МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра БЖД

Отчет

по лабораторной работе №5

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Тема: «Исследование защиты человека от воздействия СВЧ-излучения»

Студент гр.
Студент гр.
Преподаватель

Санкт-Петербург

2023

Результаты измерения

Зависимость уровня облучения от расстояния до источника

L, см	Р, мВт	L, см	Р, мВт
5	0,81	24,5	0,13
5,8	1	25,3	0,3
7,7	0,55	27	0,16
8	1	27,3	0,24
9	0,45	28,5	0,13
9,7	1	29	0,2
11	0,45	30	0,11
12	1	35	0,12
13	0,39	40	0,07
14	0,38	45	0,07
15	0,36	50	0,04
16	0,84	55	0,04
17	0,33	60	0,03
17,6	0,65	65	0,04
19	0,31	70	0,03
19,8	0,4	75	0,03
20,5	0,28	80	0,02
21,5	0,36	85	0,02
23	0,25	90	0,02
23,5	0,34

Диаграмма направленности антенны (при L=30 см)

Угол	0	5	10	15	20	25	30	35	40
Р, мВТ	0,12	0,08	0,05	0,02	0	0	0	0	0

Исследование защитных свойств экранов из различных материалов (при L=30 см)

Тип экрана	Р, мВт
Отсутствует	0,13
Резина со сложной поверхностью	0
Оргстекло	0,11
Защитая ткань №2	0,05
Защитая ткань №1	0,01
Кювета из оргстекла с водой	0
Резина простая металлизированная	0,01
Медная сетка (средняя)	0
Медная сетка (мелкая)	0
Резина	0,01
Медная сетка (крупная)	0,03

Обработка измерений

1. Исследование зависимости уровня облучения от расстояния до источника

Можно заметить, что график убывает, а это значит, что уровень облучения становится меньше при увеличении расстояния от приёмника (измерительного прибора) до источника. Рассмотрим источник излучения. Поместим его в сферу радиусом R1, излучение, которое он испускает, оставляет на сфере радиуса R1 след с площадью S1. Добавим сферу с радиусом R2 > R1. След от того же самого излучения на сфере радиуса R2 имеет уже бóльшую площадь S2. Если мы и далее будем добавлять сферы с большим радиусом, чем предыдущие, то заметим, что чем дальше мы находимся от источника излучения, тем бóльшая площадь нам будет требоваться для того, чтобы охватить одно и то же излучение. Однако в реальной жизни мы не можем увеличивать площадь приёмника излучения (измерительного прибора), поэтому S у нас на любом расстоянии одинаковая. А значит, что при удалении от источника на поверхность приёмника попадает всё меньшее количество лучей. А чем меньшее значение попало на приёмник, тем меньшее значение P мы наблюдаем на графике. На графике также присутствуют некоторые перепады. Почему так происходит? По условию из методических материалов длина волны в проведенных экспериментах λ=3 см. Как мы видим по графику расстояние между точками максимумов примерно равно 3 см, так же, как и расстояние между точками минимумов, то есть примерно равно длине плоской электромагнитной волны в переходной зоне.

Переходная/промежуточная зона (также зона Френеля) - это область вблизи источника или препятствия, в которой происходит изменение формы и характеристик электромагнитной волны. В промежуточной зоне (зоне Френеля) поле имеет характер плоской электромагнитной волны.

Также минимумы и максимумы могут возникать из-за интерференции волн. Интерференция волн – взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких волн при их наложении друг на друга.

Волна, попадающая на приёмник, отражается от него, следовательно возникает интерференция.

2) Снятие диаграммы направленности антенны при L = 30 см

Максимальная мощность наблюдается на 0 градусах. Данное наблюдение можно объяснить максимальным количеством попадания лучей на антенну. Далее мощность постепенно уменьшается до нулевого значения.

3) Исследование защитных свойств экранов из различных материалов при L = 30 см.

Отражающие ЭМП РЧ экраны выполняются из металлических листов, сетки, проводящих пленок, тканей с микропроводом, металлизированных тканей на основе синтетических волокон или любых других материалов, имеющих высокую электропроводность. В токопроводящих предметах под действием электромагнитного поля наводятся собственные токи, которые создают свои поля в обратном направлении и сумма полей получается нулевой.

Медная сетка (крупная) - P = 0,03мВт; 4,3

Медная сетка (средняя) - P = 0

Медная сетка (мелкая) - P = 0 Из всех вышеперечисленных отражающих экранов, медная сетка (мелкая) и медная сетка (средняя) лучше отражают электромагнитные волны. Как было написано в методических материалах, они часто используются как средство защиты от ЭМП, особенно СВЧ-диапазона. По сравнению с защитными тканями и простой металлизированной резиной медные сетки имеют более высокую электропроводность, что и обуславливает их более высокие отражающие свойства. Однако, необходимо заметить, что медная сетка (крупная), показала себя хуже среди остальных отражающих экранов. Это связано с тем, что ячейка сетки пропускает больше электромагнитных волн. Если ячейка достаточно большая, то она становится несоизмерима с длиной волны.

Поглощающие ЭМП РЧ экраны выполняются из специальных материалов, обеспечивающих поглощение энергии ЭМП соответствующей частоты(длины волны). Они поглощают энергию входящих в них волн, преобразуя ее в тепло.

Резина - P = 0.01мВт; 13

Резина со сложной поверхностью - P = 0

Кювета из оргстекла с водой - P = 0

Оргстекло - P = 0.11мВт;

Дистиллированная вода обладает низкой величиной показателя электропроводности и высокой изолирующей проницаемостью.

Именно отсутствие в дистиллированной воде различных примесей оказывают влияние на то, что она плохо проводит ток. Резина и оргстекло также являются хорошими диэлектриками, но у резины показатель диэлектрической проводимости ниже, чем у оргстекла. Резина со сложной поверхностью лучше поглощает электромагнитные волны, чем обычная резина, так как происходит многократное отражение волн от поверхностей шипов (с поглощением энергии волн при каждом отражении).