Не вскипяти мозг: «бесполезные» ватты в рациях

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

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

D
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

Почему итальянцы не любят, когда ломают спагетти: традиции и культура

Все виды пасты, в том числе и спагетти, это не просто еда для итальянцев, это символ культуры, традиций и национальной гордости. И хотя для многих людей в мире паста кажется обычным блюдом, в...

Ледник Судного дня: реальная угроза или фантом? Геоинженерия в Антарктиде

Антарктический ледник Туэйтса, получивший мрачное прозвище «ледник Судного дня», приковывает внимание мировой науки не только своими впечатляющими размерами (сравним с площадью Флориды), но и...

Почему иридий – один из самых дорогих металлов в мире: где его используют и как добывают

Иридий является одним из самых редких и дорогих металлов на Земле, отличающийся уникальными физическими и химическими свойствами, что сделало его востребованным в науке, промышленности и ювелирном...

Жизнь без фотосинтеза? Учёные обнаружили новый источник кислорода

Живительный кислород, основа сложных форм жизни на Земле, традиционно связывается с фотосинтезом — процессом, присущим растениям и некоторым микроорганизмам. Но что, если существуют иные...

Миф о длинных ногах: что на самом деле определяет скорость?

Гепард, рассекающий саванну со скоростью свыше 100 км/ч, стремительный тунец, разрезающий океанские волны, или молниеносный стриж, парящий в небесах — примеры природной скорости поражают...

Обзор xDuoo MH-02: ламповый ЦАП с усилителем для наушников

Поскольку усилители MT-602 до сих пор разлетаются, словно горячие пирожки, компанией XDuoo было решено выпустить его логическое продолжение. Кстати, тоже на двух лампах 6J1, но с приятной...