Расчет санитарно-защитной зоны радиолюбительского передатчика

Документ в MS Word

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

РАСЧЕТ

Санитарно-защитной зоны радиолюбительского передатчика гражданина ………
позывной EW1KA

(Охрана окружающей среды)

1. МЕТОДИКА РАСЧЕТА САНИТАРНО ЗАШИТНОЙ ЗОНЫ И ЗОНЫ ОГРАНИЧЕИЯ ЗАСТРОЙКИ.

В соответствии с «Временными санитарными нормами защиты населения от воздействия электромагнитных полей, создаваемых радиотехническими объектами» (ВСН № 2963-84), проектная документация радиотехнического объекта (раздел «Мероприятия по охране окружающей среды») должна содержать результаты расчета границ санитарно-защитной зоны и зоны ограничения застройки.

Санитарно-защитной зоной (СЗЗ) является площадь, примыкающая к технической территории радиотехнического объекта, внешняя граница которой определяется на высоте 2 м от поверхности земли по значению предельно допустимого уровня напряженности электромагнитного поля (ЭМП) /2/. Зоной ограничения застройки (ЗОЗ) является территория, где на высоте более 2 м от поверхности земли превышаются предельно допустимые уровни ЭМП. Внешняя граница зоны ограничения застройки определяется по максимальной высоте зданий перспективной застройки, на уровне верхнего этажа которых уровни ЭМП не превышают предельно допустимых значений.

В диапазоне частот 3 – 30 МГц значение напряженности ЭМП, создаваемой радиопередающим устройством, с целью определения границ СЗЗ и ЗОЗ, определяется /3/ :

где R – расстояние от геометрического центра антенны до расчетной точки, ;

Р – мощность на входе антенно-фидерного тракта, Вт;

G – коэффициент усиления антенны относительно изотропного излучателя;

h афт – коэффициент потерь мощности в антенно-фидерном тракте ;

К ф – множитель, учитывающий влияние земли;

F (? ) – значение нормированной диаграммы направленности в вертикальной плоскости;

F (?) – значение нормированной диаграммы направленности в горизонтальной плоскости;

? – угол в вертикальной плоскости между направлением максимума излучения и направлением в расчетную точку, град.;

? - угол в горизонтальной плоскости между направлением максимума излучения и направлением в расчетную точку, град.;

Е – значение напряженности электромагнитного поля, В/м.

Значение h афт определяется /5/ :

(2)

где ? ф - коэффициент затухания фидера, дБ/м;

l ф - длина фидера, м;

? р – потери в ВЧ раземах и ВЧ переходах, дБ;

? су – потери в согласующем устройстве, дБ;

? ксв – потери из-за несогласованности импенданса передатчика с импендансом антенно-фидерным устройством, дБ.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА.

В соответствии с представленными данными любительский радиопередатчик плани-руется установить в г. ….. по адресу ……….в помещении на 9 этаже 12 этажного жилого здания.

Работа любительского радиопередатчика, будет осуществляться в соответствии с Разрешением УП "БелГИЭ" № …. от …… в следующих диапазонах ( полосах частот ) :

• 80-метровый (3,5 - 3,8 МГц),
• 40-метровый (7 - 7,1 МГц),
• 30-метровый (только телеграф 10,1 - 10,15 МГц),
• 20-метровый (14 - 14,35 МГц),
• 16-метровый (18,068 - 18,318 МГц),
• 15-метровый (21 - 21,45 МГц),
• 12-метровый (24,89 - 25,14 МГц),
• 10-метровый (28 - 29,7 МГц).

Коротковолновик ам-радиолюбителям разрешено примен ение два основных режима работы: телеграф (CW – азбукой Морзе ) и телефон с однополосной модуляцией (SSB – ам-плитудная модуляция с подавленной несущей и второй боковой полосой ).

Тип передатчика – самодельный. Мощность несущей любительского радиопередат-чика в перечисленных полосах частот - 100 Вт. При этом средняя мощность передатчика для работы в режима CW при равномерной передачи трчек и тире будет равна примерно 60 Вт, а для работы в режиме SSB будет равна примерно 40 – 47 Вт. Для проведения рассчетов принимаем худший вариант – 60 Вт.

Антенны любительской радиостанции – самодельные.

Для работы в диапазонах 10 – 20 м антенна представляет собой четвертьволновой штырь с системой противовесов (GP) . Внешний вид антенны GP и схема соединения приве-дены в приложении 1. Диаграмма направленности антенны: в горизонтальной плоскости – круговая, характеристика в вертикальной плоскости приведена в приложении 2.

Для работы в диапазонах 40 – 80 м антенна представляет собой диполь длиной 41,6 м натянутой между двумя зданиями с питанием в начало диполя ( LW) . Схема установки и диаграмма направленности антенны LW приведены в приложениях 3-4.

Высота подвеса (электрического центра) антенны GP – 44,5 м от уровня земли, 5,5 м от крыши лифтового помещения здания, антенны LW – 29 м от уровня земли.

(При высоте антенны вместе с мачтой менее 10 м согласование с архитектором не требуется).

Коэффициент усиления антенны GP относительно полуволнового вибратора - 3 дБ, антенны LW – 0 дБ, что соответствует соответственно относительно изотропного излучателя 4,76 и 1,76 дБ; 3 и 1,5 раза .

Расчет h афт выполняется из условий использования высокочастотного кабеля RG213 имеющего затухание 0.12 дБ/м, длина коаксиального кабеля к антенне GP – 22 м, к антенне LW – 7 м.

Потери в ВЧ раземах и ВЧ переходах составляют 0,5 дБ на каждый разъм (переход).

Потери в согласующем устройстве (СУ) предназначенного для согласования 50 Ом ВЧ кабеля с входным сопротивлением антенн составляют 3 дБ.

Потери из-за несогласованности импенданса передатчика с импендансом антенно-фидерного устройства при КСВ=1,3 составляют 1,6 % (0,06 дБ). Для КСВ 1,5 – 4 % = 0,18 дБ

Множитель, учитывающий влияние подстилающей поверхности, в соответствии с /3/ принимается равным 1.3.

Предельно допустимое значение напряженности ЭМП в диапазоне частот 3 – 30 МГц – 10 В/м.

Предельно допустимое значение напряженности ЭМП в диапазоне частот 30 – 300 МГц – 3,0 В/м.

Предельно допустимое значение напряженности ЭМП в диапазоне частот 0,3 – 3 МГц – 15 В/м.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

Потери в антенно-фидерном тракте антенны GP составляют:

a = (- 0.12*22) + (- 4*0,5) + (- 3) + (- 0,06) = - 7,7 дБ

Значение h афт = 0,169

Значение нормированной диаграммы направленности в вертикальной плоскости в зависимости от угла в вертикальной плоскости между направлением максимума излучения и направлением в расчетную точку, представлены в табл.1.

Таблица 1

Результаты расчета распределения значения напряженности ЭМП по уровню 10 В/м

Анализ результатов расчета показывает, что напряженность ЭМП, создаваемая передатчиком не превышает предельно допустимое значение 10 .0 В/м, в следствии чего мероприятия по организации санитарно – защитной зоны не требуются.

Диаграмма направленности антенны GP ? l в вертикальной плоскости :

Диаграмма направленности антенны GP 5/8 l в вертикальной плоскости :

Диаграмма направленности 3-х элементной антенны Yagi в вертикальной плоскости:

Рекомендуется:

1. После монтажа аппаратуры и и выполнения настроечных работ по вводу в действие радиолюбительской станции в соответствии с требованиями ВСН № 2963 - 84 выполнить измерения уровня напряженности ЭМП.

2. Составить санитарный паспорт радиолюбительской станции и представить его на согласование территориальной санитарно-эпидемиологической службе Министерства здра-воохранения.

ВЫВОД

Система может проектироваться к развертыванию и использованию по назначению.

ЛИТЕРАТУРА

•  Айзенберг Г.З. и др. Антенны УКВ. Под ред. Г.З. Айзенберга в 2-х ч. 4.1. М., «Связь», 1977.

•  Временные санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электромагнитных полей создаваемых радиотехническими объектами (ВСН № 2963 - 84).

•  Методические указания по определению уровней электромагнитного поля средств управления воздушным движением гражданской авиации ВЧ-, СВЧ-, УВЧ-, СВЧ- диапазонов № 4550-88.

•  Рэд Э. Справочное пособие по высокочастотной схематехнике : Схемы, блоки, 50-ти омная техника. Пер. с нем. М.: 1990.

•  Сети телевизионного и звукового ОВЧ ЧМ вещания: Справочник/ М.Г. Локшин, А.А. Шур, А.В. Кокарев, Р.А. Краснощеков. – М. : Радио и связь, 1988.

•  Фрадкин А.В. , Рыжков Е.В. Измерения параметров антенно-фидерных устройств. Изд. 2-е, дополнительное. М., «Связь», 1972.

•  Чернышев В.П. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства. – М.: Радио и связь, 1982.

Документ в MS Word