Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Comunicações de rádio civis

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Sabe-se que o campo eletromagnético de origem artificial é um fator físico biologicamente ativo. Pode ter efeitos adversos no corpo humano e no meio ambiente. Por esse motivo, é necessário considerar e resolver cuidadosamente os problemas de "poluição eletromagnética" do meio ambiente e garantir a proteção das pessoas contra as possíveis consequências nocivas da exposição a campos eletromagnéticos. A propósito, os problemas de ecologia eletromagnética [1] podem surgir, em particular, durante a operação de estações de rádio amadoras na faixa KB. E

A fonte de possíveis efeitos nocivos pode ser tanto o transmissor de uma estação de rádio em operação, irradiando o operador, quanto a exposição da população à radiação da antena transmissora. Este artigo é dedicado ao último problema. Em geral, para resolver com sucesso o problema da "poluição eletromagnética" deve-se ter:

• documentos regulamentares que determinam os níveis máximos permitidos de exposição a campos eletromagnéticos;
• documentos metodológicos que permitam avaliar os níveis reais dos campos eletromagnéticos irradiados (calcular e medir os seus parâmetros);
• sistemas de medidas técnicas, organizacionais e biomédicas destinadas a prevenir ou minimizar os efeitos nocivos da exposição.

O documento normativo que estabelece os níveis máximos admissíveis de exposição a campos eletromagnéticos são as normas e regulamentos sanitários "Radiação eletromagnética da faixa de radiofrequência (EMR RF)" [2]. Este documento também determina que a colocação e comissionamento de instalações de engenharia de rádio transmissoras projetadas para irradiar energia eletromagnética para o espaço circundante são permitidas apenas com a permissão do centro sanitário e epidemiológico estadual relevante (TsGESN) na república, território, região, cidades de Moscou e Sankht-Petersburgo. Ao mesmo tempo, apenas os dispositivos de transmissão operando na faixa de frequência de 3 ... 30 MHz (faixas amadoras de KB se enquadram nela) com potência de até 20 W e com antenas com diretividade não superior a 5 não estão sujeitos pactuar com os órgãos da Superintendência Sanitária e Epidemiológica do Estado.

De acordo com as instruções do Ministério das Comunicações "Sobre o procedimento de registro e operação de estações de rádio transceptoras amadoras para uso individual e coletivo", uma certa parte dos rádios amadores pode usar estações de rádio com potência de até 200 W na banda de frequência acima sem restrição no valor da diretividade da antena.

Assim, os proprietários de parte das estações de rádio amador na Rússia devem obter permissão da Comissão Sanitária e Epidemiológica do Estado Central para operar no ar. Isso é feito por meio do desenvolvimento de um passaporte sanitário da instalação de engenharia de rádio transmissora (PRTO) e sua aprovação pelo Serviço Sanitário e Epidemiológico do Estado Central. O desenvolvimento de tal passaporte em todo o escopo dos requisitos [2] para radioamadores, é claro, apresenta certas dificuldades.

Obviamente, os padrões sanitários não são direcionados aos radioamadores. Sua implementação visa o controle de fontes EMP.Ao mesmo tempo, é simplesmente impossível fechar os olhos para a existência de estações de rádio amador na faixa KB como fontes de EMP do ponto de vista de garantir a segurança eletromagnética humana. O direito dos cidadãos russos de manter a saúde está consagrado nas Leis da Federação Russa "Sobre o bem-estar sanitário e epidemiológico da população", "Sobre a proteção ambiental", que exigem a implementação das atuais normas e regras sanitárias federais, incluindo RF EMR.

A fim de vincular os requisitos de [2] e as Instruções acima para resolver os problemas enfrentados pelos radioamadores relacionados à coordenação da colocação de estações de rádio com os centros do GSEN, o principal instituto para problemas de segurança eletromagnética, o Samara Branch Research Institute of Radio (SONIIR), foi encarregado pelo Ministério das Comunicações da Federação Russa, avaliando os níveis de campos eletromagnéticos (EMF) perto de estações de rádio amador HF.

Deve-se notar que a estrutura do campo eletromagnético nas proximidades das antenas de HF é extremamente complexa e depende de muitos fatores: tipo de antenas, frequências de operação, nível de potência irradiada, polarização do campo irradiado, parâmetros elétricos da superfície subjacente, a natureza e o grau de construção, a influência mútua das antenas. Uma característica da previsão eletromagnética (cálculo dos níveis de EMF) na faixa KB é que o campo deve ser determinado em distâncias compatíveis com as dimensões geométricas das antenas e o comprimento de onda. Ao mesmo tempo, fica claro que não faz sentido falar sobre o valor do coeficiente de diretividade da antena. Os limites das zonas sanitárias podem cair tanto nas zonas próximas e intermediárias das antenas quanto na zona distante. Além disso, na faixa KB, as características da radiação e a estrutura dos campos próximos às antenas dependem em grande parte das propriedades elétricas da superfície subjacente. Antenas que criam campos predominantemente de uma polarização (horizontal ou vertical) na zona de onda, criam campos de outras polarizações na zona próxima, e seus níveis são comparáveis ​​e às vezes excedem os níveis da polarização principal.

Estudos teóricos mostraram que, devido à complexa dependência do campo de certos parâmetros, é impossível obter relações simples ou curvas universais. Para a implementação prática da previsão eletromagnética, é necessário conhecer o comportamento real de cada componente de polarização em várias distâncias e alturas de observação, que só podem ser descritos no quadro de soluções rigorosas.

De acordo com o exposto, a SONIR desenvolveu um método para prever níveis de EMF perto das antenas de estações de rádio HF amadoras, baseado em soluções rigorosas dos problemas eletrodinâmicos correspondentes de estruturas de fio fino com funções de distribuição conhecidas de correntes sobre radiadores, que são determinadas em a base de soluções numéricas de equações integrais.

O campo de antenas complexas é determinado pela integração dos campos dos correspondentes vibradores elétricos elementares sobre as dimensões lineares dessas antenas. Nesse caso, vários problemas específicos da teoria da antena são resolvidos, o que permite um cálculo mais preciso dos campos próximos (levando em consideração a influência mútua dos elementos da antena e as distribuições reais de correntes nos radiadores).

Com base no software desenvolvido para cálculo do EMF de estações de rádio amador na banda KB, foi realizada uma avaliação dos níveis de intensidade de campo (cálculos) para quatro bandas amadoras - 10, 15, 20 e 40 metros, bem como para o banda CB (27 MHz) para solo seco: ε=3; σ=0.001 S/m (superfície subjacente no pior caso).

Os cálculos foram realizados para tipos comuns de antenas de rádio amador com potência de transmissão de 200 W: Windom, W3DZZ, Zeppelin, plano de terra, vibrador horizontal de meia onda (HVD), "fio horizontal longo" [3]. Ao calcular o EMF das antenas Windom, Ground Plane e PHD, as dimensões da antena foram escolhidas de acordo com [3] para cada uma das subbandas de comprimento de onda acima (para PHD, o comprimento do braço é λ/4). Para a antena Zeppelin, o comprimento da antena é de 21,5 m, que é λ/2 para o alcance de 40 metros. Nas faixas de 20, 15 e 10 metros, a antena funciona como um fio longo com comprimento múltiplo de λ / 2. A antena "Long Wire" é um fio de 50m de comprimento para bandas de 10, 15, 20m e 100m de comprimento para bandas de 40m.

Os resultados dos cálculos dos níveis de intensidade de campo mostram que para quase todos os tipos de antenas, o nível máximo permissível (MPL) da faixa KB de 10 V/m é excedido [2]. O excesso do controle remoto é observado em distâncias de até 10 m do ponto de conexão de energia da antena em uma altura entre o plano da antena e o plano do ponto de observação de 4 metros, com exceção da antena Long Wire, onde o controle remoto é ultrapassado ao longo do fio em todo o seu comprimento.

Com base nos resultados dos cálculos dos níveis de intensidade de campo, de acordo com [2], foram construídos diagramas de zonas sanitárias à altura da suspensão da antena (Fig. 1 - 6). Nas figuras, o raio indica a distância em metros. Para antenas de polarização horizontal, representadas no plano das zonas de limitação na forma de linhas retas grossas, é visível uma dependência azimutal dos limites das zonas, que no caso geral repete o padrão de distribuição de corrente sobre as antenas (Fig. . 1, 2, Fig. 4-6). Para uma antena polarizada verticalmente ("Ground Plane"), nenhuma dependência azimutal é observada - a zona é um círculo (Fig. 3). Pode ser visto nas figuras que os limites das zonas de restrição de desenvolvimento na altura da suspensão da antena não se estendem mais do que 10 metros de qualquer ponto da antena.

(clique para ampliar)

Para normalizar o ambiente eletromagnético, é necessário apresentar uma série de requisitos para antenas de estações de rádio amador na faixa KB (principalmente em termos de posicionamento).

A análise dos resultados da avaliação do ambiente eletromagnético nos locais de antenas de estações de rádio amador operando na faixa de frequência de 3 ... estações KB", que define os requisitos para a colocação de antenas.

Diretrizes temporárias aprovadas pelo Vice-Chefe Médico Sanitário da Federação Russa e enviadas ao TsGSN.

A seguir, trechos dessas recomendações de interesse para radioamadores.

Deve-se enfatizar especialmente que, em caso de descumprimento das recomendações sobre a colocação de antenas (por exemplo, ao instalar antenas entre casas), o proprietário da estação de rádio é obrigado a desenvolver e concordar com o passaporte sanitário da rádio estação em total conformidade com os requisitos das normas e regras sanitárias mencionadas.

Os autores do artigo esperam que a informação prestada seja útil à numerosa galáxia de ondas curtas, a que respeitam, na elaboração e coordenação dos passaportes sanitários da estação de rádio amador de ondas curtas com os órgãos da Supervisão Sanitária e Epidemiológica do Estado. Os autores também acreditam que o alto nível intelectual e consciência cívica dos short-waves lhes permitirá realizar corretamente este procedimento e não permitirá uma reação negativa aos órgãos da Supervisão Sanitária e Epidemiológica do Estado, uma vez que o povo russo está construindo um estado democrático de direito no qual os direitos e obrigações de todos os cidadãos, sem exceção, devem ser respeitados.

Literatura

1. Buzov A. Ya., Romanov V. A. O problema da ecologia eletromagnética. Aspectos do suporte metrológico. Peculiaridades do racionamento, previsão e medições de campos eletromagnéticos próximos a instalações técnicas e objetos de telecomunicações. - Metrologia e técnica de medição 8 comunicações. 1999. Nº 5.
2. Radiação eletromagnética da faixa de radiofrequência (EMR RF). Normas e regulamentos sanitários. SanPiN - 2.2.4/2.1.8.055-96. - M.; Goskomsanepidnadzor da Rússia. 1996.
3. Rothammel K. Antenas. - M.; Energia, 1979. pág. 320.

Trechos de Diretrizes temporárias para a organização do controle de estações de rádio amador

1. As estações de rádio amador que operam na faixa de freqüência de ondas curtas (3-30 MHz) e as estações de rádio que operam na faixa de freqüência "civil" (26,5-27.5 MHz) (RRS e RGD) são objeto de supervisão sanitária e epidemiológica estadual de acordo com requisitos de regras e normas sanitárias "Radiação eletromagnética da faixa de radiofrequência (EMR RF)" SanPiN 2 2.4 / 2.1.8.055-96.

2. Sob supervisão do Serviço Sanitário e Epidemiológico do Estado, devem ser tomadas RRS e RGD, tendo uma potência máxima fornecida à antena que exceda os valores especificados na cláusula 6.2. SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96 (potência superior a 20 W com diretividade de antena superior a 5).

3. Ao coordenar a colocação de RRS e RGD, de propriedade de pessoas físicas e com potência de 20-200 W fornecida à antena, deve-se garantir que as pessoas não tenham acesso à área de instalação da antena a uma distância de pelo menos 10 m de qualquer um de seus pontos. Quando instalada no telhado de um edifício, a antena deve ser montada a uma altura de pelo menos 1,5 m acima do telhado, garantindo uma distância de qualquer ponto do mesmo para edifícios vizinhos de pelo menos 10 m para qualquer tipo de antena e qualquer direção de sua radiação. Neste caso, o cálculo da zona de proteção sanitária e da zona de restrição de desenvolvimento não é necessário.

4. O controle da intensidade do campo elétrico durante o comissionamento do RRS e RGD e posterior supervisão de sua operação pode ser realizado a critério dos especialistas do centro de Vigilância Sanitária e Epidemiológica do Estado.

5. Em casos excepcionais, quando a colocação da antena em conformidade com os requisitos acima for impossível, ao decidir sobre a coordenação da colocação do RRS e RGD, controle instrumental da intensidade (de acordo com o componente elétrico de acordo com SanPiN 2.2.4 .2.1.8.055 / 96-XNUMX) da radiação eletromagnética da faixa de radiofrequência (EMR RF) quando o transmissor de rádio estiver em operação é obrigatório.

6. Neste caso, o passaporte sanitário da instalação de engenharia de rádio transmissora (PRTO) não precisa incluir padrões de radiação de antena e materiais para cálculo da distribuição da intensidade de RF EMP no território adjacente, bem como os resultados da medição da intensidade de RF EMP, se não foram feitas.

7. Ao acordar a colocação de RRS e RGD pertencentes a pessoas colectivas, são obrigatórias medições de controlo da intensidade de radiação electromagnética na gama de radiofrequências e o protocolo de medição é anexado ao passaporte sanitário do PRTO.

v. Ao coordenar a colocação de um RRS e RGD coletivo com potência fornecida à antena de 200-1000 W, deve-se garantir que não haja acesso de pessoas e ausência de edifícios vizinhos a uma distância de pelo menos 25 m de qualquer ponto da antena para qualquer tipo de antena e qualquer direção de sua radiação. Quando instalada no telhado de um edifício, a antena deve ser montada a uma altura de pelo menos 5 m acima do telhado, garantindo uma distância de edifícios vizinhos de pelo menos 25 m. Neste caso, os cálculos da zona de proteção sanitária e a zona de restrição de desenvolvimento não é necessária. O controle instrumental da intensidade de RF EMR durante a operação do transmissor de rádio é obrigatório. Nesse caso, o passaporte sanitário do PRTO não precisa incluir padrões de antenas e materiais para cálculo da distribuição da intensidade da radiação eletromagnética na faixa de radiofrequência (EMR RF) no território adjacente.

9. A organização do controle dos níveis de força de campo é atribuída ao proprietário do PRTO.

10. Quando um transmissor de rádio for fabricado de forma independente, seus parâmetros técnicos inseridos no passaporte sanitário devem ser confirmados pelos órgãos do Glavgosvyaznadzor da Rússia ou outros órgãos autorizados.

11. Ao permanecer na área de localização das antenas RRS e RGD de pessoas. não envolvido profissionalmente na exposição a RF EMI, o transmissor deve ser desligado.

12. Estas diretrizes temporárias complementam os requisitos da cláusula 6.2 do SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96 em termos de estações de rádio amadoras de ondas curtas na faixa de 3-30 MHz e estações de rádio operando na faixa de frequência "civil" (26,5- 27,5, 2.2.4 MHz) e são válidos até que as alterações relevantes sejam feitas no SanPiN 2.1.8.055 / 96-XNUMX, quando forem ajustadas.

Autores: A.Buzov, Yu.Kolchugin, S.Mishenkov, V.Romanov

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