Измерители мощности СВЧ

 

2. Индикатор Я6П-110

 

     Индикатор Я6П-110 предназначен для преобразования аналогового сигнала, поступаемого с АП, в цифровой сигнал и отсчета значения плотности потока энергии поля в относительных единицах – дБ.

     Принцип действия индикатора Я6П-110 поясняется структурной схемой, приведенной  на рис. 4.3.

     Сигнал  с АП передается через фильтр нижних частот (ФНЧ) на вход усилителя логарифмического (УЛ), где происходит сжатие динамического диапазона и формирование сигнала для отсчета измеряемой ППЭ в «дБ» относительно нижнего предела измерения АП.

     Усиленный в логарифмическом усилителе  сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП), где он преобразуется в цифровую форму и затем поступает через счетчик электрической величины на цифровое табло индикатора. Управление работой АЦП осуществляется устройством управления, входящим в состав индикатора.

     В индикаторе Я6П-110 предусмотрен контроль и автоматическое отключение светодиодных индикаторов при разряде аккумуляторных батарей. Напряжение питания поступает  с устройства управления на индикатор, где осуществляется сравнение с  опорным уровнем напряжений источников питания. Опорный уровень поступает на индикатор с усилителя логарифмического.

     Питание индикатора осуществляется от аккумуляторной батареи. Для повышения напряжения питания от низковольтной аккумуляторной батареи используется преобразователь напряжения.

     В индикаторе предусмотрена возможность  питания от сети переменного тока через «Блок питания сетевой». 

 

     

     Рис. 4.3. Структурная схема Я6П-110 

 

     V. Защита от воздействия ЭМИ 

     

1. Общие рекомендации и меры защиты персонала

 

     Защита  организма человека от действия электромагнитных излучений предполагает снижение их интенсивности до уровней, не превышающих предельно допустимые. Защита обеспечивается выбором конкретных методов и средств, учетом их экономических показателей, простотой и надежностью эксплуатации. Организация этой зашиты подразумевает:

     • оценку уровней интенсивности излучений на рабочих местах и их сопоставление с действующими нормативными документами;

     • выбор необходимых мер и средств защиты, обеспечивающих степень защищенности в заданных условиях;

     • организацию системы контроля над функционирующей защитой.

     По  своему назначению защита может быть коллективной, предусматривающей мероприятия  для групп персонала, и индивидуальной — для каждого специалиста  в отдельности. В основе каждой из них лежат организационные и инженерно-технические мероприятия.

     Организационные меры защиты направлены на обеспечение оптимальных вариантов расположения объектов, являющихся источниками излучения, и объектов, оказывающихся в зоне воздействия, организацию труда и отдыха персонала с целью снизить до минимума время пребывания условиях воздействия, предупреждение возможности попадания в зоны с интенсивностями, превышающими предельно допустимый уровень (ПДУ), т. е. осуществление защиты «временем». Внедрение в практику этих защитных мер начинается в период предупредительного и уточняется в период текущего санитарного надзора. К организационным мерам защиты следует отнести проведение ряда лечебно-профилактических мероприятий. Это, прежде всего, обязательное медицинское освидетельствование при приеме на работу, последующие периодические медицинские обследования, что позволяет выявить ранние нарушения в состоянии здоровья персонала, отстранить от работы при выраженных изменениях состояния здоровья.

     К организационным мерам следует отнести также применение средств наглядного предупреждения о наличии того или иного излучения, вывешивание плакатов с перечнем основных мер предосторожности, проведение инструктажей, лекций по безопасности труда при работе с источниками излучений и профилактике их неблагоприятного и вредного воздействия. Большую роль в организации защиты играют объективная информация об уровнях интенсивностей на рабочих местах и четкое представление об их возможном влиянии на состояние здоровья работающих.

     Защита «временем» предусматривает нахождение в контакте с излучением только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действий; автоматизацию работ; уменьшение времени настроечных работ и т. д. В зависимости от воздействующих уровней, время контакта с ними определяется в соответствии с действующими нормативными документами.

     Защита  расстоянием. Она достигается максимально  возможным удалением облучаемых объектов от источника излучений, дистанционным  его управлением и т. д. В основе такой защиты лежит принцип уменьшения интенсивности излучения обратно пропорционально квадрату расстояния между источником и объектом облучения. После проведения защитных мер для снижения уровня интенсивности при рациональном размещении объектов обязателен инструментальный контроль над уровнем излучения.

     Защита  рациональным (оптимальным) размещением  подразумевает определение санитарно-защитных зон, зон недопустимого пребывания на этапах проектирования. В этих случаях  для определения степени снижения воздействия в каком-то пространственном объеме используют специальные расчетные, графоаналитические, инструментальные методы.

     Индивидуальные  средства защиты предназначены для предотвращения воздействия на организм человека ЭМИ с уровнями, превышающими предельно допустимые, когда применение иных средств невозможно или нецелесообразно. Они могут обеспечить общую защиту, либо защиту отдельных частей тела (локальная защита). Обобщенные сведения об индивидуальных средствах защиты от действия ЭМИ представлены в табл. 5.1. 

     Табл. 5.1. Специальные средства защиты от действия ЭМИ

Наименование  средства	СВЧ излучения
Одежда	Радиозащитные костюмы, комбинезоны, халаты, фартуки, куртки из ткани х/б с микропроводом, арт. 7289, СТУ-36-12-199-63; арт. 4381
Обувь	Бахилы из ткани х/б с микропроводом, арт. 7289 СТУ-36-12-169-63; арт. 4381
Средства  защиты рук	Рукавицы из ткани х/б с микропроводом, арт. 7289 СТУ-36-12-169-63; арт. 4381
Средства  защиты головы, лица, глаз	Очки защитные закрытые с прямой вентиляцией, ОРЗ-5, ТУ 64-1-2717-81; шлемы, капюшоны, маски из радиоотражающих  материалов
Инструменты, приспособления, устройства	Дистанционное управление
Индивидуальное  заземление	Применяется

 

     При организации инженерно-технических  мер защиты от ЭМИ РЧ и СВЧ всегда надо учитывать принципы, на основе которых действуют те или иные защитные средства, устройства, конструкции. В этих случаях основными принципами являются сквозное и дифракционное затухание и радиопоглощение.

     Сквозное  затухание обусловлено проникновением электромагнитной энергии через какой-либо материал или изделие из этого материала и определяет кратность защиты. Наибольшим сквозным затуханием обладают сплошные металлические экраны. Однако для конкретных гигиенических целей выбор толщины материала защиты не имеет принципиального значения и диктуется только экономическими соображениями. Поэтому предпочтение отдается тонкой металлической фольге в несколько сотых миллиметра либо сетчатым экранам.

     На  величину сквозного затухания влияет ориентация электромагнитной волны по отношению к направленности проводов и плоскости сетки. Так, при параллельной поляризации с уменьшением угла падения электромагнитного луча от 90 до 30° происходит усиление сквозного затухания на 3-10 дБ, при перпендикулярной поляризации — ослабление на 3-10 дБ в зависимости от частоты излучения и характеристики сетки. 

     

2. Экранирующие  свойства строительных материалов

 

     Определенными защитными свойствами, оцениваемыми по степени сквозного затухания, обладают строительные материалы и конструкции из них, сравнительная характеристика которых представлена в табл. 5.2. 

     Табл. 5.2. Характеристика защитных свойств  строительных материалов и изделий  из них при действии микроволн

Наименование  материала или конструкции	Толщина, см	Сквозное  затухание (дБ) на частоте
		3,0 ГГц	10,0 ГГц	37,5 ГГц
кирпич	12	15	15	15
металлизированный стеклянный кирпич	—	25	25	25
штукатурка	1,8	—	8	12
стекло	0 28		2	2
доска	5,0	8,4	—	—
доска	3,5	5,0	—	—
доска	1,6	2,8	—	—
фанера	0,4	—	1	2
древесностружечная плита	1,8	3,2	—	—
шлакобетонная стена	46	14,5	20,5	—
капитальная стена здания	70	16	21	—
оштукатуренная  стена	15	8	12	—
межэтажная  перегородка	80	20	22	—
окно  с двойными рамами	—	7	13	—
окно  с одинарной рамой	—	4,5	—	—

 

     При проведении защитных мероприятий обычно приходится сталкиваться и с влиянием на электромагнитную обстановку отдельно расположенных радиоотражающих поверхностей, что на практике вызывает большие трудности в оценке эффективности мер защиты. Так, если имеется отражающая поверхность, расчет затухания нужно производить с учетом коэффициента отражения по диаграмме направленности до и после отражающей поверхности. Если расчетная точка находится точно в отраженном луче, то затухание рассчитывается по формуле: 

     В_отр=(R_отр/R_пр)².F_э , 

     где R_пр — прямое расстояние «источник облучения — точка облучения»;

     R_отр – расстояние «источник облучения – отраженная поверхность – точка облучения»;

     F_э – коэффициент отражения. 

     

3. Радиопоглощающие  материалы

 

     Радиопоглощающие  материалы разделяются на материалы интерференционного типа, где гашение электромагнитных волн происходит за счет интерференции, и материалы, в которых электромагнитная энергия превращается в тепловую за счет наведения рассеянных токов, магнитогистерезисных или высокочастотных диэлектрических потерь. По электрическим и магнитным свойствам различают диэлектрические и магнитодиэлектрические материалы, по рабочему диапазону частот поглощения — узко- и широкодиапазонные. Со стороны, не подлежащей облучению, радиопоглощающие материалы покрываются, как правило, радиоотражающими покрытиями, в результате чего характеристики всей радиоэкранирующей конструкции во многом улучшаются. Критерием, характеризующим защитные свойства радиопоглощающего материала, выступает коэффициент отражения по мощности. Технические характеристики некоторых радиопоглощающих материалов представлены в табл. 5.3. 

     Табл. 5.3. Характеристика радиопоглощающих материалов, используемых для создания средств  защиты от ЭМИ РЧ и СВЧ

Наименование  материала	Рабочая частота  излучения, ГГц	Коэффициент отражения, %
резиновые коврики:
В2Ф2	7,5-37,5	2
ВЯФЗ	7,5-37,5	2
тек.Ф-1	7,5-37,5	2
магнитодиэлектрические  пластины:
ХВ-0,8	37,5	2
ХВ-2,0	15,0	2
ХВ-3,2	9,4	2
ХВ-4,4	6,8	2
ХВ-6,2	4,8	2
ХВ-8,5	3,5	2
ХВ-10,6	2,8	2
СВЧ-068	0,15-2,0	3-4
поглощающие материалы на основе поролона:
Б-2	37,5	2
Б-3	1Д	2
БР-3	0,75	2
ВРПМ	Не выше 10,0	1-2
поглощающие материалы на основе древесины:
ЛУЧ-50	1,5-37,5	3
ЛУЧ-100	0,75-3,5	3
ЛУЧ-150	0,5-37,5	3
текстолит графитированный N 369-61	1,9-37,5	до 50
краска НТСО 014-003	1,9-37,5	до 50