アマチュア HF 無線局: 電磁安全性の確保。スキーム、説明

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アマチュア HF 無線局: 電磁的安全性の確保。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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人工起源の電磁場は生物学的に活性な物理的要因であることが知られています。人体や環境に悪影響を及ぼす可能性があります。このため、環境の「電磁汚染」の問題を注意深く検討して対処し、電磁場への曝露によって起こり得る有害な影響から人々を確実に保護する必要があります。ところで、電磁エコロジー [1] の問題は、特に KB 範囲のアマチュア無線局の運用中に発生する可能性があります。さらに

考えられる有害な影響の原因は、運用中の無線局の送信機によるオペレータへの放射線照射と、送信アンテナからの放射線への国民の被ばくの両方である可能性があります。この記事で取り上げるのは後者の問題です。一般に、「電磁汚染」の問題をうまく解決するには、次のことが必要です。

電磁界への曝露の最大許容レベルを定義する規制文書。
放出される電磁場の実際のレベルを評価する (そのパラメーターを計算および測定する) ことを可能にする方法論的文書。
暴露による有害な影響を防止または最小限に抑えることを目的とした、技術的、組織的、および医学生物学的対策のシステム。

電磁界への曝露の最大許容レベルを定めた規制文書は、衛生規則および規制「無線周波数範囲の電磁放射 (RF EMR)」[2]です。この文書はまた、周囲の空間に電磁エネルギーを放射するように設計された送信無線工学施設の設置と試運転は、共和国、準州、地域、都市の関連する州衛生疫学センター (TsGESN) の許可がある場合にのみ許可されることも決定しています。モスクワとサンクトペテルブルク。同時に、最大 3 W の電力で 30 ～ 20 MHz の周波数帯域 (アマチュア HF 帯域もこれに該当します) で動作し、指向性係数が 5 以下のアンテナを備えた送信デバイスのみが、州の衛生疫学監督当局の承認が必要です。

逓信省の「個人用及び集団使用のアマチュア無線無線局の登録及び運用に関する手順について」の指示により、一部のアマチュア無線家は出力200Wまでの無線局の使用が認められています。上記の周波数帯域では、アンテナの指向性係数の値に制限はありません。

したがって、ロシアの一部のアマチュア無線局の所有者は、放送を行うために TsGSEN から許可を得る必要があります。これは、送信無線技術施設 (PRTO) の衛生パスポートを作成し、衛生疫学衛生センターによって承認されることによって行われます。アマチュア無線の要件 [2] を完全に満たすこのようなパスポートの開発には、当然ながら一定の困難が伴います。

もちろん、衛生基準はアマチュア無線家に向けられたものではありません。これらの導入は、EMR発生源の制御を目的としていますが、同時に人間の電磁波安全性を確保する観点から、EMR発生源としてのKBレンジのアマチュア無線局の存在を無視することはできません。ロシア国民の健康を維持する権利は、ロシア連邦法「国民の衛生および疫学的福祉について」、「環境保護について」で謳われており、これらの法律では、以下を含む現在の連邦衛生基準および規則の遵守が求められている。 RF EMR。

要件 [2] と、無線局の配置を GSEN センターと調整することに関連してアマチュア無線家が直面する問題を解決するための上記の指示を調整するために、電磁波安全問題に関する主要な機関であるサマラ産業科学研究所が、無線 (SONIIR) は、ロシア連邦通信省から、HF アマチュア無線局の近くの電磁界 (EMF) のレベルを評価する任務を割り当てられました。

HF アンテナ付近の電磁場の構造は非常に複雑で、アンテナの種類、動作周波数、放射電力のレベル、放射場の偏波、電気的パラメータなどの多くの要因に依存することに注意してください。基礎となる表面の性質、発達の程度、アンテナの相互影響。 HF 範囲における電磁予測 (EMF レベルの計算) の特徴は、アンテナの幾何学的寸法と波長に見合った距離で磁場を決定する必要があることです。同時に、アンテナの指向係数の値について話すことは、もちろん意味がありません。サニタリーゾーンの境界は、アンテナの近傍ゾーンと中間ゾーン、および遠方ゾーンの両方に存在する可能性があります。さらに、HF 範囲では、アンテナ付近の放射特性とフィールド構造は、その下にある表面の電気的特性に大きく依存します。波のゾーン内に主に XNUMX つの偏波 (水平または垂直) のフィールドを作成するアンテナは、近傍ゾーンに他の偏波のフィールドを作成し、それらのレベルは同等であり、場合によっては主偏波のレベルを超えます。

理論的研究では、フィールドが特定のパラメーターに複雑に依存しているため、単純な関係や普遍的な曲線を取得することは不可能であることが示されています。電磁気予報を実際に実装するには、さまざまな距離や観測高度での各偏波成分の実際の挙動を知る必要がありますが、これは厳密な解決策の枠組み内でのみ説明できます。

上記に従って、SONIIR は、決定されたエミッター上の既知の電流分布関数を備えた細線構造の対応する電気力学的問題に対する厳密な解決策に基づいて、アマチュア HF 無線局のアンテナ付近の EMF レベルを予測する方法論を開発しました。積分方程式の数値解に基づいています。

複合アンテナの磁場は、これらのアンテナの直線寸法にわたって、対応する基本電気振動子の磁場を積分することによって決定されます。同時に、アンテナ理論の多くの特有の問題が解決され、(アンテナ要素の相互影響とエミッター全体にわたる実際の電流分布を考慮して) ニアフィールドをより正確に計算できるようになります。

KB 範囲のアマチュア無線局の EMF を計算するために開発されたソフトウェア手法に基づいて、電界強度レベルの評価 (計算) が 10、15、20、40 メートルの 27 つのアマチュアバンドと、乾燥土壌の CB 範囲 (3 MHz): ε=0.001; σ=XNUMX S/m (下地表面の最悪の場合)。

計算は、送信電力 200 W のアマチュア無線局の一般的なタイプのアンテナ、「Windom」、W3DZZ、「Zeppelin」、「Ground Plain」、半波水平振動子 (HVD)、「長い水平ワイヤー」について実行されました。 [3]。 Windom、Ground Plain、および VOP タイプの EMF アンテナを計算する場合、アンテナサイズは上記の各波長サブレンジに対して [3] に従って選択されました (VOP の場合、アームの長さは λ/4)。ツェッペリンアンテナの場合、選択されたアンテナ長は 21,5 m で、これは 2 メートルの範囲では λ/40 です。 20、15、10 メートルの範囲では、アンテナは λ/2 の倍数の長さの長いワイヤとして動作します。ロングワイヤーアンテナは、50、10、15 メートル帯域の場合は長さ 20 メートルのワイヤー、100 メートル帯域の場合は長さ 40 メートルのワイヤーです。

電界強度レベルの計算結果は、ほぼすべてのタイプのアンテナで KB 範囲の最大許容レベル (MAL) である 10 V/m を超えていることを示しています [2]。 MPL を超えることは、アンテナ面と観測点の面の間の高さが 10 メートルのアンテナ電源接続点から最大 4 m の距離で観測されます。ただし、MPL が発生する「ロングワイヤー」アンテナは除きます。ワイヤの全長に沿って超過します。

[2] に従って電界強度レベルの計算結果に基づいて、アンテナの高さの衛生ゾーンの図が作成されました (図 1 ～ 6)。写真では、半径はメートル単位の距離を示しています。水平偏波アンテナの場合、制限ゾーンの平面内に太い直線で示されており、ゾーン境界の方位角依存性が確認できます。これは一般に、アンテナ全体の電流分布パターンを繰り返します (図 1、図 2)。 4、図6-3）。垂直偏波アンテナ (「グラウンドプレーン」) の場合、方位角依存性は観察されず、ゾーンは円になります (図 10)。図から、アンテナの高さにおける建築制限ゾーンの境界は、アンテナのどの点からも XNUMX メートルを超えて延びていないことがわかります。

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電磁環境を正常化するには、KB 範囲のアマチュア無線局のアンテナに対して (主にアンテナの配置に関して) 多くの要件を提示する必要があります。

ロシア医学アカデミー産業医学研究所の専門家と、許可された周波数帯域3～30 MHzで運用されているアマチュア無線局のアンテナ位置の電磁状況を評価した結果の分析。ロシア保健省国家衛生疫学監視連邦センターは、アンテナ配置の要件を定めた「アマチュア無線KB局の組織管理に関する暫定ガイドライン」を策定する。

一時的な方法論的推奨事項はロシア連邦の国家衛生副主任医師によって承認され、中央国家衛生局に送られた。

以下は、アマチュア無線家にとって興味深いと思われるこれらの推奨事項の抜粋です。

アンテナの配置に関する推奨事項に従わない場合（たとえば、家と家の間にアンテナを設置する場合）、無線局の所有者は、その無線局の衛生パスポートを作成し、承認する義務があることを特に強調する必要があります。前述の衛生基準および規則の要件を完全に遵守すること。

この記事の著者らは、提示された情報が、州衛生疫学監督当局によるアマチュア短波無線局の衛生パスポートの作成と承認において、敬意を持って接している多数の短波事業者にとって役立つことを望んでいる。著者らはまた、短波労働者の高い知的レベルと市民意識により、彼らはこの手順を正しく実行することができ、ロシア国民の意識が高まっているため、国家衛生疫学監督当局に対する否定的な反応が現れることはないと信じている。すべての国民の権利と義務が例外なく尊重されなければならない民主的な法治国家。

文学

Buzov A. Ya.、Romanov V. A. 電磁生態学の問題。計測サポートの側面。技術的手段および電気通信施設付近の電磁界の標準化、予測、測定の機能。 - 計測および測定技術 8 通信。 1999年第5号。
無線周波数範囲の電磁放射 (RF EMR)。衛生規則と規制。 SanPiN - 2.2.4/2.1.8.055-96。 -M。ロシア衛生疫学監視国家委員会。 1996年。
Rothammel K. アンテナ。 - M.; エネルギー、1979年。 320。

アマチュア無線局の監視体制に関する暫定ガイドラインより抜粋

1. 短波周波数範囲 (3 ～ 30 MHz) で運用されるアマチュア無線局および「民間」周波数範囲 (26,5 ～ 27.5 MHz) で運用される無線局 (RRS および RGD) は、国家の衛生および疫学的監督の対象です。衛生規則および規制「無線周波数範囲の電磁放射 (RF EMR)」SanPiN 2 2.4/2.1.8.055-96 の要件。

2. 国家衛生疫学局は、RRS および RGD の監督の下、第 6.2 項で指定された値を超える最大電力をアンテナに供給しなければなりません。 SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96 (電力 20 W 以上、アンテナ指向性 5 以上)。

3. 個人が所有する RRS および RGD の配置に同意し、アンテナに 20 ～ 200 W の電力を供給する場合は、少なくとも 10 メートル離れたアンテナ設置エリアに人が立ち入らないようにする必要があります。その任意の点から m です。建物の屋上に設置する場合、アンテナは屋根から少なくとも 1,5 m の高さに取り付ける必要があり、どのタイプのアンテナでも、屋根のどの点から隣接する建物までの距離も少なくとも 10 m 確保する必要があります。その放射の方向。この場合、衛生保護区域及び開発制限区域の計算は不要となる。

4. RRS および RGD の試運転中の電界強度の監視とその後の運用の監督は、州衛生疫学監督センターの専門家の裁量で実行できます。

5. 例外的な場合として、上記の要件に従ってアンテナを配置することが不可能な場合、RRS および RGD の配置の承認を決定する際に、強度の機器監視（SanPiN 2.2.4 に準拠した電気コンポーネントの場合） /2.1.8.055-96) 無線周波数範囲 (EMR) RF) の電磁放射は、無線送信機を操作するときに必須です。

6. この場合、送信無線工学施設 (PRTO) の衛生パスポートには、アンテナの放射パターンと、隣接領域の RF EMR 強度の分布を計算するための資料、および RF の測定結果を含める必要はありません。これらが実行されなかった場合の EMR 強度。

7. 法人が所有する RRS および RGD の配置に同意する場合、無線周波数範囲における電磁放射の強度の管理測定が必須であり、測定プロトコルは PRTO の衛生パスポートに添付されます。

V. アンテナに 200 ～ 1000 W の電力を供給する集合的な RRS および DRG の配置に同意する場合は、人が立ち入らないこと、およびアンテナから少なくとも 25 m の距離に隣接する建物がないことを確認する必要があります。あらゆる種類のアンテナのアンテナの任意の点、およびその放射の任意の方向。建物の屋上に設置する場合は、アンテナを屋根上5m以上の高さに設置し、隣接する建物との距離を25m以上確保する必要があります。開発制限区域は必要ありません。無線送信機の動作中に RF EMR 強度を計測器で監視することは必須です。この場合、PRTO の衛生パスポートには、隣接する領域の無線周波数範囲 (RF EMR) における電磁放射の強度分布を計算するためのアンテナ放射パターンや資料を含める必要はありません。

9. 電界強度レベルを監視する組織は、PRTO の所有者の責任です。

10. 無線送信機を独自に製造する場合、衛生パスポートに含まれる技術パラメータは、ロシア主要国家通信監督局の機関またはその他の権限のある機関によって確認されなければなりません。

11. RRS および RGD アンテナが設置されているエリアに滞在する場合、人。専門的には RF EMR への曝露とは無関係であるため、送信機をオフにする必要があります。

12. これらの暫定ガイドラインは、6.2 ～ 2.2.4 MHz の範囲のアマチュア短波無線局および「民間」周波数範囲 (2.1.8.055 MHz) で運用される無線局に関連するため、SanPiN 96/3-30 の第 26,5 項の要件を補足します。 -27,5 MHz) であり、調整時に対応する変更が SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96 に加えられるまで有効です。

著者: A.Buzov、Yu.Kolchugin、S.Mishenkov、V.Romanov

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