ЛР5,Бронников,Кужелев,0182

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра БЖД

отчет

по лабораторной работе №5

по дисциплине «БЖД»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ

Студенты гр. 0182		Кужелев Е.Л.
		Бронников Д.Д.
Преподаватель		Овдиенко Е.Н.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы: ознакомиться с санитарно-гигиеническим нормированием излучения радиочастот и изучить методы защиты персонала от облучения при работе с маломощным СВЧ-генератором.

Обработка результатов

1. Исследование зависимости уровня облучения от расстояния до источника:

P пр, мВт	L, см
1	1
0.385	2
1	3
0.34	4
1	5
0.32	6
0.94	7
0.32	8
0.855	9
0.28	10
0.625	11
0.24	12
0.38	13
0.205	14
0.305	15
0.165	16
0.265	17
0.145	18
0.225	19
0.125	20
0.17	21
0.095	22
0.16	23
0.09	24
0.125	25
0.08	30
0.075	35
0.05	40
0.045	45
0.04	50
0.03	55
0.03	60
0.02	65
0.02	70
0.02	75
0.02	80

Рисунок 1. Ближняя и перехдная зоны

Рисунок 2. Дальняя зона

2. Рисунок 3. Направление «от себя»

   Диаграмма направленности антенны:

Рисунок 4. Возвращение рупора в исходное положение

Из-за несовершенства оборудования (градусной шкалы) наблюдается аномальное возрастание мощности в районе 5°.

2. Исследование защитных свойств экранов из различных материалов

Экран	1(нет)	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Мощность, мВт	0.16	0	0	0.21	0.07	0	0	0,05	0.01	0	0
Кэкр	-	-	-	0.76	2.29	-	-	3.2	16	-	-

Кэкр – коэффициент ослабления излучения экраном

Кэкр= Р1/Р2, где Р1-мощность без экрана, Р2-мощность с экраном

где G_пр – коэффициент усиления приёмной и передающей антенн, G_пр = 55; - длина волны СВЧ-излучения в воздухе, = 3 см; - полная принятая СВЧ-мощность; - эффективная площадь приёмной антенны, - экспериментальные значения плотности потока мощности, - выходная мощность генератора, = 4мВт, - коэффициент усиления передающей антенны по мощности, = 55, l – расстояние от приёмника до генератора, F – коэффициент искажения, F= 1

Расст., см	30	35	40	45	50	55
P, мВт	0,08	0,075	0,05	0,045	0,04	0,03
	0.02	0.019	0.013	0.011	0.01	0.0078
	0.195	0.143	0.109	0.086	0.07	0.058

Рисунок 5. Плотность потока энергии в дальней зоне от расстояния

Расст., см	60	65	70	75	80
P, мВт	0,03	0,02	0,02	0,02	0,02
	0.0076	0,005	0,005	0,005	0,005
	0.049	0.041	0.036	0.031	0.027

Теоретические значения потока энергии примерно в 10 раз превосходят экспериментальные. Объяснить это можно тем, что поток энергии рассеивается и до приёмника доходит лишь часть сгенерированной энергии. Реальные условия облучения, такие как интерференция прямого луча от антенны и лучей, отражённых от окружающих предметов, не были учтены (в первом приближении F=1).

2. Расчёт безопасного расстояния до антенны без экрана при используемой = 4мВт

Предельно допустимое значение плотности потока энергии для кратковременного воздействия:

Вывод

В ходе работы изучено санитарно-гигиеническое нормирование излучения радиочастот и рассмотрены материалы для защиты персонала от облучения при работе с маломощным СВЧ-генератором. Ближняя и переходная зоны для лабораторного излучателя оказались на расстоянии до 30см. В этих зонах график мощности имеет сложный характер, поэтому для изучения влияния СВЧ на человека нужно рассматривать мощность (плотность потока энергии) в дальней зоне(>30см). ППЭ теоретическое оказалось в 10 раз больше экспериментальных значений т.к. не учитывались многие потери.

Исследовав излучение при повороте рупора-волновода, можно сделать вывод, что отклонение даже на 30° от приемника приводит к нулевому результату.

Для нашего излучателя с частотой 10 ГГц наихудшим материалом для защиты оказалась крупная медная сетка. Более того, поле после прохождения сетки стало мощнее. Т.е. для данного вида электромагнитного поля материал не подходит.

Безопасное расстояние до антенны без экрана при используемой мощности излучателя 4мВт больше 4см.

По результатам измерений мощности излучения выяснилось, что оба телефона - Samsung A70 (2020 г.) и Xiaomi Poco M3 Pro 5G (2021 г.) -безопасны для использования.