

2. При звучании монотонного звука;

3. При вибрировании телефона.

На рис. 4 изображены индикатрисы рассеяния сотового телефона, построенные на основе полученных данных.

В ибрация

Музыка

Слова

Рис. 4 – Индикатрисы рассеяния электромагнитного излучения сотового телефона