Файл: Минин Б.А. СВЧ и безопасность человека.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 294

Скачиваний: 27

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Ьеііи

 

 

 

 

 

П Р О Г Р А М М А

Р А С Ч Е Т А ^ ВДЙ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р Е a L 0 і 6 , д , 6 , £ , С , к . І С А , Ф А , 1 , к в , ® В і Р І Л і Б 2 і 0 » Ѵ , Т 1 > '

 

 

 

 

Г 2 . R2 . Л2 . Wr I . у ;

 

 

 

I n t e g e r

i , j , n , n ;

 

 

 

 

ARRAY

R t 1 :13 Ъ

П (1 :18! ,м t1 :181;

 

 

p r o c e d u r e ф ;

 

 

 

 

 

B E G I N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M i A : A : = i i » o , 8 < i o o / ( B i c ) ; A : = t R t n » D ) / ( i i A . I6«B)j

e: = ( R t n « E ) / ( U 4 - 6 ,C );

 

 

 

IF

A < =0 . О 12

THEN

GO

TO Ml 5 1

 

 

 

КА I= (91і«-,!»К«К>т(3.о -ЗчК )*0. вОАі

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

® A : = ( A / 3 . J 4 1 5 9 2 7 ) « A « A r C T g < 4 , 6 » A ) ;

 

 

K B : = ( 9 1 x > - 5 > L x L > t 3 r a - 3 » L t O , 8 0 4 ;

 

 

®B: = ( 4 / 3 . 1 4 1 5 9 2 7 ) x B « A r C T g U , 6 « 8 ) ;

 

 

P = A / ( I 1 / К А т к а х ФА ) X ( 1 / К В + К В " Ф В ) } ;

 

 

If

MIJ]< = 1 THEN

‘GO TO M1 5 ;

 

 

IF

A > 0 . О 12 Н А < = О ,02 5

Th e n

0; =6 ,& 1 х А t 0,95

ELSE

 

 

IF

A> 0 . 02 5H A< ;0 .0 42 . THEN

c : = 0 , O U « n t

 

 

 

(-0.R3)

ELSE

IF

A > O , 0 b 2 HA< =0 ,l 2

THEN

 

 

 

d := o .0 4 2 x a t I- о .42 1 E l s e

d := a .l ;

 

 

 

v := i i 4 . 6 ”B » D / d ;

 

 

 

IF

M I J I > ІИ М І J I < = 4 . 08

THEN

GO TO

М5І

 

IF Ml'JJ>4.08HMIJ)<=4,08«I8.7.-l/t>)T((K.6.1)/4.02l

 

 

 

THEN GO TO

М Ы

 

 

 

GO

TO

Ml 5

 

 

 

 

 

 

 

M 5 I T 1 L= <D ' 1 1‘ .'6 )« IR I I I*'V >X ( (M IJ 1- I )t 0 .2 4 I ;

GO

TO

M 1 6 ;

 

 

 

 

 

 

 

M 6 : T l : r ( R t n + v ) x T G ( D / 8 7 . i x ( M Ij]/4 0 3 ) f (4 , 02 2

 

 

 

(K-6 ,1 1 j );

 

 

 

 

go

т о

m i s ;

 

 

 

 

 

 

Ml 5: GO

TO

Ml 2;'

 

 

 

 

 

Ml 6 I B b l B O M R t U . N . P . n t J b T l l S

 

 

164


Т а б ч н и а 'j • t • 2

Па я з ы к е а л г о л - ьо

м і 7:

ENO

I

 

 

1 : - 1

!

 

J : - 1 '

м 1 :

и : = 1 2 5 О

 

в : I

с : = 1 о ;

 

0 : : Е : = 2 ; м = і : = і з ; М і і : = і о о ] п и і : = ю І .

Ф;

RI11:5 50 ’

R [ 1 3 1 : = 5 о О О і

 

 

 

Л!

1

1 : = 1 ;

 

 

 

 

г н i S ] : = 5 0 0 0 0 0 ]

 

 

m 4 : b b o a ( n , u , b . c , d , e , k . l ) :

 

I

: =

1;

j : = 1 :

 

 

 

.

M 7 *

ф;

 

 

 

 

I F

I <13

THEN

 

 

b e g i n

 

 

 

 

 

 

 

i : = ! t i ;

с о т о мг

 

 

e n d

;

 

 

 

 

 

 

I F

j < і а t h e n

 

 

BEGI N

 

 

 

 

 

 

 

 

j

: = j

. i ; I

M7

 

E N о

;

 

 

 

 

 

” " m u : A 2 : = i o o o ; Л2 : = і о о ; А ; : і в г < в і / , і н , ь > л і

B : i ( R 2 « E i / ( i i 4 , 6 » C ) i

о : = o . i ;

V: г ( в « о » щ . ь > / о ;

-

 

 

 

 

J

/

P * * f l , / ( ( C I * 5 « T 1<B * A R G T G ( B , 6 * B ] ] 7 3 * 1 B 1 5 9 2 7 ) *

 

 

( ( 1 * 5 , 7 * B * A R C T G ( B , 6 x S) 1 / 3 . 1 R 1 5 9 2 7 ) ) I 62 : = p / П2 I

T 2 = ( R 2 * V ) « ( l ) / e 7 . 1 > ” ( ( b 2 / 4 . 0 e ) t ( < . , C 2 ^ l K - 6 . 1 7 > > '■

 

ВЫВОД( R г . М , Р . П 2 , Т 2 1 і

GO

TO m b ]

M9:

 

e n d

;

165


Ления высоты подъема антенны РЛС (например, в целях защиты) от первоначального значения Д до Д3 или увеличения угла места диаграммы от е до е3 для умень­ шения уровня поля до необходимого минимума (обычно 10 мкВт/см2) можно воспользоваться готовой ВДИ стан­ ции. Подробнее об этом см. п. 7.2.3.

5.1.6. О коррекции расчета поля на основании экспе­ риментальных данных. Возможность прямого ввода кор­ рекции в расчет ВДИ P-методом на основании экспери­ ментальных данных обусловлена относительно простой зависимостью плотности мощности в главных плоскостях

Рис. 5.1.4. Определение А для двух характерных случаев (индексы 1 и 2 при h и А соответствуют расчетным точкам

1 и 2).

антенн от отдельных параметров станции (см. п. 4.3.3).

5.1.7. Расчет ВДИ на заводах-изготовителях. Особен­ ность расчета ВДИ на заводах-изготовителях заклю­ чается в следующем. При серийном выпуске радиоизлу­ чающей аппаратуры, например РЛС, оказывается воз­ можным сгруппировать станции по одинаковым откло­ нениям от средних значений изменяемых параметров и в дальнейшем для включения в документацию ВДИ де­ лать соответствующий выбор из заранее заготовленного набора диаграмм, рассчитанных для дискретных значе­ ний изменяемых параметров. Таким нестабильным от экземпляра к экземпляру параметром для РЛС является обычно уровень первого бокового лепестка и реже — ширина основного лепестка диаграммы.

166

При классификации ВДИ по первому параметру группировку для расчета ВДИ следует производить с дискретностью бі всего 1 дБ. Например, для возмож­

ного интервала 18 ...

22 дБ следует сделать расчет ВДИ

для бі = 18,

19, 20,

21 и 22 дБ (бі— в вертикальной

плоскости!)

Непостоянство ширины основного лепестка

диаграммы направленности встречается гораздо реже. При необходимости расчет двух-трех ВДИ проводится с дискретностью 0,1 ... 0,2 ширины в соответствующей плоскости.

Кроме набора ВДИ по нестабильным параметрам приходится делать расчет также для всех возможных ре­ жимов работы антенны и передатчика (например, для двух или нескольких номинальных значений выходной мощности передатчика), если для каждой позиции вы­ бор между ними предопределяется заранее и в течение длительного времени остается неизменным.

Расчет ВДИ производится любым из перечисленных выше способов. Выбор конкретных ВДИ для включения их в документацию конкретной станции производится на основании определяемых во время обычных испытаний параметров, например Р, бі и 2Ѳо,5. Если нестабильным оказывается только один из этих параметров, удобно воспользоваться результатами специальных измерений ППМ в зоне действия РЛС. Условия этих измерений должны исключать существенное влияние земли и мест­ ных предметов и тем более соседних работающих РЛС. Для выбора ВДИ обычно бывает достаточно произвести тщательные измерения ППМ в двух-трех точках на рас­ стоянии 100 ... 1000 м, лучше всего на высоте 3 ... 7 м от земли. Выбор точек производится заранее с учетом формы диаграммы излучения, точки должны быть тща­ тельно привязаны к точке стояния станции. Привязка делается один раз и в дальнейшем не меняется, т. е. каждую РЛС перед выпуском ставят на одно место, луч­ ше всего на насыпь, выставляют заданные значения па­ раметров антенны и передатчика и производят необхо­ димое количество измерений в заранее выбранных точ­ ках (об условиях измерения см. также § 6.2).

В дальнейшем при выборе позиции, проектировании размещения населенных пунктов и во время эксплуата­ ции ВДИ является документальным основанием для организации защиты в зоне действия станции вплоть до проведения массовых точных измерений ППМ в зоне

167


действия работающей станции. Такие измерения позво­ ляют учесть все тонкости влияния условий распростране­ ния радиоволн, распределения поля в окрестности точки измерения и поэтому должны считаться наиболее точ­ ным материалом для принятия решения о завершении работы по организации защиты.

5.1.8. Расчет поля переливов. В связи с быстрым за­ туханием поля переливов (см. § 1.2) оказываются опас­

ными

только в непосредственной

близости от антенны

(2 ...

10 раскрывов). Для зеркал

с облучателем расчет

поля переливов ведется на основании следующих дан­ ных: мощности излучения Рр, уровня поля на краю

зеркала Якр,

расстояний облучатель — кромка

зеркала

гКр и кромка

зеркала — расчетная точка гт.

В связи

с тем, что обычно R>r^$>іЯ, в первом приближении рас­ чет уровня поля перелива в заданной точке Пп может вестись по квадрату расстояний.

Для двухзеркальных антенн (рис. 5.1.5) расчет ве­ дется раздельно для двух систем: «вперед» для системы облучатель — контррефлектор, «назад» для системы «контррефлектор — зеркало».

5.1.9. Расчет ППМ для оценки биологической опасно­ сти на борту летательных аппаратов. При пролете лета­ тельных аппаратов вблизи современных РЛС экипаж и пассажиры могут подвергнуться более или менее дли­ тельному воздействию радиополя [162]. Так, при работе новейшей американской РЛС в Хайстеке осевая плот­ ность мощности около 10 мВт/см2 сохраняется неизмен­ ной вплоть до расстояния 17 км, и при пролете в этой зоне аппарат может кратковременно подвергнуться облу­ чению энергией высокой плотности. При работе станции дальнего обзора типа AN/FPS-49 плотность мощности 10 мВт/см2 оказывается на расстоянии всего лишь 1км, но зато с приближением к антенне она быстро возраста­ ет до 55 мВт/см2 (см. § 1.2). Поэтому учет опасности воздействия радиоволнового излучения на экипаж и пассажиров летательных аппаратов в зоне действия мощных РЛС считается обязательным при прокладке воздушных трасс и организации необходимых мер предосторожности.

Оценку биологической опасности в настоящее время производят и для космонавтов. Например, перед поле­ том американского космического корабля «Джемини-12» был произведен расчет опасности для выходящих в от-

168


крытый космос космонавтов от радиоизлучений РЛС, которым подвергаются космонавты. В соответствии с аме­ риканскими нормативами, полученное значение ППМ (17 мкВт/см2) оказалось неопасным для неограниченно­ го времени облучения.

Определение степени потенциальной опасности может быть проведено расчетными и инструментальными мето­ дами. При расчете ППМ для летательных объектов сле­ дует иметь в виду, что обычными методами удается до­ статочно просто определить величину потока мощности,

Рис. 5.1.5. Побочные излучения двухзеркальных антенных си­ стем.

падающей на корпус объекта или скафандр космонав­ та. Интенсивность поля, проникающего через проемы и электрические неплотности летательных аппаратов и скафандров, зависит от многих факторов и, в частности, от длины волны, размеров отверстий, расстояния от от­ верстия, ракурса облучения и т. п. Поэтому расчет вну­ тренних полей оказывается здесь очень сложным и про­ водить его практически нецелесообразно; пока единст­ венным способом определения биологической опасности оказываются здесь измерения.

Если степень опасности определять на основании только данных о максимальной ППМ без учета времени воздействия, то ее значение окажется явно завышенным (исключение могут составить только случаи автосопровождения достаточно мощной станцией самолета, верто­ лета или космического корабля). Наиболее точный и

169