Международная классификация электромагнитных волн

Таблица 5.1. Международная классификация электромагнитных волн

В «дальней» зоне излучения устанавливается связь Е = 377 Н, где 377 - волновое сопротивление вакуума (Ом), поэтому измеряется, как правило, только Е. В отечественной практике санитарно-гигиенического надзора (контроля) на частоте выше 300 МГц в «дальней» зоне излучения обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ). За рубежом ППЭ обычно измеряется для частоты выше 1 ГГц, обозначается S, единица измерения - ватт на квадратный метр (Вт/м²). ППЭ характеризует значение энергии, теряемой системой за единицу времени вследствие излучения электромагнитных волн.

Низкочастотное электромагнитное поле. Включает электромагнитные поля частотного диапазона от 0 до 3000 Гц. Наиболее часто облучение происходит от источников промышленной частоты 50 Гц (60 Гц для США и Японии). Длина волны для частоты 50 Гц составляет 6000 км. Поэтому все значимые случаи облучения происходят в ближней зоне. Измерения электрического и магнитного полей осуществляются раздельно. Длина волны электромагнитного поля промышленной частоты намного превышает характерные размеры излучателей. Это позволяет рассматривать электрические и магнитные поля промышленной частоты как квазистатические. При таком допущении рассмотрение и вычисление электрических и магнитных полей производится раздельно через значения потенциалов и токов проводов.

Электромагнитное поле радиочастотного диапазона. Радиочастотный диапазон включает частоты от 3 кГц до 6000 ГГц. Практически все его поддиапазоны используются для задач связи, радиолокации, технологических и лечебно-диагностических целей. Подавляющее большинство случаев облучения в радиочастотном диапазоне происходит в «дальней» зоне электромагнитной волны, где электромагнитная волна имеет сферический фронт, напряженность поля убывает как 1/ r, амплитуда поля зависит только от угловых координат. В этом случае применимо понятие диаграмма направленности излучателя (антенны) - заданное распределение амплитуды поля излучения или плотности потока излучения в зависимости от угловых координат. Вид диаграммы направленности зависит от антенны-излучателя, как правило, имеет лепестковую структуру, обусловленную интерференцией волн, излучаемых и рассеиваемых элементами антенны. Если синфазно складываются поля всех элементов, то соответствующий им максимум называется главным. Подбором излучателей можно создавать антенны любой диаграммы направленности.

Электромагнитный импульс - изменение параметров электромагнитного поля в течение конечного промежутка времени. Участки нарастания и спада импульса называются его передними и задними фронтами, максимальное отклонение от нулевого (или постоянного) уровня - амплитудой импульса. Длительность импульса или ширина импульсного сигнала определяется на некотором уровне его высоты (чаще всего на уровне 0,9 максимального значения). Последовательность импульсных сигналов характеризуется скважностью это безразмерная величина, равная отношению периода повторения импульса к длительности одиночного импульса.

Импульсная модуляция возникает, когда модулирующий сигнал имеет вид импульса. При этом результирующий сигнал представлен цугом колебаний высокой частоты или радиоимпульса. Радиоимпульсы используются, например, в радиолокации иногда с дополнительной частотной модуляцией несущего сигнала. В многоканальных системах связи (например, сотовая связь) в качестве переносчика информации используются не гармонические колебания, а периодические последовательности радиоимпульсов. Такая последовательность определяется четырьмя параметрами: амплитудой, частотой следования, длительностью (шириной) и фазой. В соответствии с этим возможны четыре типа импульсной модуляции: амплитудно-импульсная. частотно-импульсная, широтно-импульсная и фазово-импульсная.