|
…такая задача: Имеем источник сигнала в СВЧ (2-4 Ггц) диапазоне, вокруг бетонные коробки (дома), расположенные в определенном порядке. Другие внешние факторы отбросим для упрощения задачи. Вопрос: чем можно расчитать (Ansys, Cosmos и т.д.) напряженность электромагнитного поля в любой точке? Можно ли это проанализировать вообще (с допустимой погрешностью) вручную? Может литературу какую-нибудь подскажете? …
-----------------------------------------
Да, можно проанализировать с допустимой погрешностью, что и сделано, например, в книжке – Крылов В. А., Юченкова Т. В. Защита от электромагнитных излучений. – М.: Советское радио, 1979, 216 с.
Вообще-то, ослабление интенсивности СВЧ-излучения определяется как рассеянием (переотражением), так и поглощением. Рассеяние излучения можно оценить отдельно. Дальность распространения зависит, прежде всего, от следующих факторов:
1. Мощности источника.
2. Расстояния до точки контроля.
3. Диаграммы направленности излучения.
4. Ослабления (поглощения) излучения в вещественных средах.
Интенсивность излучения в любой точке обычно оценивается плотностью потока мощности (I) излучения на единицу поверхности [Вт.м2], которая определяется приближённой формулой (1.36, в упомянутой книге):
I = (PG) F2/4пR2,
где
P – мощность источника, Вт;
R – расстояние, м;
G – коэффициент усиления антенны (диаграммы направленности);
F – коэффициент ослабления (зависящий от многих факторов).
Например, кирпичная стена толщиной 70 см даёт ослабление потока мощности порядка (16 – 21) дБ: окно с двойными рамами – (7 - 13) дБ: стекло – 2 дБ (см. Таблицу 1.14 в книге). В поглощении СВЧ-излучения играет роль и поляризации излучения электромагнитной (или магнитоэлектрической) волны (например, относительно расположения арматуры железобетонных конструкций. Кроме того, СВЧ-излучение (в отличие от оптического) имеет способность проникать через разнообразные щели в экранирующих материалах. Возможно ослабление излучения и в осадках, а также на парах воды и кислорода в атмосфере на фиксированных частотах более высокочастотного излучения, а именно, на длинах волн – 1,35 см; 0,5 см; 0,25 см; 1,6 мм; 0,75 мм.
Конечно, можно оценивать интенсивность излучения и через напряжённость поля (электрического или магнитного = ?), однозначно связанных, согласно сущестсвующей теории распространения волн, через волновое соротивление с плотностью потока мощности (и вектором Пойнтинга). Однако, этот вопрос достаточно тёмный и должен рассматриваться по разному соответственно для «электромагнитных волн» (Герц, 1888 г.) и «магнитоэлектрических волн» (Сидорович, 1988 г.), сравнительный анализ распроотранения которых до сих пор не проводился. А понятие «вектора Пойнтинга» вообще является историческим анахронизмом.
Поглощение СВЧ-излучения в различных вещественных средах в широком частотном диапазоне можно также оценить (смоделировать) с помощью прикладной компьютерной программы “SPECTRA” <http://spectra.at.tut.by> .
|
