Не вскипяти мозг: «бесполезные» ватты в рациях

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Листая всем известный китайский сайт в профильном разделе, да и любой каталог интернет-магазина, торгующего китайскими рациями, нет-нет да наткнешься на жирно выделенные фразы типа: «Увеличенная дальность! Увеличенная мощность до 7 или 10 Вт!» (а Leixen на своих «кипятильниках» с принудительным охлаждением реально перевалили и за 20 Вт выходной мощности). Конечно, «брать цифрой» покупателя — прием старый, и не всегда заявленное соответствует истине, но вот почему-то «фирменные» рации как на подбор ограничены 4-5 Вт. Итак — откуда это ограничение, и во что на практике выливаются «лишние» ватты?

Физика и биология

Рация — это не что иное, как источник электромагнитного поля, который в идеальном случае (при КСВ=1) всю свою выходную мощность отдает в эфир. Причем делает это чаще всего рядом с лицом говорящего — а человеческая голова (и в первую очередь мозг) электромагнитные волны, увы, прекрасно поглощает. Ибо мозг, как ни крути, по большей части состоит из воды. Нет, не переживайте, страшилок про выжигающие мозг мобильники и Wi-Fi не будет, но и разговор будет о совсем иных уровнях мощности, чем в сотовом телефоне или роутере.

Автор: StudioBinder Источник: www.studiobinder.com

Воздействие электромагнитной энергии не проходит для серого вещества даром, и тут нужно учитывать одну особенность: общее количество поглощенной энергии зависит не только от мощности и времени воздействия, но и от частоты. Для определения воздействия используется параметр удельного коэффициента поглощения (SAR), исчисляемого в Европе и США в ваттах на килограмм, а в России — в ваттах на квадратный сантиметр, что в случае с человеческим телом менее понятно. Поэтому давайте использовать сегодня для разговора «европейско-американскую» методику. Тут все наглядно — воздействие замеряется, например, по методике IEEE C95.1-2019 по нагреву 10 граммов эталонного вещества, имеющего то же радиопоглощение, что и «среднестатистическая» ткань человеческого тела (то есть конкретно мозгу «прилетит» больше).

Возьмем для примера данные из журнала QEX за июль-август 2021 года, там как раз была статья на нужную тему. Замеренный для публикации SAR не превышает 0,2 Вт/кг при работе на двухметровом диапазоне (144 МГц), но на наиболее популярной «семидесятке» (433 МГц) SAR вырастает пятикратно. Законодательные нормы, ограничивающие мощность излучения, берутся именно из «условно-безопасных» цифр — и, хотя по странам они отличаются, пресловутые 4-5 Вт появились именно отсюда, подобная мощность считается допустимой, и то для радиолюбительского или профессионального применения, «безлицензионные» же нормы еще строже (поэтому, к примеру, безлицензионные рации европейского стандарта PMR и американского FRS не должны превышать 0,5 Вт выходной мощности).

Из материалов доклада Миклаус, Думбравы и соавторов на 10 Международном симпозиуме ATEE (Advanced Topics in Electrical Engineering):

…на дистанциях менее 6-9 см рация Baofeng UV-B5, работающая на частоте 446 МГц при отдаваемой на антенну мощности 5 Вт, превышает ограничения по уровню излучения…

А что с расстоянием связи?

Проблема в том, что кажущееся логичным правило «больше мощность — дальше связь» работает не совсем так, как кажется. При прочих равных удаленный от нас приемник начнет устойчиво принимать сигнал при вполне определенной напряженности электромагнитного поля — но вот растет она даже в «сферически-вакуумном» случае пропорционально квадратному корню мощности излучателя.

То есть на практике увеличение мощности вдвое даст нам и двукратное увеличение воздействия на мозг при том, что даже в идеальном случае «услышать» нас смогут лишь с расстояния больше в 1,4 раза. На дистанциях в несколько километров в лучшем случае для портативной рации (а в городе — и того меньше за счет поглощения и многократного переотражения) выгода будет мизерной, причем непредсказуемой по факту. Однако переоблучать мозг и «выедать» лишние миллиампер-часы из аккумулятора рация при этом будет исправно, да еще и греться выходной каскад будет сильнее — а возможности теплоотвода при пассивном охлаждении в закрытом корпусе невелики. Энергопотребление — тоже не последний фактор: ведь, хотя в теории рации двухметрового диапазона могут иметь и более высокую «безопасную» мощность, по факту те же 4-5 Вт и здесь можно считать стандартными.

Автор: @kandinsky21_bot

И особо отмечу, что напряженность электромагнитного поля в конкретной точке пропорциональна квадратному корню не только мощности, но и коэффициента усиления передающей антенны в направлении принимающей — то есть, сменив штатную «резинку» с Ку=1 (и то не всегда) на «хлыст» с Ку=2, мы безо всяких лишних ватт получим по сути тот же результат в 1,41 крата прироста теоретической дальности (правда, и вновь с переоблучением — реально, 10 Вт на «хлысте» при длительном общении головой уже чувствуются как «что-то не так»). Собственно говоря, отсюда и требования к несъемности антенн на «безлицензионных» рациях — вновь, чтобы не допустить переоблучения при ее замене.

Изображение в превью:
Автор: Motorola Solutions
Источник: www.motorolasolutions.com
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

4 комментария

Добавить комментарий

8
То есть, по сути чтобы снизить вредное и нехилое влияние раций на мозг нужно использовать их подальше от головы, так как мощность излучения квадратично изменяется обратно пропорционально расстоянию от источника излучения, то есть, при увеличении расстояния на х1 мощность падает в х4 раза.
Aufwiegler
Проблема только в том, что разговаривать при этом становится ни разу не удобно. Хотя да, кипятильник от Leixen так и доводилось использовать — в одной руке тангента, рация в вытянутой второй.
E
Ганнибал Лектор ставит Вам лайк за статью, и надеется на дальнейшие эксперименты.
Aufwiegler
Но первыми он посещает тех, кто не может запомнить, что он — ЛектЕр.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Стальной каркас над Манхэттеном: как строили Empire State Building

Весной 1930 года на Пятой авеню почти не было места для огромной стройки. Участок бывшего отеля Waldorf-Astoria был зажат улицами, вокруг шёл обычный манхэттенский трафик, а подрядчики собирались...

✦ ИИ  Что происходит, когда сервер нейросети перестаёт отвечать посреди запроса

Нейросеть начала писать ответ, вывела несколько предложений и внезапно остановилась. Иногда появляется сообщение об ошибке, иногда текст просто обрывается, а в некоторых случаях приложение...

Почему в квантовой физике все случайно: как устроено правило Борна и можно ли его доказать

В основе современной квантовой физики лежат два совершенно разных закона, которые описывают поведение микромира в зависимости от того, наблюдаем мы за ним или нет.Первый закон — это...

«Спидола» ПМП-60: приемник, который спас завод и стал легендой

В конце 1950-х годов Рижский электротехнический завод ВЭФ столкнулся с проблемой, знакомой многим советским предприятиям: ламповая радиоаппаратура перестала пользоваться спросом и затоварила...

Амелия Эрхарт: последний полёт и четыре версии исчезновения

В 1937 году Амелия Эрхарт исчезла над Тихим океаном во время кругосветного перелёта. Последние радиосообщения, масштабные поиски и четыре версии судьбы легендарной лётчицы.

Обзор защищенного смартфона AGM X7 Pro: тепловизор высокого разрешения, фонарь и беспроводная зарядка

В этом обзоре посмотрим на очередной защищенный смартфон под названием AGM X7 Pro. Аббревиатуру бренда так и хочется прочитать на автомобильный манер как AMG, и свой стиль у аппарата определенно...