• Главная
    • /
  • Блог
    • /
  • Реферат - Дослідження впливу побутових і промислових електромагнітних випромінювачів на біологічні об'єкти - Сищук Святослав Всеволодович

Реферат - Дослідження впливу побутових і промислових електромагнітних випромінювачів на біологічні об'єкти - Сищук Святослав Всеволодович

  1. зміст Вступ
  2. 1. Актуальність теми
  3. 2. Мета і завдання дослідження
  4. 3. Характеристика антропогенних джерел електромагнітного випромінювання
  5. 4. Дані медичних досліджень про вплив НВЧ-випромінювання на біологічні об'єкти
  6. 5. Мобільний зв'язок як фактор негативного впливу на здоров'я людини
  7. 5.1. Заходи профілактики від шкідливого впливу електромагнітних випромінювань, що створюються мобільними...
  8. 6. Методика розрахунку за питомим коефіцієнтом поглинання електромагнітної енергії з використанням...
  9. Висновки
  10. список джерел

зміст

Вступ

У зв'язку зі значно збільшеним використанням електромагнітної енергії, за останні півстоліття склалося досить вагома обставина забруднення навколишнього середовища - електромагнітні випромінювання техногенного походження [ 1 , 2 ]. Його появі передувало як удосконалення технологій передачі даних і енергії, дистанційного контролю і спостереження, так і розвиток ряду інших технологічних процесів.

На початку 90-х років побачили світ нові види персональної і стільникового комунікацій, а також відбулися зміни в самій структурі джерел електромагнітних випромінювань. Пов'язано це було з початком використання нових діапазонів частот радіо- і телемовлення, розвитком різних засобів радионаблюдения, радіозв'язку і так далі. Характерною рисою таких джерел є те, що утворюється зона рівномірного радіопокриття, яка веде до збільшення електромагнітного фону навколишнього середовища, що в свою чергу негативно впливає на здоров'я людини.

Аналіз даної проблеми виявив, що з безлічі даних антропогенних факторів, превалює вплив засобів мобільного зв'язку на біологічні об'єкти, що викликає різні функціональні відхилення, які згодом призводять до розвитку патологічних змін.

1. Актуальність теми

Всесвітня Організація Охорони Здоров'я (ВООЗ) одним з небагатьох світових проектів реалізує Міжнародний електромагнітний проект (WHO International EMF Project), що показує, наскільки дана проблема значима в міжнародному масштабі. При цьому всі розвинені країни реалізують свої програми з вивчення впливу електромагнітних випромінювань на людину і навколишнє середовище. Еволюціонуючи, живі організми зуміли адаптуватися до певного рівня електромагнітного випромінювання, але при його різкому підвищенні відбувається напруга адаптаційно-компенсаторних можливостей організму. Впливаючи довготривало, даний фактор може їх виснажити, що призведе до незворотних наслідків на системному рівні. Безперечна актуальність даної проблеми та її висока соціальна значимість лягли в основу написання даної магістерської роботи.

2. Мета і завдання дослідження

Метою дослідження є побудова адекватної моделі взаємодії надвисокочастотного (НВЧ) випромінювання мобільного телефону з головою користувача.

Основні завдання дослідження:

  1. Побудова моделі голови людини на основі усереднених анатомічних даних, моделювання мобільного телефону.
  2. Розрахунок за питомим коефіцієнтом поглинання електромагнітної енергії (SAR) в шарах моделі голови людини з вибором частот випромінювання, відповідним найбільш поширеним стандартам стільникового зв'язку.
  3. Моделювання впливу локального нагрівання тканин від СВЧ-випромінювання мобільного телефону.
  4. Пошук і виявлення чинників, при яких високочастотне випромінювання від мобільного телефону чинить найменший вплив на здоров'я людини.
  5. Порівняння результатів моделювання програмного продукту з результатами інших дослідників і винесення загального вердикту.

3. Характеристика антропогенних джерел електромагнітного випромінювання

Всі існуючі джерела електромагнітного випромінювання можна умовно розділити на дві групи [ 3 ].

1. Джерела низькочастотних випромінювань (0-3 кГц).

Ця група включає в себе все, що пов'язано з виробництвом, передачею та споживанням електроенергії - електростанції, трансформаторні підстанції, лінії електропередачі, електронну техніку в будинках і офісах, включаючи персональний комп'ютер, залізничний транспорт на електроприводі, а також міський електротранспорт.

2. Джерела високочастотних випромінювань (від 3 кГц до 300 ГГц).

Дана група більш обширна, до неї відносять джерела прийому і передачі інформації - телебачення, радіо, аматорські радіопередавачі, мобільний зв'язок, радіотелефони для виробничих потреб, радіолокаційні станції (РЛС), супутникову радіозв'язок і навігацію. Також до групи входить технологічне обладнання, що використовує СВЧ-випромінювання, НВЧ-печі, електронно-променеві прилади - монітори, телевізори і так далі. У медицині струми високої частоти застосовуються як для дослідницької діяльності, так і для лікування різного роду захворювань. Що створюються при цьому електромагнітні випромінювання, є шкідливим виробничим фактором, і виникає необхідність застосування заходів із захисту від їх впливу.

Основними техногенними джерелами є:

  • мобільний зв'язок, радіотелефони, СВЧ-печі, Wi-Fi роутери і тому подібні;
  • трансформаторні підстанції, електростанції і енергосилові установки;
  • повітряні лінії електропередач (ЛЕП), електричні і кабельні мережі;
  • теле- і радиопередающие станції, РЛС, ретранслятори;
  • персональні комп'ютери та монітори;

Характерні параметри джерел електромагнітних випромінювань діапазону 3 кГц-300 ГГц наведені в таблиці 1 [ 4 ].

4. Дані медичних досліджень про вплив НВЧ-випромінювання на біологічні об'єкти

Є свідчення [ 5 ] Впливу електромагнітних випромінювань на процеси окисного фосфорилювання і на швидкість мембранного транспорту. Вплив на рідкі кристали клітинних мембран змінює їх проникність. Вкрай чутлива до електромагнітних випромінювань нервова система, їх вплив добре відбивається на електроенцефалограмі. Електромагнітні випромінювання практично будь-якого діапазону частот надають дезактивують вплив на електричні процеси в корі головного мозку і його підкіркових утвореннях. Виражається це змінами уваги та пам'яті, співвідношення між процесами збудження і гальмування в центральній нервовій системі і уповільненням при вибірці складних рухових стереотипів. Як наслідок, виявляються головні болі, розлад пам'яті і сну, підвищена стомлюваність [ 6 ]. Механізм дії різної частоти випромінювань на людину є результатом непрямої дії через центральну нервову систему, можливо його вплив безпосередньо на біоелектричні і біохімічні процеси в органах і тканинах [ 7 ].

Ембріо- і гонадотропну дію електромагнітних випромінювань виражається в значній мірі. Критеріями зрушень виробляє системи служать пикноз клітинних елементів сперматогенного епітелію, цитохимические зрушення, зміни в співвідношенні клітинних форм, гормональні порушення естрального і сперматогенной функції і інші морфологічні зміни. Дослідження впливу випромінювань на тваринах показують загальну картину - здатність до відтворення у самок знижується, порушується естрального циклу, у сперматозоїдів спостерігається зниження функціонального стану. У мозку експериментальних тварин (собаки, кішки, щури), змінюється структура нейронів, рецепторних і провідникових елементів нервових клітин, їх метаболізм, пошкоджується белковообразующая система клітини, біологічні мембрани, тобто розвивається мікрохвильова патологія або мікрохвильова хвороба [ 8 - 10 ].

Що стосується людей, то у жінок змінюється менструальний цикл і функція відтворення, що виражається мимовільними абортами і токсикозами вагітності, а у чоловіків відбувається пригнічення гормональної функції гонад [ 6 ]. Електромагнітні випромінювання, впливаючи на кровоносну систему, призводять до зниження або підвищення серцевого ритму та артеріального тиску. Дані ефекти не тільки результат прямої дії електромагнітних випромінювань на систему кровообігу, їх також можна розглядати як порушення її регуляції.

5. Мобільний зв'язок як фактор негативного впливу на здоров'я людини

Останні роки характерні інтенсивним розвитком стільникового зв'язку. Може здатися, що рівні електромагнітного випромінювання невисокі, але наслідки їх постійного впливу на організм досі не вивчені до кінця. До того ж кількість людей, які купують мобільні пристрої, з кожним роком зростає. В останньому звіті компанії Ericsson, під назвою Ericsson Mobility Report, були опубліковані дані [ 11 ] За четвертий квартал 2015 року, в яких вказувалося, що за цей час підключилося 68 млн нових абонентів. І це при загальній кількості активних SIM-карт рівним 7,3 млрд. Фактична кількість абонентів мобільного зв'язку по світу близько 4,9 млрд., Все пояснюється тим, що одна людина використовує кілька пристроїв або один пристрій на кілька SIM-карт. Країни, що лідирують за новими підключень - це Індія (+13 млн), слідом йде Китай (+ 7 млн), за ним США (+6 млн), М'янма (+ 5 млн) і Нігерія (+4 млн). Дослідження вказує [ 12 ], Що на сьогоднішній день в Росії більше 247 млн ​​чоловік користується послугами стільникового зв'язку.

Ситуація в мегаполісах на поточний момент така, що базові станції стільникового зв'язку випромінюють потужність яку можна порівняти з потужністю всіх радіотехнічних об'єктів, що використовують для своєї роботи частоти від 300 МГц до 30 ГГц і в середньостроковій перспективі перевищить її [ 13 ].

Від кількості підключених абонентів в певний відрізок часу залежить потужність, яку випромінює базова станція. Частота випромінювання і його модуляція визначаються стандартами систем мобільного зв'язку. Такі стандарти, як GSM-900 та GSM-1800 (таблиця 2) отримали найбільш широке поширення [ 14 ].

З таблиці видно, що мобільний телефон буде випромінювати тим менше вихідний потужності, ніж більш високою буде частота його роботи.

На рахунок впливу електромагнітного випромінювання мобільного телефону на організм людини, знову звернемося до медицини.

Розподіл електромагнітного випромінювання мобільного телефону в просторі істотно змінюється, коли абонент веде по ньому розмова. Людська голова поглинає при цьому від 10,8 до 98% випромінюваної енергії [ 15 ].

Зміни біоелектричної активності під дією випромінювань мобільних телефонів - це посилення активності альфа-2, бета-1 і бета-2 активності [ 16 ], Зменшення амплітуди повільних мозкових потенціалів при опроміненні під час виконання випробуваним завдань [ 17 ], Зміни дельта-активності [ 18 ]. За допомогою добровольців були проведені експерименти, в ході яких було встановлено, що вплив стільникового радіотелефону погіршує показники виконання завдань, що вимагають підвищеної уваги і маніпуляції інформацією в короткостроковій пам'яті [ 19 ].

Під впливом електромагнітного випромінювання мобільних телефонів відбувається зменшення фази швидкого сну, біоелектрична активність мозку в цю фазу змінюється в альфа-1 і альфа-2 діапазонах [ 20 ], Крім того, дослідники виявили, що загальна тривалість сну скорочується [ 21 ].

При цьому існують роботи, в яких показано відсутність вплив електромагнітного випромінювання на сон і біоелектричну активність мозку [ 22 - 24 ].

Діапазон СВЧ відрізняється своїм впливом на біологічні об'єкти від інших, більш низьких діапазонів радіочастот. Його випромінювання здатні безпосередньо нагрівати тканини організму [ 25 ]. Найбільш інтенсивному впливу піддається ділянку голови абонента, який знаходиться поруч з антеною мобільного телефону. В кінцевому підсумку, крім локальних перегрівів, активність ряду ферментів в тканинах може змінитися, зокрема можливе підвищення активності ферменту NO-синтетази, підвищення утворення оксиду азоту, що призводить до змін внутрішньо- і позачерепних гемодинаміки, що розцінюється як один з механізмів біологічної дії електромагнітного випромінювання [ 26 ].

Абоненти мобільних телефонів часто скаржаться на відчуття тепла в області вуха, болі в голові, печіння шкіри обличчя, що тривають близько 2-х годин після закінчення розмови [ 27 ]. Іноді головний біль в тім'яно-потиличної області з'являються при розмові по мобільному телефону і швидко припиняються після його закінчення [ 28 ]. Відзначаються також слабкість, запаморочення, порушення сну, одностороннє порушення чутливості шкіри обличчя, особливо виражені, якщо стільниковим телефоном користуватися часто і тривало [ 29 , 30 ].

Окрему увагу слід приділити тому факту, що стандарти безпеки для стільникових телефонів, що діють на сьогоднішній день, були розроблені для дорослого населення і в них не були враховані особливості дитячого організму. Дана проблема була підтверджена ВООЗ, національними властями країн Азії та Європи, Науковим комітетом Європейської Комісії та Міжнародними науковими конференціями по вивченню біологічної дії електромагнітних випромінювань [ 31 ].

Що стосується розвитку пухлинного процесу в структурах головного мозку при користуванні стільниковими телефонами, то думки авторів кардинально розходяться. так [ 32 ] Не змогли виявити статистично значуще підвищення ризику онкологічних захворювань головного мозку і інших локалізацій. В університеті Манчестера експерти на підставі 10-річних досліджень встановили, що електромагнітне випромінювання від стільникових телефонів настільки несуттєво, що привести до онкології мозку і будь-яких інших органів воно просто не може. На їхню думку, дана недуга може виникнути тільки у одного з 10 000 чоловік при користуванні мобільним телефоном протягом 10 років [ 22 ]. Цим даними суперечать [ 33 , 34 ], Які показали, що ризик розвитку новоутворень головного мозку збільшується на 30%, а при використанні стільникового телефону понад 10 років цей ризик підвищується на 80%. На думку ряду фахівців, потужні електромагнітні випромінювання від стільникових телефонів викликають зміни в клітинах, причому навіть у осіб хто розмовляє ним менше 15 хвилин на добу. Ознаки ураження можуть проявлятися не відразу, а після закінчення 15-20 років і, на думку авторів, до 2020 року кількість людей з пухлинами головного мозку може вирости в 20 разів [ 35 ]. У доповіді постійного комітету ПАРЄ декларується, що випромінювання мобільних телефонів і Wi-Fi негативно впливають на все живе, провокують розвиток пухлин мозку і порушують чоловічу репродуктивну функцію [ 36 ]. Все це є свідченням того, що розвиток пухлинного процесу у користувачів мобільних телефонів далеко не вирішена проблема і вимагає продовження довгострокових досліджень [ 37 ].

5.1. Заходи профілактики від шкідливого впливу електромагнітних випромінювань, що створюються мобільними телефонами

Як особистих заходів профілактики від шкідливого впливу НВЧ-випромінювань мобільних телефонів, рекомендується [ 38 ]:

  1. Після того як ви набрали номер, не тримайте телефон близько відразу телефон до вуха. В цей час йде найбільш сильне випромінювання, так як телефон зв'язується з базовою станцією.
  2. Після 3-х або 4-х хвилинної розмови потрібно дати організму відновитися протягом 20-25 хвилин.
  3. При розмові по телефону знімати окуляри з металевою оправою, так як наявність подібної оправи, що грає роль випромінювача, може привести до збільшення інтенсивності електромагнітного випромінювання, що падає на певні її ділянки в порівнянні зі стандартною ситуацією.
  4. Використовувати бездротову гарнітуру. Справа в тому, що провідна гарнітура підсилює вплив радіації на вушний канал. Провід від гарнітури не тільки передає випромінювання самого телефону, але і служить антеною для електромагнітних полів ззовні.
  5. Не застосовувати препарат телефон в тісних, обшитих металом приміщеннях, таких як автомобілі і ліфти. Металева оболонка буде працювати як клітина Фарадея, відображаючи випромінювання телефону назад на людей всередині.
  6. Чи не дзвонити, якщо показник сили сигналу майже на нулі. В цьому випадку телефону доводиться сильніше опромінювати вас.
  7. Чи не класти телефон в кишеню і не носити його на поясі, поки він включений. Тканини нижній частині людського тіла непогано проводять струм і швидше засвоюють дози радіації, ніж головні тканини.
  8. Багато хто використовує свій мобільний телефон як будильник вранці. У цьому випадку він повинен знаходитися на відстані не менше 50 см. Така відстань значно знижує можливість впливу на людину.
  9. Купувати телефон з низьким рівнем питомим коефіцієнтом поглинання (SAR).
  10. По можливості використовувати SMS, дотримуватися правил етикету користування мобільним телефоном [ 35 , 39 ].

6. Методика розрахунку за питомим коефіцієнтом поглинання електромагнітної енергії з використанням середовища CST STUDIO SUITE

Людське тіло являє собою діелектрик з великими втратами і сильно ускладнює вирішення електродинамічної задачі. Але саме розрахунок і зменшення потужності, що поглинається в людському тілі під час використання мобільного телефону, знаходиться зараз в числі пріоритетних завдань, і вирішувати її пропонується моделюванням в середовищі CST STUDIO SUITE.

CST STUDIO SUITE - це потужній комплекс [ 40 ] Від компании Computer Simulation Technology, с помощью которого можливо Проводити трівімірне моделювання об'єктів різної форми [ 41 ]. Створюються трівімірні конструкції креслення найпростішіх геометричність форм и Виконання логічніх операцій над ними [ 42 ]. Можливий імпорт моделей з сторонніх програм. Накреслівші конструкцію, яка задає ГРАНИЧНІ умови и визначили місце Розташування джерел збудження, весь простір завдання розбівається на сітку, после чого в Кожній его точці розраховується поле. Найбільш гнучким методом, реалізованим в CST Microwave Studio, що є частиною CST STUDIO SUITE, вважається Transient Solver - це програма розрахунку перехідного процесу, що виконує розрахунок проектованого пристрою в широкому діапазоні частот після розрахунку єдиною перехідної характеристики.

Сучасні СВЧ пристрою за фактом складаються з антени, приймального і передавального радіоканалу, блоків АЦП, ЦАП і цифрової частини. Окремі вузли реалізуються на процесорах і мікросхемах. Саме тому, потрібно проводити дослідження і розробки нових методів проектування, синтезу та аналізу, як окремих вузлів, так і системи цілком.

Залежно від відстані до антени, навколишній простір може бути розділено на ближню зону і зону випромінювання [ 43 ]. Кордон далекої зони розташована на відстані:

(1)

Ближня область може бути розділена на дві підобласті: область випромінювання і реактивна область. В області випромінювання, розташованої ближче, ніж 2D2 / λ до джерела, потужність випромінювання швидко змінюється з відстанню від антени. Область поблизу антени, де переважають реактивні складові, відома як реактивна область. Закон зміни поля від відстані залежить від типу антени. Для більшості антен, межа переходу між реактивної областю та областю випромінювання знаходиться на відстані (0,2 ... 0,4) D2 / λ.

Численні результати математичного моделювання та експериментальних досліджень показують, що [ 43 ]:

  • електричне поле посилюється на поверхні біологічного тіла і направлено майже перпендикулярно до поверхні тіла;
  • електричне і магнітне поля поширюються по викривлених траєкторіях у внутрішній частині біологічного тіла;
  • електричне поле послаблюється матеріалом з великою діелектричною проникністю (приблизно до 10-6) при проникненні в біологічні тканини;
  • електричне поле, викликане магнітним полем, збуджує вихрові струми, які збільшуються з відстанню від центру тіла.

Ці результати відносяться до тих частотах, на яких найбільший розмір тіла малий у порівнянні з довжиною хвилі. Так, для антени розміром 10 см, що працює на частоті 900 МГц, і розташованої у вільному просторі, відстань 2D2 / λ дорівнює приблизно 6 см. Це означає, що ближнє поле знаходиться біля джерел випромінювання. Якщо розглядається поле від мобільного телефону в момент розмови, то тоді в цій зоні енергія поглинається в голові людини. Показано, що близько 40-50% випромінюваної НВЧ потужності перевідбивається між випромінюючої антеною і головою. Велика частина поглиненої потужності концентрується в області, найбільш близькою до антени, в районі голови. Анатомія голови і неоднорідність її тканини впливає на максимальне значення і розподіл SAR в голові користувача стільникового телефону. Однак, сумарна SAR в голові однакова для однорідної або неоднорідної моделі.

Властивості поля в ближній зоні поблизу біологічного об'єкта [ 43 ]:

  • високочастотні електричні і магнітні поля розділені і не однорідні;
  • хвильовий опір змінюється від точки до точки;
  • ширина випромінювання антени мала в порівнянні з головою або тілом людини;
  • вплив електричного поля більш слабке, так як діелектрична проникність тканини - відносно висока.

Поле в далекій зоні має вигляд плоскої хвилі незалежно від конфігурації випромінювача. Електричні і магнітні поля пов'язані через повне опір середовища. Перехід ВЧ потужності з повітря в планарную тканину становить 20-60% на частотах радіозв'язку. Однак ця величина може бути більше і енергія може досягати більшої глибини в тілах з кривими поверхнями. Фактично, ВЧ енергія - резонансна, що поглинається головою в діапазоні 400 ... 1500 МГц, і максимальні значення SAR, або місця локального перегріву, можуть виявитися біля центру голови. Для подовжених тіл, у яких велике відношення висоти до ширини, взаємодія радіочастотної енергії з біологічними системами залежить від поляризації електромагнітної хвилі електричного поля.

Основна ідея розрахунку потужності, що поглинається в голові користувача мобільного телефону, полягає в використанні спеціального режиму виведення результатів розрахунку модуля поля: уздовж лінії, що перетинає конструкцію наскрізь. В цьому випадку можна розрахувати залежність модуля поля від координати віддалення від антени (рисунок 1).

Корпус телефону покривається з усіх боків пластиком з діелектричної проникністю 2.2. Товщина цього пластика, так само як форма корпусу, впливають на результати моделювання, що є предметом досліджень.

Товщина цього пластика, так само як форма корпусу, впливають на результати моделювання, що є предметом досліджень

Малюнок 1 - Стільниковий телефон поблизу голови користувача

За визначенням, питомий коефіцієнт поглинання (Specific Absorption Rate - SAR) електромагнітної енергії - показник, що визначає енергію електромагнітного поля, що поглинається в тканинах тіла людини за одну секунду. Цим показником оцінюється шкідливий вплив мобільних телефонів на людину. Одиницею виміру SAR є Вт / кг.

  • У Європі допустиме значення випромінювання становить 2 Вт / кг для 10 грамів тканин.
  • У США використовується інша система вимірювань - Федеральне агентство по зв'язку (FCC) сертифікує лише ті стільникові апарати, SAR яких не перевищує 1,6 Вт / кг для 1 грама тканин.
  • У Росії своя система вимірювання випромінюваної потужності - у ВАТ на квадратний сантиметр.

Коефіцієнт поглинання обчислюється за нижченаведеними формулами [ 44 , 45 ].

Якщо відома напруженість поля в тканинах:

(2)

Якщо відома щільність струму в тканинах:

(3)

Якщо відомо підвищення температури в тканинах:

(4)

Значення SAR визначаються при максимальній потужності роботи стільникового телефону. Як згадувалося раніше, вона залежить від місцезнаходження абонента і буде тим більше, чим гірше якість зв'язку. Хоча варто відзначити, що потужність передавача мобільного телефону регулюється базовою станцією, а різниця між максимальною і мінімальною потужністю становить приблизно 100 раз.

Формулу (2) можна використовувати, якщо відомі значення напруженості поля Е в цікавлять точках моделі голови. Аналіз поля можна обмежити точками, найближче розташованими до антеною системі, або по найбільш характерним напрямками. Такими напрямками в даному аналізі обрані лінії, що йдуть перпендикулярно корпусу телефону на заданій висоті, близькій до висоти антени.

Розглянемо наступну тришарову модель голови людини, параметри якої наведені в таблиці 3.

Приклад розподілу SAR для частоти 900 МГц у розрахунку на 10 грам тканини представлений на малюнку 2.

Приклад розподілу SAR для частоти 900 МГц у розрахунку на 10 грам тканини представлений на малюнку 2

Малюнок 2 - Розподіл SAR всередині голови користувача мобільного телефону
(Анімація: 6 кадрів, 10 циклів повторення, 144 кілобайт)

Для аналізу поширення хвиль в діелектричній середовищі з великими втратами потрібно скористатися поняттям комплексної діелектричної проникності:

(5)

Введення комплексної діелектричної проникності відображає той факт, що в провідному тілі є так звані сторонні струми, які з'являються за рахунок порушення їх зовнішніми джерелами (на противагу поляризаційним струмів, які пояснюються тільки рухом зарядів діелектрика). Значення дійсної частини ε говорить про інтенсивність процесу поляризації, в той час як уявна частина характеризує щільність струмів провідності. Зображуючи число на комплексній площині, можна характеризувати співвідношення між реальною і уявною частиною за допомогою кута діелектричних втрат. Чим більше цей кут, тим відносно велика частина електромагнітної енергії розсіюється у вигляді тепла при протіканні струмів провідності. На практиці найчастіше користуються тангенсом цього кута:

(6)

Розрахований за формулою (6) тангенс кута діелектричних втрат використовується в програмі CST MWS.

Висновки

В даний час проектування НВЧ структур пов'язано з вибором, описом і підтвердженням автентичності обраної моделі. Побудова автентичної моделі ставить завдання з розрахунку і аналізу тих характеристик системи, які будуть реалізовані в пристрої. Сучасні програми з проектування та аналізу НВЧ пристроїв не гарантують побудову такої достовірної моделі, її слід розвивати досвідченим шляхом на основі самостійних досліджень. Варто також підкреслити, що при всьому різноманітті програм з моделювання, не можна змінювати ставлення до обов'язкових знань технічних і суміжних з ними дисциплін. Сучасна реальність проектування така, що часто може виникати необхідність вважати задачу на декількох програмах (з використанням різних методів розрахунку), і тільки в разі отримання близьких результатів вважати, що завдання виконане правильно, а модель побудована правильно.

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: червень 2017 року. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.

список джерел

  1. Колесник А. Г. Електромагнітний фон і його роль в проблемі охорони навколишнього середовища і людини / Изв. Вузів. Фізика, 2008. - С. 102-112.
  2. Електромагнітне забруднення навколишнього середовища і здоров'я населення Росії / Под ред. Дьоміна А. К. Доповідь по політиці в галузі охорони здоров'я. - М .: Російська асоціація громадського здоров'я, 2006. - 91 С. - Бібліографія - 608 іст.
  3. Кайда С. В., Старостенко М. Б., Паслен В. В. / Електромагнітне забруднення навколишнього середовища. Права і безпеку [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http: //gisap.eu/ru/no ...
  4. Характерні параметри джерел ЕМП діапазону 3 кГц-300 ГГц [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http: //studopedia.ru / ...
  5. Кашкалда Д. А., Пащенко Є. А., Зюбанова Л. Ф. // Медицина праці та промислова екологія, 2007. - № 10. - С. 14-17.
  6. Нікітіна В. Н. Забезпечення безпеки і охорона здоров'я населення в умовах впливу ЕМП стільникового зв'язку // Стільниковий зв'язок і здоров'я: медико-біологічні та соціальні аспекти / Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, 20-22 вересня 2008 р Москва; Матеріали засідання Російського національного комітету із захисту від неіонізуючих випромінювань, 26 лютого 2008 р Москва. - Москва, 2008. - 221 с.
  7. Думанський Ю. О., Сердюк А. Н., Лось І.П. / Вплив електромагнітних полів радіочастот на людину. - Київ: Здоров'я, 1975.
  8. Білокриницький В. С. / Зміни мозку при дії НВЧ-поля. - Одеса: ОДМУ, 2002. - 399 С.
  9. Білокриницький В. С. / Характер фізіологічних і морфологічних змін нервової системи опромінених НВЧ-полем тварин в процесі формування мікрохвильової патології (мікрохвильової хвороби), Клініка та експериментальна патологія, т. IY, 2005. - № 3. - С. 13-17.
  10. Білокриницький В. С. / Гіпотеза біологічної дії НВЧ-випромінювань за рахунок торсіонної компоненти полів кручення, 7-th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology, Saint-Petersburg, 2007. - С. 355-357.
  11. Ericsson Mobility Report [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http: //www.ericsson.com / ... .
  12. Advanced Communications & Media [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http: //www.acmconsulting ... .
  13. Голишко А. В., Сомов А. Ю. / Проблеми еколого-технічного розвитку мереж стільникового зв'язку // Вісник зв'язку - 2008. - № 10. - С. 60-69.
  14. Безпека життєдіяльності: Підручник для вузів, 2-е вид. // Під ред. Михайлова Л. А. - СПб .: Питер, 2012. - 461 С .: ил. - С. 342.
  15. Думанський Ю. Д., Даценко В. І. // У кн .: Елетромагнітние поля і здоров'я людини: Матер. 2-й міжнар. конф. Проблеми електромагнітної безпеки людини. Фундамент. і прикл. Дослідження. Нормування ЕМП: філософія, критерії та гармонізація. 1999. - М. - С. 116-117.
  16. Reiser H. // Europ. J. Med. Res, 1995. - Vol. 1. - № 1. - pp. 27-30.
  17. Freude G. // Europ. J. Appl. Physiol, 2000. - Vol. 81. - рр. 18-27.
  18. Hietantn M., Kovada T., Hamalainen AM // Scand. J. Work Environm. Health, 2000. - Vol. 26. - рр. 87-92.
  19. Koivisto M., Hamalainen H. // Neuro Report, 2000. - Vol. 11. - рр. 413-415.
  20. Mann K., Roschke J., Wagner P. // Neuropsychobiology, 2000. - Vol. 42. - pp. 207-212.
  21. Johansen C., Boice JD, McLaughlin JK et.al. // Brit. J. Cancer, 2002. - Vol. 86. - рр. 348-349.
  22. Александрова Н. / Мобільні телефони не викликають рак мозку [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http: //newsland.com / ... .
  23. Hietanen M. // Ibid, 2001. - рр. 87-92.
  24. Seze R. // J. Sleep Research, 2000. - Vol. 9 (1), р. 19.
  25. Проблема впливу електромагнітних полів стільникового зв'язку на організм людини // Санітарний лікар, 2008. - № 11. - С. 85-89.
  26. Paredi P., Kharitonov S., Hanazawa T. et.al. // Laryngoscope, 2001. - Vol. 111 (1). - рр. 159-162.
  27. Ofiedal G., Wilen J., Sandstrom M. et.al. // Occup. Med. (London), 2000. - Vol. 50 (4). - рр. 237-245.
  28. Hocking B. // Occup. Med. (London), 1998. - Vol. 50 (5). - рр. 357-360.
  29. СHIA SE // Environm. Health Persp, 2000. - Vol. 108. - рр. 1-8.
  30. Hocking B., Westerman R. // Ibid, 2000. - Vol. 50 (5). - рр. 366-368.
  31. Діти і мобільні телефони: під загрозою здоров'я майбутніх поколінь [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http: //www.tesla.ru / ... .
  32. Johansen C., Boice JD, McLaughlin JK et.al. // J. Nat. Cancer Inst, 2001. - Vol. 93 (3). - рр. 203-207.
  33. Hardell L., Nasman A., Pahlson A. et.al. // Int. J. Oncol, 1999. - Vol. 15 (1). - рр. 113 & ndah; 116.
  34. Hardell L., Hallquist A., Hansson M. et.al. // Europ. J. Cancer Prevention, 2002. - Vol. 11, рр. 377-386.
  35. Як убезпечити себе від впливу мобільного телефону [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http: //newsland.com / ... .
  36. В ЄС пропонують створити зони вільні від електромагнітних хвиль [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http: //lb.ua/news ... .
  37. Додіна Л. Г., Піддубний Д. А., Сомов А. Ю. / Вплив електромагнітного випромінювання пристроїв стільникового зв'язку на здоров'я людини (Огляд літератури) // Медицина праці та промислова екологія, 2004. - № 5. - С. 35- 38.
  38. Савицька Я. А., Паслен В. В. / Вплив високочастотних електромагнітних полів на організм людини // Екологія та ноосферологія. - 2009. - Т. 20. - № 1-2. - С. 38-43.
  39. Мобільний друг / Ярмарок розваг, 2011. - № 6. - С. 50.
  40. Курушин А. А. / Школа проектування НВЧ пристроїв в CST STUDIO SUITE // М .: ТОВ Сам Поліграфіст, 2014. - 433 стор.
  41. Сайт компанії CST - розробника програми CST STUDIO SUITE [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://www.cst.com/
  42. Горбачов А. П., Єрмаков Є. А. / Проектування друкованих фазованих антенних решіток в САПР CST Microwave Studio: навчальний посібник. - Новосибірськ: НГТУ, 2008. - 88 С.
  43. Lin JC and Gandhi OP, / Computer methods for predicting field intensity, in Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields, Polk, C., and Postow, E., Eds., CRC Press, Boca Raton, FL, 1996. - pp. 337-402.
  44. Paulsen KD, Jia X., and Sullivan JM Jr. / Finite element computations of specific absorption rates in anatomically conforming full-body models for hyperthermia treatment analysis, IEEE Trans. Biomed. Eng., 1993. - p. 40, 933.
  45. Yee KS, / Numerical solutions of initial boundary value problems involving Maxwell's equations in isotropic media, IEEE Trans. Antennas Propagat., 1966. - p. 14, 303.