8 (812) 272-44-15
8 (812) 275-36-18
8 (921) 964-94-92

Home
A+ R A-


О возможности размещения антенн мобильной связи на зданиях котельных

В настоящее время в связи с загруженностью существующих и недостатком новых специализированных антенно-мачтовых сооружений передающие антенны часто размещают на стенах  высотных  зданий и сооружениях опасных производственных объектов  по хранению и переработке растительного сырья ( элеваторах и рабочих башнях). При этом излучаемая антенной мощность и другие ее параметры (характеристики направленности, место расположения, ориентация и т.д.), выбираются, исходя из необходимости обеспечения устойчивой радиосвязи, и, как правило, очень мало внимания уделяется проблемам воздействия электромагнитного поля на биологические материалы, находящихся внутри этих зданий. Между тем, биологическая активность электромагнитного поля уже доказана, и степень его воздействия учитывается в разрабатываемых нормативных документах. Следовательно, такие антенны являются дополнительным фактором электромагнитного загрязнения близко расположенных помещений, и возникает острая проблема расчета уровней электромагнитных полей внутри помещений.

Расчетное прогнозирование уровней поля должно производиться по достоверным, апробированным, научно обоснованным методикам, которые должны быть неотъемлемой частью санитарных норм. После анализа уровней электромагнитных полей внутри помещения их необходимо сравнить с предельно допустимыми на сегодняшний день уровнями электромагнитного поля в России. Если уровни поля превысят предельно допустимые, необходимо предпринимать ряд специальных мер по защите живых существ и биологического материала, находящихся в помещении.

Следует, однако, отметить, что задачи анализа антенн относятся к задачам дифракции электромагнитных волн на различного рода препятствиях, в том числе, на стенах зданий и оконных проемах. В связи с большим количеством всевозможных факторов, влияющих на распределение поля, а также со сложностью точного описания препятствий, задания параметров среды и т.п. решить такую задачу точными электродинамическими методами на представляется возможным, поэтому на сегодняшний день активно разрабатываются разнообразные приближенные методы решения в целях анализа электромагнитной обстановки внутри помещения.

Структура поля внутри помещения носит сложный интерференционный характер, так как возникает сложная система переотражений как падающего поля от внешней стороны стены, так и прошедшего поля от предметов внутри помещения. С учетом специфики проблемы нет необходимости детально исследовать картину поля, достаточно найти огибающие быстро осциллирующих функций. В большинстве случаев такой подход упрощает задачу.

Проникновение поля, излученного антенной, внутрь здания зависит от очень многих факторов. Рассмотрим основные из них.

Во-первых, это диаграмма направленности антенны и ее ориентация относительно стен здания. Так, если антенна имеет хорошую направленность, т.е. один узкий главный лепесток и практически нулевые боковые лепестки, и главный лепесток направлен от стены, то с высокой степенью точности можно считать, что уровень излучения в помещении будет достаточно мал. Если же, напротив, антенна всенаправлена, т.е. ее азимутальная диаграмма направленности близка к круговой, то уровень поля в помещении будет зависеть от уровня излучения в сторону стены здания. Следует отметить, что довольно часто с целью снижения затрат на изготовление и строительство антенны стены зданий и сооружений используют в качестве рефлекторов. С точки зрения минимизации электромагнитного загрязнения это крайне нежелательно. В таких случаях следует, напротив, устанавливать на стенах специальные рефлекторы, которые, с одной стороны, обеспечивают необходимые направленные свойства, а с другой Во-вторых, проникновение поля в помещение зависит от излучаемой мощности антенны. Понятно, что чем больше мощность, а, следовательно, и амплитуда поля антенны, тем больше будет уровень поля в помещении. Другими словами, с точки зрения минимизации электромагнитного загрязнения мощность желательно снижать, однако эта мера не очень эффективна.

В-третьих, наблюдается сильная зависимость от материала стен. Проникновение поля сквозь стены определяется коэффициентом прохождения материала стены. Фактически стена представляет собой слоистый диэлектрик с потерями, в котором имеются металлические включения. Как уже отмечалось, строгий электродинамический анализ таких объектов крайне затруднителен, и коэффициент прохождения определяется на основе приближенных методик.

В ряде случаев помимо расчета уровней поля возникает задача определения степени нагрева стен здания и объектов (в том числе биологических) внутри здания в присутствии антенн с большой излучаемой мощностью. Для точного решения данной задачи в общем случае необходимо найти поле в объеме, занятом материалом стен, после чего найти мощность тепловых потерь по закону Джоуля-Ленца и выполнить тепловые расчеты методами термодинамики. Для сплошного заполнения помещений биологически активной средой (например, зерно или подсолнечник на элеваторах) задача решается аналогично уже с учетом результатов расчетов для стен здания. С практической точки зрения такая задача чрезвычайно сложна, прежде всего, из-за сложности самого объекта анализа, а также из-за того, что далеко не всегда бывают известными точные электро- и термодинамические параметры материалов стен и биологических объектов. Тем не менее, для рассмотрения принципиальной возможности установки антенн на таких сооружениях можно провести приближенные расчеты с последующим их использованием для принятия соответствующих решений.

 

 

Пичугин Сергей Нинелович, директор ЗАО "БЭСКИТ", к.т.н.

Бузова Мария Александровна, младший научный сотрудник ФГУП Самарский отраслевой НИИ радио, к.ф.-м.н.

 

do Yandex Metrika
Яндекс.Метрика

Login

8 (812) 272-44-15
8 (812) 275-36-18
8 (921) 964-94-92