Целью работы является оценка электромагнитной обстановки на крыше здания с установленной на ней антенной базовой станции системы сотовой связи. Данная задача возникает при проведении профилактических, а также ремонтно-монтажных работ на антенно-фидерных устройствах. Задача оценки экологической экспертизы электромагнитной обстановки на стандартной высоте два метра над поверхностью крыши здания решена методом расчетного прогнозирования. При построении электродинамической модели распределения плотности потока энергии от антенны используются две строгие модели: двухлучевая модель, описывающая отражение плоской электромагнитной волны от плоской идеально проводящей поверхности крыши, а конечные модели крыши описываются с использованием канонической задачи на бесконечном клине. Отличием разработанной модели от известных является возможность проведения исследований не в отдельных расчетных точках, а в пределах всей расчетной плоскости. При проведении моделирования характеристики излучения антенны могут вводиться несколькими способами, в том числе и из паспортных данных на объект излучения, как предложено в известной методике. Приводятся результаты моделирования распределения плотности потока энергии в горизонтальной плоскости в пределах крыши. Расчетные точки размещаются в узлах прямоугольной координатной сетки с периодом в четверть длины волны передатчика. Сформулирована физическая трактовка полученных результатов, сделано заключение о безопасности нахождения людей на крыше при функционирующей антенне системы сотовой связи GSM при использовании антенн с направленными характеристиками.
мониторинг электромагнитной обстановки, плотность потока энергии, метод расчетного прогнозирования, дифракция волны на клине.
Введение. Задачи, связанные с исследованиями экологической ситуации в той или иной области человеческой дея-
тельности, в последнее время приобрели значительную актуальность, что подтверждается большим числом публика-ций, например, [1–15]. Одним из важных направлений в данной области исследований является мониторинг электро-
магнитной обстановки [3–5]. Важность данной задачи обуславливается рядом факторов. Во-первых, широким приме-
нением радиопередающих устройств, превратившим современные мегаполисы в зоны с высоким уровнем техноген-
ных электромагнитных полей. Во-вторых, невозможностью профилактики электромагнитного загрязнения окружаю-
щей среды, поскольку, как отмечено в работе [3], невозможно очистить эфир от нежелательных излучений радиотех-
нических средств, воздействующих на население.
1. Месхи, Б. Ч. Конечно-элементное моделирование процессов переноса загрязнений в производственной среде с учетом завихрений воздушных потоков / Б. Ч. Месхи, А. Н. Соловьѐв, Ю. И. Булыгин, Д. А. Корончик // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2012. - Т. 12. - № 6(67). - С. 10-16.
2. Мишугова, Г. В. Моделирование процесса загрязнения атмосферы / Г. В. Мишугова // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2012. - Т. 12. - № 8(69). - С. 12-17
3. Довгуша, В. В. Влияние естественных и техногенных электромагнитных полей на безопасность жизнедеятельности / В. В. Довгуша, М. Н. Тихонов, Л. В. Довгуша // Экология человека. - 2009. - № 12. - С. 3-9.
4. Сподобаев, Ю. М. Основы электромагнитной экологии / Ю. М. Сподобаев, В. П. Кубанов. - Москва : Радио и связь, 2000. - 240 с.
5. Елягин, С. В. Анализ плотности потока энергии (ППЭ) вблизи антенн стандарта GSM / С. В. Елягин, В. Е. Дементьев // Вестник Ульян. гос. техн. ун-та. - 2009. - № 3(47). - С. 29-33.
6. Елягин, С. В. Анализ плотностей потока мощности вблизи излучающих антенн / С. В. Елягин // Вестник Ульян. гос. техн. ун-та. - 2008. - № 4. - С. 51-54.
7. Маслаков, М. Д. Проблемы минимизации рисков воздействия электромагнитных полей диапазона радиочастот 10 кГц до 300 ГГЦ на обслуживающий персонал / М. Д. Маслаков, В. А. Ловчиков, А. Б. Палицын // Проблемы управления рисками в техносфере. - 2012. - Т. 21. - № 1. - С. 116-120.
8. Гуревич, Е. С. Актуальные задачи санитарно-эпидемиологических экспертиз размещения базовых станций беспроводной радиотелефонной связи / Е. С. Гуревич, Т. С. Попова, О. А. Моисеенко // Здоровье. Медицинская экология. Наука. - 2014. - Т. 58. - № 4. - С. 80-83. [Электронный ресурс]: URL: https://yadi.sk/i/vX4p-x7mZKuuU. (дата обращения : 09.11.14)
9. Fuller, M., Dobson, J. On the significance of the constant of magnetic field sensitivity in animals // Bioelectromagnetics. - 2005. - Vol. 26, № 3. - P. 234-237.
10. A new law SAR antenna structure for wireless handset applications / A.H. Kusuma [et all.] // PIERS. - 2011. - Vol. 112. - P. 23-40. [Электронный ресурс] : URL : http://www.jpier.org/PIER/pier112/02.10101802.pdf. (дата обращения 09.11.2014г.)
11. Hirata, A., Sugiyama, H., Fujiwara, O. Estimation of core temperature elevation in humans and animals for wholebody averaged SAR // PIERS. - 2009. - Vol. 99. - P. 53-70. [Электронный ресурс] : URL : http://www.jpier.org/ PIER/pier99/04.09101603.pdf. (дата обращения 9.11.2014г.).
12. Analysis of materials effects on radio frequency electromagnetic fields in human head / M.T. Islam [et all.] // PIERS. - 2012. - Vol. 128. - P. 121-136. [Электронный ресурс] : URL : http://www.jpier.org/PIER/pier128/ 08.12030105.pdf. (Дата обращения 09.11.2014г.).
13. Mechanisms of RF electromagnetic field absorption in human hands and fingers / Li Chung-Huan [et all] // IEEE Trans. On Microwave Theory and Techniq. - 2012. - Vol. 60. - № 5. - P. 2267-2276.
14. Correlation analysis on the specific absorption rate (SAR) between metallic spectacle and pins exposed from radiation sources / Mat M.H. [et all] // PIERS Proc., Kuala Lumpur, MALAYSIA, March 27-30, 2012. - 2012. - P. 452-455.
15. Pendry, J.B., Schuring, D., Smith, D.R. Controlling electromagnetic fields // Science. - 2006. - Vol. 312. - № 6. - C. 1780-1782.
16. МУК 4.3-1167-02. Методические указания по определению плотности потока мощности электромагнитного поля в местах размещения радиосредств, работающих в диапазонах частот 700 МГц - 30 ГГц. Утверждены Председателем Госкомитета санитарно-эпидемиологического надзора РФ 7 октября 2002 года. Представлены Минсвязи России № НТУ-1/237 от 20.04.01 г. : [Электронный ресурс] : URL : http://bestpravo.ru/rossijskoje/so-instrukcii/t5r.htm. (дата обращения : 12.11.14)
17. СанПин 2.1.8/2.4.1383-03. Гигиенические требования к размещению и эксплуатации передающих радио- технических объектов. Утв. Главным гос. санитарным врачом России 9 июня 2003 года. Регистрационный номер 4710. Дата введения 30 июня 2003 года.
18. Гигиенические нормативы ГН 2.1.8. / 2.2.4.019-94. Временные допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системами сотовой радиосвязи : [Электронный ресурс] : URL : http://www.docload.ru/Basesdoc/5/5222/index.htm. (дата обращения : 20.11.14)
19. Программа SANZONE: [Электронный ресурс]: URL: http://www.ing-tv.ru/index/sanzone/0-53 (дата обращения : 20.12.14).
20. Коротковолновые антенны / Г. З. Айзенберг [и др.]; под ред. Г. З. Айзенберга. - Москва : Радио и связь, 1985. - 536 с.
21. Базовое антенно-фидерное оборудование. Сайт «Радиал» : [Электронный ресурс]: URL: http://www.radial.ru/catalog/antennas/vertical/a3_cdma/ (дата обращения: 14.11.14).
22. Пименов, Ю. В. Линейная макроскопическая электродинамика. Вводной курс для радиофизиков и инженеров. - Долгопрудный : Интеллект, 2008. - 536 с.
23. Захарьев, Л. Н. Теория излучения поверхностных антенн / Л. Н. Захарьев, А. А. Леманский, К. С. Щеглов. - Москва : Сов. радио, 1969. - 230 с.
