Уровни излучений на предприятиях связи для диапазона частот 0,06 - 300 МГц, регламентируемые ГОСТ 12.1.006-76

Диапазоны частот, МГц	Электрическая составляющая, Е (В/м)	Магнитная составляющая, H (А/м)
0,06 - 1,5
1,5 - 3	-	-
3 - 30		-
30 - 50		0,3
50 - 300		-

Наиболее распространенной технической мерой защиты от воздействия радиоизлучений является защита расстоянием, основанная на том, что плотность потока энергии W обратно пропорциональна квадрату расстояния до излучателя:

W = P×Θ / 4πR²,

где Р - излучаемая мощность на выходе антенны, мкВт; Θ - коэффициент направленности антенны; R - расстояние до излучателя, м.

Одна из мер защиты от вредного воздействия ЭМП - электромагнитное экранирование помещений, в которых находятся источники ЭМП, вызывающие экологическое загрязнение, или чувствительные измерительные приборы, на работу которых могут влиять внешние ЭМП.

Критерием выбора материала экрана является наибольшее поглощение плотности потока ЭМИ. Экраны можно разделить на поглощающие, отражающие, смешанные. Поглощающие экраны в основном поглощают ЭМИ, преобразуя его в тепло; отражающие экраны от своей поверхности отражают большую часть СВЧ излучения; смешанные экраны как правило, частично поглощают, частично отражают ЭМИ.

Еще одним критерием выбора материала экрана является удельная теплоемкость C [Дж / (кг×К)]. Эффективность экранирования Q определяется по формуле

, (9.2)

где W_э, W - поверхностный поток энергии ЭМИ с использованием экрана и без него.

Все многообразие действия электромагнитных экранов сводят к характерным случаям защиты от электрической или магнитной составляющих поля электромагнитных волн. Если источником поля являются различные проводники, создающие электрические, емкостные связи, задача сводится к устранению или уменьшению этой электрической (емкостной) связи. Если источником поля являются токонесущие цепи, в частном случае катушки, преобладающим является индуктивное влияние, т.е. связь за счет магнитного поля. Оба источника таких полей создают “наводки” на соседние электрические цепи, которые становятся переизлучателями и создают вокруг себя вторичные поля или вызывают распространение высокочастотных колебаний по проводам на значительные расстояния.

В диапазонах радиочастот определяющей оценкой выбора материала для электромагнитного экранирования является произведение проводимости материала на его магнитную проницаемость σ×μ. При этом главную роль играет поверхностный эффект, поскольку токи, протекающие в глубинных слоях толщи экрана, существенно меньше токов, наводимых в поверхностных слоях. Поверхностный эффект характеризуют глубиной проникновения δ, т.е. глубиной, на которой наводимый внешним полем ток будет в e ≈ 2,73 раза меньше тока в поверхностном слое:

,

где δ - глубина проникновения, м; σ - проводимость материала, (Ом·м)^–1;
μ - магнитная проницаемость, Гн/м; w - частота, Гц.

Регулярный контроль допустимых уровней ЭМИ осуществляется по методике Минздрава России специальными приборами - измерителями электромагнитного поля. Внеплановый контроль обязателен при любых изменениях режимов работы излучающего оборудования, особенно при подключении новых излучающих элементов.

В лабораторной работе эксперименты проводятся на стенде (см. рисунок). Измерение параметров электромагнитного поля, а именно магнитной и электрической напряженности проводится на анализаторе электромагнитного поля СВЧ диапазона АЭМП-01. Магнитная составляющая определяется с помощью магниторезистивного чувствительного элемента KMZ-10A фирмы Philips. Электрическая составляющая определяется с помощью датчика электрического потенциала PKE05A1 фирмы Murata. Источником СВЧ излучения служит бытовая микроволновая печь “Плутон” с рабочей частотой 2450 МГц и мощностью
700 Вт. На панели с помощью ручек управления можно изменять мощность и время излучения. Для проведения экспериментов по экранированию СВЧ излучения используют экраны из листового алюминия и латунной сетки. Для отсчета длин используется координатная сетка лабораторного стола.