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

От «боксеров» до светящихся в темноте: 10 безумных зверей Африки и Мадагаскара

Думаете, мы знаем об Африке всё? Собрала десятку самых необычных зверей континента: от «боксирующих» прыгунчиков до светящихся в УФ-лучах прыгунов.

Почему рассада томатов, дважды пережившая 44-градусную жару, приносит на 50% больше урожая

Растения не могут уйти в прохладное место при наступлении жары, поэтому их выживание целиком зависит от способности быстро перестраивать работу своих клеток. Для сельского хозяйства эта особенность...

Кими Антонелли снова победил, но по-прежнему не стал чемпионом: итоги Гран-при США Формулы-1 2026 года

В минувшие выходные в США подошёл к концу восемнадцатый этап Формулы-1 сезона 2026 года. Победу в гонке одержал Кими Антонелли, который оказался буквально в шаге от своего чемпионского титула. Что...

Как цветки отличают свою пыльцу от чужой и защищаются от генетического вырождения

В природе цветковые растения размножаются двумя основными способами: самоопылением и перекрестным опылением. У каждого из этих способов есть свои эволюционные преимущества и свои риски.При...

Изъяны внутри алмаза помогли доказать 80-летнюю теорию прочности кристаллов

В 1934 году физики Джеффри Тейлор, Эгон Орован и Майкл Полани независимо друг от друга решили одну из главных проблем материаловедения. Расчеты показывали, что для деформации идеального кристалла...

Poco X8 официально вышел в России: цены, отличия от X7 и слабые места

Сегодня посмотрим на Poco X8, который 22 октября официально появился в российской рознице по цене от 26 990 рублей. Я разобрал, чем он отличается от прошлогоднего X7, на чём производитель...