7.5.2.1. Общие сведения

Электромагнитные поля (ЭМП) имеют естественное и искусственное происхождение. Все естественные источники ЭМП разделяют на две катего­рии: земные и внеземные. К первым относят электрические и магнитные квазистатические поля Земли, атмосферные разряды, а также излучения живых организмов, ко вторым – излучения звезд, планет и галактик.

Естественное электрическое поле Земли связано с процессами ионизации воздуха, протекающими в нижних слоях атмосферы, в ионосфере, магнитосфере, а также в ближнем межпланетном пространстве и на Солнце. Ионизация воздуха происходит под действием космических лучей; ультрафиолетового излучения Солнца; излучения радиоактивных веществ, имеющихся на поверхности Земли и в воздухе; электрических разрядов в атмосфере и т.д. 

Напряженность электрического поля у поверхности Земли составляет 120-130 В/м и убывает с высотой примерно экс­поненциально. Годовые изменения электрического поля сходны по характеру на всем земном шаре: напряженности максимальны (до 150-250 В/м) в январе-феврале и минимальны в июне-июле (100-120 В/м). Суточные вариации электрического поля в атмо­сфере определяются главным образом грозовой деятельностью.

Магнитное поле Земли имеет две пространственные состав­ляющие: горизонтальная максимальна у экватора (20-30А/м) и убывает к полюсам (2-10А/м), а вертикальная составляющая у полюсов составляет 50-60А/м, уменьшаясь к экватору до пре­небрежимо малого значения. На напряженность магнитного поля в конкретной точке влияют так называемые магнитные аномалии в некоторых районах Земли, а также излучения Солнца.

Частотный спектр атмосферных разрядов лежит в диапазоне от со­тен герц до примерно 30 МГц. Максимум интенсивности находится вблизи 10 кГц. Данный вид ЭМП определяется электрическими гро­зовыми разрядами и полярными сияниями. Во время вспышек на Солнце интенсивность атмосферных разрядов увеличивается.

Любое техническое устройство, использующее либо выраба­тывающее электрическую энергию, является источником ЭМП. Особенностью облучения в городских условиях является воздействие на население как сум­марного электромагнитного фона (интегральный параметр), так и сильных ЭМП от отдельных источников (дифференциальный па­раметр). Последние могут быть классифицированы по нескольким признакам, общим из которых является частота ЭМП.

Электромагнитный фон (ЭМ) в городских условиях имеет выраженный временной максимум от 10.00 до 22.00, причем в суточном распреде­лении наибольший динамический диапазон изменения ЭМ фона приходится на зимнее время, а наименьший – на лето. Для частот­ного распределения ЭМ фона характерна многомодальность. Наи­более характерные полосы частот: 50-1000 Гц – энергоснабжение; 1-32 МГц – вещание коротко­волновых станций; 66-960 МГц – телевизионное и радиовещание, радиотелефонные системы, радиорелейные линии связи.

Интенсивность фона зависит от географических координат мес­та наблюдения; состояния ионосферы; излучения Солнца и галак­тик; расписания работы радиостанций; интенсивности автомобиль­ного движения и близости к электроэнергетическим источникам.

Наиболее интенсивным источником ЭМП являются воздушные линии электропередачи (ЛЭП) промышленной частоты (50 Гц). Интенсивность ЭМП от данного источника во многом зависит от напряжения ли­нии (110, 220, 330 кВ и выше). Средние значения на рабочих местах электромонтеров: Е=5-15кВ/м, Н=1-5 А/м; на маршрутах об­хода обслуживающего персонала: Е=5-30 кВ/м, Н= 2-10 А/м. В жилых зданиях, расположенных вблизи высоковольтных линий, напряженность электрического поля, как правило, не превышает 200-300 В/м, а магнитного поля – 0,2-2 А/м (В = 0,25-2,5 мТл).

Напряженности электрических полей в жилых помещениях вблизи протяженных проводов, включенных в сеть 220 В, составляют 0,7-2 кВ/м, вблизи бытовых приборов с металлическими корпусами (пылесо­сы, холодильники) – 1- 4 кВ/м.

Радиопередающие устройства, используемые для радиолокации, радионавигации и связи, рабо­тают в очень широком частотном диапазоне: от 9 кГц до сотен ги­гагерц. Мощности, излучаемые передающими антеннами, также весьма разнообразны.

Особым типом радиопередающих устройств являются радио­телефонные системы с сотовой структурой и бесшнуровые теле­фоны. Распространенными стандартами сотовой радиосвязи в нашей стране являются:

GSM-900 (диапазоны частот 890-915 и 935-960 МГц);

NMT-450 (диапазоны частот 453-457 и 463-467 МГц);

AMPS, AMPS-D (диапазоны частот: 824-849 и 869-894 МГц).

Начали свое развитие сети стандарта GSM-1800 (диапазоны частот 1710-1785 и 1805-1880 МГц).

Выходная мощность базовых станций сотовой радиосвязи со­ставляет до 100 Вт, современных передатчиков автомобильных станций – до 6 Вт, ручных радиотелефонов – до 2 Вт (с автома­тическим управлением мощностью).

Режим работы базовых станций зависит от времени суток. Так, для центра города характерный максимум излучений прихо­дится на период с 11.00 до 17.00, а для «спальных» районов имеют место два максимума – с 09.00 до 10.00 и с 19.00 до 20.00.

Бесшнуровые бытовые и офисные телефоны рассчитаны на весьма малый радиус действия, их излучаемая мощность не пре­вышает 20 мВт, основные частоты 31-39, 46-49, 9 МГц.