Измеритель электромагнитного излучения своими руками. Самодельный измеритель свч-излучения. Конструкция измерителя СВЧ-излучения
Схемы самодельных устройств охраны и защиты информации
Как известно все устройства хищения информации, радиожучки да и просто телефоны работают посредством передачи на радиочастотах и, следовательно, создают вокруг себя магнитное поле.
Именно по наличию электромагнитного излучения и можно обнаружить такое устройство и предотвратить дальнейшие последствия от его применения.
Схема устройства, позволяющее определить наличие электромагнитного поля, приводится на рисунке.
Прибор удобно использовать для контроля за работой и настройки маломощных передающих устройств, работающих в широком диапазоне частот. Рабочая частота составляет 20-1300 МГц, чувствительность - 1 мВ, пределы локализации лежат в пределах 0,05-7 м. Напряжение питания 4,5-9 В, а ток потребления не превышает 8 мА. Прибор имеет телескопическую антенну.
Схема индикатора электромагнитного поля
Это устройство предназначено для локального поиска радиозакладок . Его отличительными особенностями являются:
- простота повторения;
- надежность;
- малые габариты.
Примечание.
И этот прибор имеет недостаток - немного реагирует на посторонние излучения радиоэфира от теле-радиопередающих станций, радиотелефонов. Но этот недостаток с лихвой компенсируется простотой и дешевизной индикатора.
Входной сигнал, наведенный телескопической антенной, поступает на входной усилитель ВЧ, построенный на транзисторе VT1, и далее, через фильтр Cl, L1, СЗ на детектор-компаратор DA1.
Порог включения компаратора устанавливается резистором R5. Сигнал компаратора с выхода 6 через инвертор DD1.3 и ключ VT2 управляет генератором прямоугольных импульсов на элементах DD1.4, DD1.5 с частотой 1 Гц, который, в свою очередь, включает генератор звуковой частоты на DD1.1, DD1.2.
Светодиод VD1 - двухцветный:
- VD1.1 сигнализирует о включении питания зеленым светом;
- VD2.2 сигнализирует об обнаружении источника радиоизлучений красным светом.
Настройка прибора заключается в выборе ОУ DA1 с возможно большим коэффициентом усиления.
Примечание. Расстояние, на котором индикатор должен устойчиво реагировать, имея антенну длиной 30 см, на радиопередатчик мощностью 1 мВт, должно быть не менее 50 см.
Транзистор КТ3101 можно заменить на КТ371, КТ368 с коэффициентом усиления не менее 150. Операционный усилитель - К140УД608, К140УД708.
Светодиод AЛC331 можно заменить обычными, типа AЛ307, включив их вместо VD1.1 и VD1.2. Катушка индуктивности имеет 19 витков, намотанных в ряд на любом резисторе MЛT 0,125, проводом ПЭЛ-0,1.
С О Д Е Р Ж А Н И Е:
В последние годы (даже, пожалуй, уже десяток-другой лет) стало актуальным СВЧ излучение. Если точнее, это электромагнитное излучение сверхвысоких частот (частотой, ориентировочно, от 300…400 МГц до 300 ГГц, длиной волны от 1 мм до 0,5…1 м). В СМИ ведутся, на данный момент, горячие споры о том, вредно ли это излучение или нет, нужно ли его бояться, оказывает ли оно вредное воздействие или им можно пренебречь.
Мы здесь не будем углубляться и заниматься доказательствами или опровержениями, ибо факты негативного влияния этого излучения общеизвестны, доказаны учеными-медиками (например, советскими учеными) еще в прошлом веке – 60-х годах. Проводились многочисленные опыты на мышах, крысах (не помним, как насчет иных животных). Их облучали сантиметровыми, дециметровыми и другими волнами различной интенсивности… На базе этих исследований родились советские ГОСТы на СВЧ излучение, которые, кстати, были наиболее строгими в мире. Именно по причине выявленной медиками вредности СВЧ излучения в СССР были запрещены СВЧ-печи (для массового использования); а не в силу, якобы, отсутствия возможности наладить их масштабный выпуск.
На эту тему имеются научные статьи , монографии. Каждый желающий может с ними ознакомиться самостоятельно. Даже в г. Уфе их можно найти в библиотеке имени Н.К. Крупской (сейчас она называется библиотека имени Заки-Валиди); ну, а в Москве и других аналогичных городах, думается, тем более проблем с этим нет. Тем, у кого возникнет желание, наверное, несложно потратить пару дней и почитать книги под названием, типа “Влияние ЭМИ на живые организмы”. Как эти самые живые организмы вначале краснели, потом лихорадочно метались по клеткам, а потом умирали в результате воздействия больших доз СВЧ. Как длительные дозы даже, казалось бы, небольших уровней СВЧ излучения (ниже теплового порога) приводили к изменениям в обмене веществ (крыс, мышей), отчасти – к бесплодию и др. Поэтому споры тут, видимо, неуместны. Если, конечно, не делать вид, что это, мол, исследования “неправильные”, “никто не знает точно, вредно это или нет” и т.д. – только подобные, с дозволения сказать, “аргументы” обычно имеются у тех, кто желает это оспорить.
Потом в СССР (то есть, в СНГ) начался рынок. Вместе с развитием мобильных средств связи. Чтобы как-то оправдать наличие вышек сотовой связи (и интернет-провайдеров), государству пришлось снизить строгость ГОСТов. В итоге – максимально допустимые дозы излучения, прописанные в ГОСТах, увеличились. Раз в 10. Тот уровень, который считался допустимым раньше для работников аэродромов, РЛС (таким работникам раньше осуществлялись дополнительные выплаты за вредность и давался ряд льгот) теперь считается допустимым для всего населения.
Влияние СВЧ-излучения на живые организмы
Итак, что говорит наука о влиянии СВЧ излучения на организм? Рассмотрим лишь некоторые результаты научных исследований, проведенных в 60…70-х прошлого столетия. Перечень научных трудов и публикаций мы здесь приводить не будем, ограничимся лишь кратким обзором некоторых из них. Как видится, на эту тему было защищено немалое количество диссертаций , как кандидатских, так и докторских, но большая часть их научных результатов , вероятно, неизвестна широкой публике по очевидной причине. Учеными доказано, что длительное систематическое воздействие на организм электромагнитных полей, особенно диапазонов СВЧ (3×10 9 …3×10 10 Гц) и УВЧ (3×10 8 …3×10 9 Гц), при интенсивностях выше предельно допустимых, может привести к некоторым функциональным изменениям в нем, в первую очередь, в нервной системе. Примечание : в те годы были установлены следующие предельно допустимые уровни облучения энергией СВЧ и УВЧ:
при облучении в течение всего рабочего дня – 10 мкВт/см 2 (0,01 мВт/см 2)
при облучении до 2 часов за рабочий день – 100 мкВт/см 2 (0,1 мВт/см 2)
при облучении 15-20 мин. За рабочий день – 1000 мкВт/см 2 (1 мВт/см 2) при обязательном пользовании защитными очками; в остальное время дня на более 10 мкВт/см 2 .
Эти изменения, в первую очередь, проявляются в головной боли, нарушении сна, повышении утомляемости, раздражительности и т.п. Поля СВЧ с интенсивностями, значительно ниже теплового пороге, могут вызвать истощение нервной системы. Функциональные изменения, вызванные биологическим воздействием электромагнитных полей в организме, способны аккумулироваться (накапливаться), но являются обратимыми, если исключить излучение или улучшить условия труда.
Особо отмечаются морфологические изменения, которые могут возникать в глазах и приводить в тяжелых случаях к катаракте (помутнению хрусталика). Эти изменения обнаружены при воздействии излучений с различными длинами волн – от 3 см до 20 м. Изменения возникали как при кратковременном облучении с высокой, термогенной интенсивностью (сотни мВт/см 2), так и при длительном, до нескольких лет, облучении с интенсивностью несколько мВт/см 2 , т.е. ниже теплового порога. Импульсное излучение (высокой интенсивности) оказывается более опасным для глаз, чем непрерывное.
Морфологические изменения в крови выражаются в изменениях ее состава и свидетельствуют о наибольшем воздействии сантиметровых и дециметровых волн (т.е. как раз тех самых волн, которые используются в сотовой связи, СВЧ-печах, Wi-Fi и т.д.).
Другим видом изменения, вызываемых воздействием электромагнитных полей, являются изменения регуляторной функции нервной системы, что выражается в нарушении:
А) Ранее выработанных условных рефлексов
Б) Характера и интенсивности физиологических и биохимических процессов в организме
В) Функций различных отделов нервной системы
Г) Нервной регуляции сердечно-сосудистой системы
Таблица 1
Нарушения функции сердечно-сосудистой системы у людей, подвергавшихся систематическому воздействию электромагнитных полей разных частот
| Параметры полей | Процент случаев с данным нарушением в группе исследованных людей | |||
| Диапазон частот | Интенсивность | Артериальная гипотония | Брадикардия | Замедленная внутрижелудочковая проводимость |
| СВЧ (сантиметровые волны) (3×10 9 …3×10 10 Гц) | <1 мВт/см 2 | 28 | 48 | 25 |
| ОВЧ (3×10 7 …3×10 8 Гц) | Ниже теплового порога | 17 | 24 | 42 |
| ВЧ (3×10 6 …3×10 7 Гц) | Десятки-сотни В/м | 3 | 36 | - |
| СЧ (3×10 5 …3×10 6 Гц) | От сотен до 1000 В/м | 17 | 17 | - |
| В отсутствие полей | 14 | 3 | 2 | |
Изменения в сердечно-сосудистой системе выражаются в виде упомянутых выше гипотонии, брадикардии и замедления внутрижелудочной проводимости, а также в изменениях состава крови, изменениях в печени и селезенке, причем все эти изменения более выражены на более высоких частотах. В таблице 2 представлены основные виды нарушений, происходящих под воздействием СВЧ излучения, в живом организме.
Таблица 2
Характер сдвигов в живых организмах, наблюдавшихся в хронических экспериментах на животных (А.Н. Березинская, З.В. Гордон, И.Н. Зенина, И.А. Кицовская, Е.А. Лобанова, С.В. Никогосян, М.С. Толгская, П.П. Фукалова)
| Исследованные функции | Характер изменений |
| Гистамин | Повышение содержания в крови, волнообразный характер изменений |
| Сосудистый тонус | Гипотензивный эффект |
| Периферическая кровь | Тенденция к лейкопении, изменение в белом ростке (снижение сегментоядерных нейтрофилов) |
| Половая функция, функции яичников | Нарушение течения эстрального цикла |
| Плодовитость | Снижение у облученных самок, тенденция к перенашиванию, мертворождение |
| Потомство | Отставание в развитии, высокая постнатальная гибель |
| Глаза | Ангиопатия сетчатки, катаракта |
Биологическое действие различных диапазонов волн радиочастот в общем случае имеет одинаковую направленность. Однако, существуют некоторые особенности биологических эффектов для отдельных диапазонов волн.
Таблица 3
| Диапазон волн | Интенсивность облучения | Время гибели животных в минутах и % | |
| 50% | 100% | ||
| Средние (500 кГц) | 8000 В/м | Нет | |
| Короткие | 5000 В/м | 100 | |
| 14,88 МГц | 9000 В/м | 10 | |
| Ультракороткие | 5000 В/м | ||
| 69,7 МГц | 2000 В/м | 1000-120 | 130-200 |
| 155 | 700 В/м | 100-120 | 130-200 |
| 191 | 350 В/м | 100-150 | 160-200 |
| Микроволны | |||
| Дециметровые | 100 мВт/см 2 | 60 | |
| Сантиметровые | |||
| 10 см | 100 мВт/см 2 | 15 | 60 |
| 3 см | 100 мВт/см 2 | 110 | |
| Миллиметровые | 100 мВт/см 2 | 180 | |
Таблица 4
Выживаемость животных при воздействии различных диапазонов волн
| Диапазон волн | Длительность воздействия, не вызывающая гибели животных | ||
| 100 мВт/см 2 | 40 мВт/см 2 | 10 мВт/см 2 | |
| Дециметровые | 30 мин | >120 мин | > 5 часов |
| 10-сантиметровые | 5 мин | 30 мин | > 5 часов |
| 3-сантиметровые | 80 мин | >180 мин | > 5 часов |
| Миллиметровые | 120 мин | >180 мин | > 5 часов |
Примечание: 1 мВт/см 2 = 1000 мкВт/см 2
Таблица 5
Продолжительность жизни животных
| Интенсивность облучения, мВт/см 2 | Минимальная летальная экспозиция, мин | Доза, мВт/см 2 /ч |
| 150 | 35 | 87 |
| 97 | 45 | 73 |
| 78 | 56 | 73 |
| 57 | 80 | 76 |
| 45 | 91 | 68 |
Научные исследования проводились учеными на 493 взрослых животных-самцах: 213 белых крысах весом 150-160 г и 280 белых мышах весом 18-22 г, которые в различных группах подвергались воздействию 3-, 10-сантиметровых и дециметровых волн с интенсивностью 10 мВт/см 2 . Животные подвергались ежедневному облучению на протяжении 6…8 месяцев. Длительность каждого сеанса облучения составляла 60 мин. В таблице 6 приводятся данные о прибавке в весе облученных и контрольных животных.
Под действием облучения возникают определенные гистологические изменения в органах и тканях животных. Гистологические исследования показывают дегенеративные изменения в паренхиматозных органах и нервной системе, которые сочетаются всегда с пролиферативными изменениями. При этом животные практически всегда остаются относительно здоровыми, давая определенные показатели прироста веса.
Интересно, что малые дозы облучения (5-15 мин) имеют стимулирующий характер: обусловливают несколько больший прирост веса животных экспериментальной группы по сравнению с контрольной группой. Видимо, это влияние компенсаторной реакции организма. Здесь, на наш взгляд, можно провести (очень грубую) аналогию с купанием в ледяной воде: если купаться в ледяной воде иногда и недолго, то это может способствовать оздоровлению организма; тогда как ПОСТОЯННОЕ пребывание в ней, разумеется, приведет к его гибели (если только это не организм тюленя, моржа и т.п.). Правда, возникает одно НО. Дело в том, что все-таки, вода - это естественная, ПРИРОДНАЯ среда для живых организмов, в частности, для человека (как и воздух, к примеру). Тогда как СВЧ волны в природе практически отсутствуют (если не принимать во внимание какие-нибудь далекие, за исключением солнца (уровень излучения СВЧ от которого очень-очень низок), расположенные в других галактиках, разного рода квазары и некоторые другие космические объекты, являющиеся источниками СВЧ. Конечно, многие живые организмы тоже излучают СВЧ в той или иной мере, но интенсивность настолько мала (менее 10 -12 Вт/см 2), что его можно считать отсутствующим.
Таблица 6
Изменение веса животных под действием СВЧ излучения
| Диапазон волн (животное) | Интенсивность облучения, мВт/см 2 | Начало изменений, месяцы | Прибавка веса, г (средние данные) | |
| Облученных | Контрольных (не облученных) | |||
| Дециметровые (крысы) | 10 | 2 | 95 | 120 |
| 10-сантиметровые (крысы) | 10 | 1,5 | 25 | 70 |
| 10-сантиметровые (мыши) | 10 | 1 | 0,5 | 2,9 |
| 3-сантиметровые (выши) | 10 | 1 | 42 | 70 |
| Миллиметровые (крысы) | 10 | 3 | 65 | 75 |
Таким образом, во всем диапазоне СВЧ волн интенсивности (до 10 мВт/см 2 = 10000 мкВт/см 2) вызывают спустя 1…2 месяца отставание веса облученных животных от веса контрольных, которые облучению не подвергались.
Таким образом, на основе результатов исследований воздействия высокочастотных электромагнитных полей различных диапазонов выявлена степень опасности полей различных диапазонов, установлена количественная связь этого взаимодействия с такими параметрами полей, как напряженность или плотность потока мощности, а также длительность облучения.
Для справок: современных российские нормы СВЧ (СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96, утверждены Постановлением Государственного комитета санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации от 8 мая 1996 г. № 9) излучения (предельно допустимые значения энергетической экспозиции за рабочую смену) соответствуют параметрам, приведенным в таблицах 7, 8.
Таблица 7
Таблица 8
Предельно допустимые уровни плотности потока энергии в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц в зависимости от продолжительности воздействия
Независимо от продолжительности воздействия интенсивность воздействия не должна превышать максимального значения, указанного в таблице 8 (1000 мкВт/см 2). Характерно, что о необходимости пользования защитными очками СанПиН, в отличие от соответствующих Советских нормативов, не упоминает.
Таблица 9
Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ для населения, лиц, не достигших 18 лет, и женщин в состоянии беременности
Кроме телевизионных станций и радиолокационных станций, работающих в режиме кругового обзора или сканирования;
++ - для случаев облучения от антенн, работающих в режиме кругового обзора или сканирования
Таким образом, максимально допустимая доза всего в 10 раз ниже той, которая при систематическом облучении в течение 1 часа в день через 1…2 месяца вызывает у животных замедление в развитии. Несмотря на постулированную маркетологами и некоторыми органами, а также обредованную их виртуальным продолжением в интернете – троллями, якобы “безвредность” СВЧ излучения, все-таки, для категорий населения, перечисленных в таблице 9, предельная интенсивность СВЧ излучения на порядок ниже, чем для всех остальных и составляет 10 мкВт/см 2 . В случае же антенн, работающих в режиме кругового обзора или сканирования (т.е. облучающих человека периодически) – 100 мкВт/см 2 . Тем самым, норма, которая раньше была установлена для ВСЕХ, теперь действует только для беременных и малолетних. А всем остальным и так пойдет. Ну, это и понятно. Ведь в ином случае пришлось бы полностью поменять концепцию и технологию сотовой связи, а также сети интернет.
Правда, люди, напичканные пропагандой, тут же возразят: как, мол, так, иных-то технологий для связи сейчас нет; не возвращаться же к проводным линиям связи. А, если задуматься, а почему бы и не возвратиться? Продолжим, однако.
Характерен имеющийся в цитируемом СанПиНе пункт 3.10, который гласит: “При неизвестности источника ЭМИ РЧ, отсутствии сведений о диапазоне рабочих частот и режимах работы измерения интенсивности ЭМИ РЧ не проводятся” .
Представьте, что было бы, будь в уголовном кодексе аналогичная норма: “при неизвестности лица, реализовавшего преступное деяние, отсутствии сведения о средствах, при помощи которых он осуществил это деяние, уголовное дело не заводится, поиск такого лица не производится”? Понятно, что этим пунктом законодательно установлена невозможность (в случае неизвестности источника СВЧ излучения) для граждан и иных лиц обратиться с заявлением в Санэпидстанцию и иные органы для целей осуществления измерений уровня СВЧ излучения.
В самом деле, доказательствами наличия источника излучения являются, например, официальный адрес вышки сотовой связи, интернет-провайдера и т.д. Если же адрес неизвестен, равно как и неизвестно, ЧТО именно является источником излучения, измерение его, в соответствии с пунктом 3.10, проводиться не будет. Возможно, поэтому по справочному телефону фирмы “Йота” ее операторы не дают точной информации о местоположении своих вышек. Чтобы, в случае чего, жаловаться было не на что.
Далее, даже если каким-то образом стал известен адрес вышки или иного источника СВЧ излучения, то опять же, необходимо выяснить диапазон рабочих частот, а также режимы работы. Все это возможно лишь при использовании специальных приборов – измерителей, обязательно прошедших государственную поверку . Перечень таких приборов любезно приведен в СанПиНе (см. таблицу 10).
Таблица 10
Стоимость таких приборов начинается от $1000….2000. Понятно, что далеко не каждый может позволить себе купить такой прибор, да еще периодически поверять его в соответствующем государственном органе. Показания же разного рода индикаторов СВЧ поля, типа таких, которые можно приобрести, например, в магазине Чип и Дип (см. ниже), конечно, в расчет приниматься не будут. Информации об этом в интернете очень много.
Что может быть с гражданином (или руководителем организации - юридического лица), который, при отсутствии у него данных об источнике СВЧ и диапазоне частот, несмотря на п.3.10 СанПиН, станет упорствовать и настойчиво убеждать Санэпидстанцию в необходимости проведения измерений? Могут, конечно, приехать и замерить. А могут и сообщить медикам. Чтобы те приняли адекватные, с их точки зрения, меры. Об этом, кстати, в интернете тоже написано много. Кстати, возможно, кому-то (в том числе и некоторым нашим заказчикам) это может пригодиться в качестве средства, позволяющего в итоге “закосить” от армии. Но приятных последствий, в любом случае, видимо, мало. С другой стороны, и лиц, имеющих реальные проблемы с психикой, связывающих эти проблемы с СВЧ излучением, тоже, видимо, немало, судя по некоторым сообщениям в интернете. Для защиты от таковых, возможно, и введен пункт 3.10 в СанПиН. Так что каждый думает то, во что горазд. Ну, а мы с Вами продолжим разговор о результатах научных публикаций .
Имеются, конечно (в открытом доступе), и результаты более современных научных исследований . Скажем, результаты исследования группы украинских исследователей (датируется 2010 годом), зафиксировавших факт существенного влияния СВЧ излучения мобильного телефона и WiMAX при плотности потока более 40 мкВт/см 2 на клетки человека. Исследователями доказано увеличение показателя КГГ, что свидетельствует об уменьшении функциональной активности клеток и повышения вероятности возникновения мутации вследствие конденсации хроматина в хромосомах.
На картинке ниже приведена копия части первой страницы одной из научных публикаций , в которой обсуждаются результаты этого исследования. Кому интересно, можете найти и скачать эту публикацию в интернете или же обратиться непосредственно к ее авторам.
Имеются и другие научные исследования , но, повторимся, здесь мы не ставим цель осветить их хотя бы даже кратко, ибо данная статья отнюдь не претендует на научную публикацию и является, скорее, добрым научным советом , не более того. Кстати, если Вам необходима помощь в подготовке научной публикации , можете обратиться к нам .
Поэтому в научную (а, тем более, в НЕнаучную) дискуссию мы здесь вступать не намерены. Статья предназначена лишь для тех, кто и так понимает, что к чему в отношении СВЧ излучения. Насильно (а хоть даже и ненасильно) же убеждать кого-либо, согласитесь, как минимум, несерьезно. Потом, если подавляющее большинство граждан вдруг возьмут да и поймут, насколько вредно то, чем они иной раз пользуются (питаются и т.д.)... Вы же понимаете, что тогда произойдет. И государству придется ожесточить законодательство, применить репрессивные меры (навроде тех, которые применяются в США, да и в Европе тоже). Согласитесь, зачем же это нужно? Гораздо проще допустить ситуацию, когда каждый будет думать то, во что горазд. Пресловутый "плюрализм" мнений ведь народу дан неспроста. Не было бы в нем необходимости, и разговаривали бы все (точнее, простите, почти все), как во времена отдаленные, на одном языке.
Итак, речь в нашей статье пойдет не о вредном влиянии на организм человека (ибо такое влияние очевидно), а о том, как измерить уровень СВЧ излучения .
Конструкция измерителя СВЧ-излучения
Можно пойти двумя путями. Первый, относительно простой – приобрести измеритель заводского изготовления. Однако, стоимость хорошего измерителя в настоящее время (сентябрь 2014 г.) составляет, как минимум, 10...15 тысяч рублей (а то и больше). Если же это самый простой измеритель, навроде того, что представлен на рисунке ниже. Ссылка на адрес магазина:
Индикатор, без сомнения, удобный и приятный внешне. Но, к сожалению, фирма-продавец даже не приводит области частот СВЧ излучения, которые он способен измерить. Кроме того, неизвестен и минимальный уровень СВЧ излучения, который может замерить этот индикатор (в инструкции по эксплуатации написано, что он равен 0. Но ноль - понятие растяжимое: это 10 -10 мкВт/см 2 ? Или не менее 10 -2 мВт/см 2 ?) К тому же, впоследствии такого рода приборы имеют свойство неконтролируемо изменять свои показания. Наконец, чтобы измерить СВЧ излучение от 5 ГГц, необходим уже, как правило, прибор иного ценового диапазона. Конечно, он понадобится, когда результаты измерений потребуется доказать официально
. Кроме того, шкала такого измерителя в заданном диапазоне частот является, как правило, пропорционально соразмерной измеряемой им мощности. К тому же измеряет он СВЧ не в “попугаях” (как самодельный), а, скажем, в мкВт/см 2 .
Правда, есть один недостаток у заводских измерителей: далеко не все они имеют хорошую чувствительность, так как предназначены для измерения уже ТАКИХ уровней, которые считаются опасными (или вредными) современной официальной медициной. Кроме того, “недорогие” модели измерителей не дают возможности установить направление излучения.
Если кто захотел сделать самодельный измеритель, пожалуйста, имеется очень недорогой конструктор (содержащий готовые детали и блоки, которые останется только спаять вместе) от “Мастер Кит” (подробнее можно посмотреть на сайте http://www.masterkit.ru). Однако, он показывает уровень СВЧ излучения лишь в двух режимах: “меньше допустимого” и “больше допустимого” (в последнем случае загорается светодиод на корпусе устройства). Понятно, что такая примитивная индикация едва ли актуальна.
Поэтому, второй путь, - это изготовить собственный прибор, благо, это не так уж и сложно. Единственное, в чем может оказаться затруднение, это СВЧ диод. Это такой диод, который способен детектировать (выпрямлять) сигнал на сверхвысокой частоте. За исключением, пожалуй, Москвы и еще ряда городов, в магазинах типа “Электроника” такой диод купить не удастся (можно, конечно, для развлечения, поинтересоваться у продавцов о том, имеют ли они хотя бы представление, что это за диод вообще… только не спутайте его с магнетроном от СВЧ-печи). А купить его получится, разве что, сделав заказ. Причем, не каждый магазин электроники возьмется его выполнить. Так что заказ лучше всего сделать или в интернет-магазине… или же съездить в Москву, к примеру, на Митинский радиорынок. Там с этим проблем точно не будет. Самый недорогой СВЧ диод, пригодный для измерителя, может стоить от 20 руб. (б/у, естественно). Но это не очень страшно: как правило, СВЧ диоды советского производства (типа Д405) вполне работоспособны и после того, когда их, в связи с истечением срока службы, утилизуют (в том числе и путем продажи по бросовой цене на радиорынке). Надо отметить, что они раньше относились к изделиям оборонного значения (в настоящее время имеются более современные и функциональные аналоги); их характерной особенностью является то, что через определенное количество часов наработки они начинают терять свои характеристики, поэтому полагается периодически заменять их. Кроме того, их крайне нежелательно брать руками за металлические части, если человек не заземлен: дело в том, что они боятся статического электричества и пробивное напряжение в обратном направлении составляет всего 15…30 В.
Стоимость нового диода составит от 100 руб. Лучше купить несколько – разных модификаций и поэксприментировать, какой из них подойдет для Вашего устройства лучше.
Итак, принято решение – спаять самодельный измеритель СВЧ. По какой схеме? Скажем сразу, что в интернете имеется множество подобных схем. К сожалению, ВСЕ (что нам довелось видеть) они не являются подходящими по той причине, что индицируют лишь модулированные изменения амплитуды принимаемого СВЧ-сигнала (называемые иногда биениями), а не на саму амплитуду. А то и просто являются нерабочими.
График сигнала с постоянной амплитудой
График сигнала с меняющейся амплитудой
Кроме того, конструкции эти, зачастую, не слишком простые. Поэтому стоит попробовать сделать предлагаемую ниже схему. Скажем сразу, что она не претендует на экономичную и компактную. Специалисты-электронщики, конечно, посмеются над ее примитивностью и недоработанностью… Но, к нее есть лишь одно важнейшее преимущество: она работает и измеряет амплитуду СВЧ-сигнала, а не только ее модулированное изменение . Точнее, позволяет измерить относительную величину амплитуды напряжения в принимаемом СВЧ-сигнале.
Как это – относительную? Другими словами, прибор осуществляет измерения в “попугаях”; конечно, о Вольтах на метр или мкВт/см 2 здесь речь вести сложно (хотя ниже и сделана попытка ). Но градуировка является приближенной, МИНИМАЛЬНОЙ оценкой фактического уровня излучения. Хотя, знать минимум - это неплохо. Если, скажем, этот самый "минимум" составляет 100...1000 мкВт/см 2 , то есть смысл осмыслить имеющееся положение дел. Хотя, повторимся, в некотором смысле проще - вообще ничего не осмыслять и жить аки . В самом деле, проблемы со здоровьем и самочувствием конкретного человека - это его и, в основном, только его проблемы. Правда, есть еще его близкие.
Дело в том, что для точной градуировки шкалы этого прибора потребуется калиброванный генератор соответствующей частоты. Причем, калибровать придется не на одной частоте, а на, как минимум, нескольких (5…10). Если генератора под рукой нет или не хочется заниматься трудоемким процессом калибровки, то в качестве сигнала, относительно которого будут осуществляться измерения, вполне можно использовать, к примеру, сотовый телефон, работающий в режиме передачи сигнала (голоса или данных по сети интернет); радио интернет-модем (например, Билайн или Йота), работающая сеть Wi-Fi. Поэкспериментировав с этими источниками СВЧ излучения, Вам потом легко будет ориентироваться и с другими, например, проходя (проезжая) мимо вышки сотовой связи или находясь где-нибудь в покрытом металлом (тихий ужас, кстати, иной раз!!) супермаркете, метро и т.д. Потом Вам и откроются, прямо как волшебный ларчик, причины, отчего это “вдруг”, “ни с того, ни с сего”, появился упадок сил, стало подташнивать, побаливает голова (это, отчасти, признаки СВЧ облучения) и т.д. Впрочем, об этом поговорим чуть позже.
Предостережение: когда спаяете, не подносите этот прибор слишком БЛИЗКО к работающей СВЧ-печи. Ибо есть опасность загубить СВЧ диод. Берегите хотя бы прибор (думается, что если человек не заботится о своем здоровье, то оно стоит ДЕШЕВЛЕ, чем прибор), коль скоро Вы потратили силы и время на его создание.
Итак, вначале посмотрим электрическую принципиальную схему.
Конструктивно схема представляет собой несколько блоков: измерительную головку, источники питания, блок микроамперметра, а также плату, где собрана остальная часть схемы.
Измерительная головка представляет собой полуволновой вибратор с присоединенными к нему диодами Д405 (или аналогичный по характеристикам, позволяющий выпрямлять токи сверхвысоких частот), диодов Д7, а также конденсатора на 1000 пФ. Все это укреплено на пластине из толстого нефольгированного текстолита.
Полуволновой вибратор – это два отрезка трубы диаметром 1 см из немагнитного металла (например, алюминия) длиной по 7 см. Минимальное расстояние между торцами трубок составляет примерно 1 см или даже меньше (так, чтобы между ними поместился диод VD7). В крайнем случае, если нет подобных трубок, можно обойтись куском толстого (от 2 мм) медного провода. Максимальное расстояние между торцами трубок составляет 15 см, что соответствует половине длины волны для частоты, равной 1 ГГц. Отметим, что чем больше будет диаметр трубок (или провода), тем меньше полуволновой вибратор подвержен влиянию искажений величины принятого сигнала в зависимости от изменения его частоты.
Конструкция полуволнового вибратора может быть любой. Важно лишь, чтобы соблюдался хороший электрический контакт между электродами диода и торцами трубок. Для этой цели ближайшие друг к другу торцы целесообразно заглушить немагнитными металлическими пробками, просверлив в них отверстия диаметрами, соответственно, диаметрами 8 мм и 3 мм на глубину 3…5 мм. Мы использовали латунные наконечники. Но можно, к примеру, залить торцы трубок на глубину 1 см оловом или припоем, затем просверлив в нем отверстия указанных размеров.
В нашем устройстве применялся диод VD7 марки Д405. Технические характеристики, а также размеры этого диода приведены ниже (взято из справочника “Полупроводниковые приборы. Диоды высокочастоные, диоды импульсные, оптоэлектронные приборы: Справочник/А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев, В.В. Мокряков и др.; Под ред. А.В. Голомедова.-М.: Радио и связь, 1988.-592 с.”.
Рабочая частота этого диода соответствует длине волны 3,2 см (частота 9,4 ГГц). Однако, он может работать и на более низких частотах: по крайней мере, измерения на частоте 400 МГц (длина волны 75 см) показали его работоспособность. Граничная верхняя частота для этого диода составляет примерно 10 ГГц (длина 3 см). Таким образом, измеритель, использующий этот диод, может измерять СВЧ излучения с частотами 400 МГц… 10 ГГц, что перекрывает диапазон большинства используемых в настоящее время бытовых устройств, излучающих СВЧ: сотовые телефоны, blue-tooth, СВЧ-печи, Wi-Fi, роутеры, модемы и т.п. Есть, конечно, телефоны нового стандарта (20…50 ГГц). Однако, для измерения излучений на таких частотах необходимы, во-первых, другой (более высокочастотный) диод, а, во-вторых, иная конструкция измерительной головки (не в виде полуволнового вибратора).
Диод достаточно маломощный, поэтому большие потоки СВЧ излучения при помощи него измерять нельзя, иначе он просто сгорит. Поэтому, осторожнее проводите измерения излучений от СВЧ-печей, а также иных мощных источников СВЧ излучения! Те, кто добровольно пользуются СВЧ-печью по ее прямому назначению, конечно, не заботятся о своем здоровье (это их выбор). Но прибор-то, по крайней мере, целесообразно беречь.
Два диода Д7 в измерительной головке, включенных встречно, предназначены для защиты диода VD7 от пробоя статическим электричеством (например, если Вы случайно коснетесь трубок полуволнового вибратора наэлектризованной рукой). Конечно, статический разряд высокой мощности эти диоды не выдержат, для этой цели необходимы или более мощные диоды или конструировать дополнительную защиту. Впрочем, при измерениях дома, на улице, на работе, у соседей и знакомых это не понадобилось. Главное, пользоваться прибором аккуратно.
Вольтамперные характеристики диодов Д7 приведены ниже
Вольтамперные характеристики диодов Д7
Видно, что от образца к образцу наблюдается небольшой разброс параметров. Так, ВАХ для разных диодов Д7 сдвинуты друг относительно друга на 0,04 В.
Таким образом, при напряжении, не превышающем 0,5 В, оба диода откроются, что застрахует диод VD7 от действия критической (30 В) величины обратного напряжения (при воздействии СВЧ волны в непроводящий период), вызванного, например, статическим электричеством. С другой стороны, даже при входном напряжении, равном 10 mV, величины токов через диоды Д7 не превысят нескольких десятых долей микроампера. Для более точного вывода проводилась интерполяция вольтамперных характеристик диодов в диапазоне 0...0,35 В. Оказалось, что для входного напряжения в 10 mV ток через диод составляет не более 7,4 нА. При этом входное сопротивление измерителя (с учетом того, что входное сопротивление выбранного операционного предусилителя превышает 50 МОм) составит не менее 10*10 -3 /(2*7,4*10 -9)=576676 Ом = 0,57 МОм. Степень точности (определяемая, как величина коэффициента детерминации) интерполирующих трендов для используемых диодов Д7 составила на менее R 2 =0,9995, т.е. практически равна 100%.
Таким образом, измерительная головка представляет собой антенну (полуволновой вибратор) и амлитудный детектор, выполненный на операционном предусилителе. Причем вибратор нагружен на нагрузку с высоким сопротивлением, существенно превышающим волновое его сопротивление на частотах 300 МГц... 3 ГГц. Вроде, как следует из теории антенн, это неправильно, ибо мощность, принимаемая антенной (вибратором) должна быть равной мощности, которая поглощается в нагрузке. Однако, подобное положение дел хорошо, когда стоит задача - получить максимальный КПД приемника излучения. У нас же задача - реализовать, по возможности, независимость показаний измерителя от величины волнового сопротивления антенны (точнее, измерительной головки). А КПД, в принципе, совершенно неважен. Как раз это и обеспечивается в случае, если
Rвх измерительной головки << R нагрузки .
В качестве нагрузки, конечно, у нас выступает усилитель (входное сопротивление микросхемы К140УД13 и два диода Д7, соединенные параллельно). Именно поэтому первый каскад усиления выполнен на операционном усилители, а, скажем, не на биполярном транзисторе.
Конденсатор С1 предназначен для накопления электрического заряда при воздействии СВЧ волну в непроводящий период (это обычный элемент детектирующих устройств).
Таким образом, на выходе измерительной головки получается выпрямленное (относительно постоянное) напряжение.
Источники питания представляют собой два комплекта по две батареи типа “Крона”, напряжением 9 В каждый (чтобы каждый комплект давал напряжение 18 В).
Конечно, можно было бы обойтись одним комплектом из двух батарей, сделав развязку по питанию (а тои одной батареей, реализовав схему, повышающую напряжение), но, честно сказать, не было желания экономить; главная цель была – побыстрее создать работающую конструкцию. Если прибор не включать на постоянную работу, то при эпизодических измерениях потребность в замене батарей возникает не так уж часто. При постоянной же работе целесообразно использовать стационарный источник питания.
Блок микроамперметра представляет собой собственно микроамперметр и переменный резистор R9. Необходим именно микроамперметр со шкалой до 10 мкА , а не миллиамперметр. Хотя, можно, конечно, использовать микроамперметры с другими шкалами, например, до 100 мкА. Если такового не окажется в магазине в Вашем городе, то, опять-таки, можно заказать через интернет или съездить в радиомагазин в Москве.
Вольтамперная характеристика микроамперметра шкалой до 100 мкА
Наконец, рассмотрим основной блок. Он представляет собой печатную плату, на которой собрана собственно схема усилителя постоянного напряжения, полученного от измерительной головки. Основой усилителя является прецизионный операционный усилитель постоянного тока, реализованный на К140УД13. Данная микросхема представляет собой операционый предусилитель постоянного тока типа МДМ. Этот операционный усилитель, можно сказать, стоит особняком от подавляющего большинства его “коллег”. Ибо они предназначены, как правило, для усиления переменного напряжения, а К140УД13 усиливает постоянное (или медленно меняющееся переменное) . Нумерация выводов данной микросхемы показана ниже:
Назначение выводов К140УД13:
1 - общий;
2 - вход инвертирующий;
3 - вход неинвертирующий;
4 - напряжение питания -Uп;
5 - демодулятор;
6 - выход;
7 - напряжение питания +Uп;
8 - емкость генератора;
Питание К140УД13 следует осуществлять напряжениями +15 В и -15 В, соответственно.
Данный операционный усилитель позволяет измерить токи величиной от 0,5 нА, т.е. чувствительность весьма высока.
Зарубежный аналог: µ A727M
Именно та особенность, что данная микросхема усиливает постоянный , а не переменный ток, и дает возможность измерять величину амплитуды напряжения СВЧ излучения (выпрямленного детектором измерительной головки) в отличие от модулированных изменений амплитуды напряжения , как это делают конструкции, которые можно найти в интернете. А ведь бывают случаи, когда необходимо измерить именно немодулированный фон СВЧ излучений. Так, СВЧ излучение от сотового телефона, включенного в режим приема-передачи информации, но при условии отсутствия такой передачи (например, если в процессе разговора возникло молчание) будет гораздо менее модулированным, чем при ее наличии.
На входах 2, 3 операционного усилителя стоят те же диоды Д7, включенные встречно. Назначение их точно такое же, как и диодов VD5, VD6. Зачем же дублирование?
Дело в том, что измерительная головка подключается к прибору посредством гибкого провода (нами для этой цели использован телефонный витой провод - в виде спирали). Так вот, может статься, что в процессе измерений, когда измерительная головка перемещается рукой экспериментатора (с целью определения направления ее максимальной чувствительности), гибкий провод подвержен изгибам. Постепенно он может оторваться от прибора. В этот момент (так как оболочка провода выполнена из электрически непроводящего материала) высока вероятность возникновения разряда статического электричества между гибким проводом и одним из входов операционного усилителя, что приведет к выходу его из строя. Ведь максимальное значение входного синфазного напряжения схемы К140УД13 составляет всего-то 1 В. У нас наблюдался подобный случай, поэтому решено сделать было вторую защиту – уже непосредственно внутри корпуса прибора, припаяв два встречно включенных диода поближе к выводам 2, 3 операционного усилителя.
Кстати, только этой защитой (без таковой в измерительной головке) обойтись также нельзя: при обрыве гибкого провода статическое электричество может повредить, соответственно, диод VD7. Поэтому необходима именно двойная защита. Если не сделать защиту, то, самое интересное, - элементы измерителя могут не полностью выйти из строя, а лишь частично. Т.е. схема как-то там работать все же будет. При этом, если продолжить пользоваться измерителем СВЧ по его прямому назначению, можно получить достаточно фантастические результаты. Самое забавное, что во многих схемах, имеющихся на сегодняшний день в интернете, защита вообще отсутствует.
На транзисторах VT1, VT2 собраны источники опорного напряжения, дающие на выходах +15 В и –15 В, соответственно. Конечно, можно было обойтись двумя микросхемами типа импортных L7815, L7915 или российскими КР1158ЕН15 стабилизаторами напряжения, но, повторимся, схема собиралась по-быстрому. Конечно, при использовании готовых стабилизаторов схема была бы ГОРАЗДО экономичнее, чем ее фактический вариант.
Сопротивления R2, R4 в источниках опорного напряжения предназначены на случай, если вдруг сгорят стабилитроны VD1, VD2, чтобы опорное напряжение при этом не превысило 16,5 В и не вышел из строя операционный усилитель DD1. Сопротивления R5, R6 служат также для этой цели. Выбор величин этих сопротивления осуществлялся экспериментально, путем имитирования выхода из строя стабилитронов VD1, VD2.
Детали С2, С3, R5 выбраны в соответствии с типовой схемой подключения. Конденсаторы С2, С3 необходимы для задания рабочего режима операционного усилителя. Сопротивление R5 необходимо на случай короткого замыкания в нагрузке операционного усилителя: дело в том, что минимально допустимое сопротивление нагрузки для него составляет 20 кОм.
Конденсатор С4 предназначен для сглаживания пульсаций усиленного напряжения, подаваемого с выхода операционного усилителя (чтобы стрелка микроамперметра не дергалась при измерениях быстроменяющегося сигнала). Хотя, этот конденсатор необязателен. Соответственно, сопротивление R8 предназначено для обеспечения возможности разряда этого конденсатора в случае отсоединения блока микроамперметра от основного блока (платы), например, в результате обрыва или плохого контакта соединительных проводов при последующем неаккуратном ремонте или модернизации прибора.
Наконец, блок микроамперметра состоит из собственно микроамперметра и переменного резистора, регулирующего подачу напряжения на микроамперметр. Вольтамперная характеристика (для примера, взят микроамперметр со шкалой 0…100 мкА) приведена выше.
По поводу сборки схемы. Так как в схеме нет особо ответственных деталей, за исключением VD7, операционного усилителя и микроамперметра, ее сборка производится обычным способом. В отношении же СВЧ диода VD7 надо заметить, что присоединять егоего к измерительной головке надо ОЧЕНЬ аккуратно. Во-первых, его НЕЛЬЗЯ припаивать. Необходимо просто обеспечить надежный плотный контакт с трубками вибратора.
Во-вторых, при установке в вибратор целесообразно замкнуть накоротко его электроды, например, кусочком фольги. И удалить ее только тогда, когда диод будет полностью установлен в отверстия, просверленные в заглушках трубок вибратора.
Если приобретать НОВЫЙ диод Д405 (или аналогичный), то он будет находиться в специальной свинцовой капсуле, типа гильзы от мелкокалиберной винтовки. Это делается для того, чтобы в процессе перевозки и хранения (в торговой сети) диод не вышел из строя в результате воздействия статического электричества или мощных электромагнитных излучений. Поэтому доставать диод из капсулы при установке его в измерительную головку следует весьма осторожно, сведя к минимуму контактирование с его электродами. Лучше всего, слегка вынув его и прижав оставшийся в гильзе электрод, тут же фольгой соединить показавшийся из гильзы электрод с самим корпусом гильзы. Надеюсь, понятно, что вначале фольгу следует приложить к гильзе, а ПОТОМ уже к электроду. Вынув диод из гильзы, тут же следует соединить (замкнуть накоротко) при помощи фольги его электроды и только потом устанавливать. Эти меры предосторожности помогут сохранить его. Кстати, то же относится и к операционному усилителю. Целесообразно перед впаиванием его в печатную плату замкнуть накоротко все электроды, что можно сделать, к примеру, путем вдавливания смятого кусочка фольги между электродами; вынуть фольгу целесообразно лишь тогда, когда схема на печатной плате будет полностью готова.
И еще. СВЧ диоды ни в коем случае нельзя проверять на предмет пробоя тестером, омметром и т.д.! Ибо такая “проверка”, скорее всего, приведет к потере номинальных рабочих характеристик диода. Причем, самое интересное, что полностью своей работоспособности он может не потерять. Однако, детектирование СВЧ сигнала будет осуществлять гораздо хуже (возможно снижение чувствительности на порядок). По уму, конечно, следует отснять вольтамперную характеристику этого диода, чтобы убедиться в его полноценной работоспособности.
К целях дополнительных мер предосторожности, целесообразно в процессе сборки измерительной головки заземлиться путем одевания специального заземляющего браслета на ногу и на руку, как это рекомендуется ГОСТ при сборке электронных устройств.
Замечания. Как уже говорилось, схема К140УД13 представляет собой предусилитель . Коэффициент усиления его, по паспорту, не менее 10, но в любом случае, не 100 и не 1000. Поэтому существенного повышения принятого от измерительной головки СВЧ сигнала ожидать не приходится. Поэтому кстати, и использован микроамперметр. Если же необходимо измерить более слабые сигналы, тогда в схему следует добавить, по крайней мере, еще один каскад усиления. Так как К140УД13 построен по технологии МДМ (модулятор-демодулятор), то на выходе его получается уже не постоянное, а переменное напряжение. Для сглаживания его предусмотрен фильтр C4-R7. Поэтому, для усиления выходного напряжения усидителя постоянного тока можно использовать уже любой другой операционный усилитель. Так, если убрать из схемы сопротивление R7, подключив вместо него вход следующего операционного усилителя (например, К140УД7), то можно получить существенное усиление. Реализованный таким образом прибор - измеритель СВЧ можно будет использовать не только для непосредственно измерений (опасных) уровней СВЧ излучения, но и для поиска слабых источников СВЧ в диапазоне 400 МГц... 10 ГГц. Правда, для того, чтобы измерять СВЧ излучения с частотами выше 4...5 ГГц, необходимо применение более короткого волнового вибратора. Эффективнее, конечно, изготовить широкополосную направленную СВЧ антенну небольших габаритов, например, логопериодическую. Когда возникнет желание, напишем об этом.
Высокий коэффициент усиления позволит, к примеру, обнаруживать скрыто установленные СВЧ устройства (телефоны, модемы, разного рода прослушивающие устройства, работающие в режиме реального времени). Если возникнет желание использовать измеритель и для этих целей, его следует доработать. Во-первых, для подобных целей наиболее целесообразна высоконаправленная антенна, например, рупорная или логопериодическая (чтобы можно было определить направление расположения источника СВЧ излучения). Во-вторых, целесообразно будет сделать логарифмирование выходного сигнала усилителя. Если же этого не сделать, то, если во время поиска источника слабого сигнала кто-то рядом позвонит по сотовому телефону, микроамперметр может выйти из строя (сгореть).
Для справок, приводим вольтамперную характеристику рассмотренного прибора (измерителя СВЧ).
Зависимость снималась путем подачи на вход операционного усилителя К140УД13 постоянного напряжения в диапазоне 2,5...10 mV) и снятия показаний микроамперметра. В связи с отсутствием вольтметра достаточной точности (использовались нагрузочные клещи MASTECH T M266F) отсутствовала возможность измерить напряжение на входе значением ниже, чем 2...2,5 mV, поэтому вольтамперная характеристика измерителя при более низких входных напряжениях не снималась.
Видно, что в диапазоне 0...3 mV она, как ни странно, является немного нелинейной (хотя, возможно, это является результатом действия систематической погрешности измерений, ибо данные нагрузочные клещи, конечно, не относятся к категории профессиональных инструментов). Заметно также влияние определенной погрешности измерений (на графике не отражено ее значение), обусловившая отклонение измеряемых точек от прямой линии (тренда) в линейной области (3...10 mV).
Градуировка измерителя СВЧ-излучения
Возможно ли осуществить хотя бы приближенную градуировку данного измерителя? Плотность потока энергии СВЧ, падающей на антенну, рассчитывается так:
W - мощность потока СВЧ излучения, Вт/м 2 ,
Е – напряженность электрического поля у вибратора,
U вх – напряжение между дальними торцами (длина) вибратора, В,
L эфф - эффективная длина, зависящая от геометрии приемной антенны измерителя и принимаемой частоты, м. Ориентировочно принимаем ее равной длине вибратора, т.е. 160 мм (0,16 м).
Эта формула пригодна для антенны без потерь, размещенной над идеально проводящей землей и отдающей всю принятую мощность в нагрузку (приемник). Однако, как уже отмечалось, в нашем случае мощность, отдаваемая в нагрузку, является минимальной (так как КПД очень мал). Следовательно, плотность потока СВЧ излучения, определенная по показаниям микроамперметра измерителя и пересчитанная с учетом данной формулы на мкВт/см 2 , будет ниже, чем фактическая. Кроме того, реальную конструкцию полуволнового вибратора нельзя назвать идеальной антенной, ибо реальная конструкция осуществляет прием сигнала хуже (т.е. КПД реальной антенны ниже 100%). Тем самым, при помощи данной формулы получаем минимальную оценку мощности потока СВЧ, падающего на измерительную головку.
Функция зависимости показаний измерителя от входного напряжения (определена по графику зависимости, см. рисунок):
I и =0,9023U вх + 0,4135
I и – ток (по микроамперметру измерителя), µА,
U вх – входное напряжение на входе усилителя, mV
Следовательно
U вх =(I и -0,4135)/0,9023
Результаты расчетов получились следующими (см. табл. 11).
Таблица 11
Приближенное соответствие показаний по шкале измерителя (в микроамперах) величинам мощности излучения в мкВт/см 2
| U вх, mV (справочно) | 0,65 | 1,76 | 2,87 | 3,97 | 5,08 | 6,19 | 7,30 | 8,41 | 9,52 | 10,62 |
| Показания измерителя, µА | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| W, мкВт/см 2 | 4,4 | 32,0 | 85,1 | 163,7 | 267,7 | 397,2 | 552,1 | 732,5 | 938,3 | 1169,6 |
Тем самым, отклонение стрелки прибора на даже 1...2 деления (микроампера) уже свидетельствует об опасном уровне СВЧ излучения. Если же стрелка отклоняется на полную шкалу (т.е. прибор зашкалил), то уровень излучения, однозначно, является ОЧЕНЬ опасным (превышает 1000 мкВт/см 2). Нахождение там, где присутствует такой уровень, допустимо лишь на 15-20 минут. Кстати, в соответствии даже с современными санитарными нормами (не говоря уже о советских) уровень СВЧ излучения в месте, где находятся люди, даже кратковременно не должен превышать указанную (предельную) величину.
Результаты измерений СВЧ излучения
Внимание! Приведенная ниже информация приведена как бы для размышления и ни в коем случае не является официальной и/или документальной. Эта информация абсолютно бездоказательна! Исходя из этой информации, нельзя делать какие-либо выводы в отношении фона СВЧ излучения! С целью получения официальной информации интересующимся лицам надлежит обратиться в Санэпидстанцию. Она располагает специальными приборами, прошедшими государственную аттестацию и поверку - измерителями СВЧ и показания только таких приборов могут приниматься всерьез соответствующими государственными органами.
Теперь рассмотрим, возможно, самое интересное – результаты применения этого прибора. Измерения были сделаны в 2010-2012 гг. Данные будут приводиться не в мкВт/см 2 , а в микроамперах (µА) по шкале измерителя.
Бытовые приборы. Все нижеперечисленные устройства были включены на прием-передачу данных (или разговора). Уровень излучения сотового телефона стандарта GSM марки Nokia при измерении, когда расстояние между ним и диодом VD7, находящимся в измерительной головке, составляет 20-30 см, равен 1...3...5 µА. Отметим, что сигнал существенно колеблется по величине; он максимален в режиме дозвона. Примерно такой же уровень (но немного больший) излучения дает интернет модем Йота; у телефона Hyndai Curitel стандарта CDMA 450 излучение составляет 1,5…2 µА (ибо у него ниже рабочая частота, соответственно, выше мощность излучения). За городом наблюдался и сигнал в 7…8 µА. Более современные телефоны дают чуть-чуть меньший уровень. Но, не намного меньший.
Кстати, когда работающий в режиме приема-передачи телефон поднести вплотную к измерительной головке, то периодически наблюдается сигнал в 5 и более µА, иногда доходя до 10 µА. Тогда как на расстоянии 40...50 см уровень измеряемого сигнала существенно снижается и составляет не более 0,2...0,4 µА (если, конечно, не включать телефон на прием/передачу информации где-нибудь в местах отдаленности вышек сотовой связи). Видимо, уровень СВЧ излучения в ближней зоне снижается пропорционально не квадрату расстояния, а быстрее. Поэтому выход для тех, кто не может отказаться от сотового телефона - использовать так называемое hands-free. Измерения показали, что по проводу hands-free излучение не передается . Наличие этого провода не влияет на показания измерителя СВЧ излучения. Результаты измерений, сделанных в условиях нахождения наушника hands-free около измерительной головки, являются теми же самыми, как и без hands-free воообще. Поэтому расхожие интернетные рассуждения разного рода троллей ("радиоинженеров" и прочих маркетологов) о том, что провода hands-free, а также телефонная сеть, могут передавать СВЧ-сигнал, не соответствуют действительности и являются сплетнями. Причина здесь, возможно, состоит в том, что эти провода являются весьма тонкими (настолько тонкими, что иной раз даже спаять их представляется затруднительным), в силу чего они имеют высокое омическое сопротивление. Кроме того, чтобы передавать сигнал СВЧ излучения, необходимо, во-первых, вначале его принять , т.е. провод hands-free должен выступить в качестве антенны. Однако, антенна из него получается неважная. Ибо он, наряду с малой толщиной, имеет высокую длину (превышающую несколько длин волн СВЧ излучения сотового телефона). К тому же, такой провод при эксплуатации является несколько скрученным, что обусловливает немалую его индуктивность, видимо, достаточную, чтобы существенно снизить уровень принятого им СВЧ-сигнала. Во-вторых, принятый такой "антенной" сигнал должен еще быть способным (пере)излучиться. Переизлучение с провода hands-free будет еще более низким по только что указанным соображениям. Поэтому, использование hands-free защищает от СВЧ-излучения, исходящего от сотового телефона. По сравнению с излучением, которое испытывает голова обреченного, который разговаривает по сотовому телефону, прижимая его к голове вплотную, его (излучения) уровень при использовании hands-free снижается 10 и более раз - это по шкале измерителя СВЧ. Если же перейти к единицам мкВт/см 2 , то уровень мощности снизится ориентировочно в 100 и более раз. Думается, это весьма существенно.
Также сплетней является возможность использования телефонных линий для передачи СВЧ излучения. Хотя, отметим, по электропроводам такая передача вполне даже возможна, ибо наблюдалась нами одно время, правда, лишь в ОДНОМ месте, около одного из электропроводов поперечным сечением 2,5 мм 2 , расположенного на высоте 2,2 м от пола, несмотря на свою существенную длину. При этом периодически отмечался также небольшой фон СВЧ-излучения в жилых комнатах, а также от одного из компьютерных мониторов (старого образца - вакуумно-лучевого типа), пока он был включен. Потом подобные сигналы исчезли (ну, после кое-каких целесообразных мероприятий). Несмотря на свою большую длину, электропровод все-таки мог выступать в качестве приемника - излучателя излучения.
Замеры в квартире (расположенной на расстоянии 200 м от ближайшей вышки сотовой связи) одного из знакомых, выполненные по его личной просьбе, показали вообще забавную картину. Квартира местами оказалась полной СВЧ излучения уровнем 1...4 µА. Конечно, были и места, где оно вообще отсутствовало. В некоторых точках пространства, как будто ни с того, ни сего, присутствовали пучности СВЧ волн. Как ни странно, одна из них находилась... в районе его кровати, на высоте 20...40 см от подушки). По всей видимости, это вызвано интерференцией и образованием стоячих СВЧ волн. Ну, а может, там были и иные причины, ибо в квартире проживал работник. Нам об этом ничего неизвестно, да и знакомый, с его слов, не был в курсе.
СВЧ печь (не помним марку, к сожалению) дала в среднем уровень СВЧ излучения 5...6 µА на расстоянии еще 3(!) м от нее, причем сигнал продолжал бодро возрастать при попытке дальнейшего приближения (ближе подходить не хотелось по двум причинам: не было желания облучаться, да и возникало опасение за прибор). Дальнейшая возможность облучаться была вскорости и весьма любезно предоставлена хозяевам этой СВЧ печи. В самом деле, ну ведь кто-то должен ДВИГАТЬ экономику, приобретая и СВЧ печи - тоже. Ведь с каждой приобретенной российским гражданином СВЧ печи в государственный бюджет уплачиваются налоги (!), уплачивается заработная плата продавцам в магазинах, водителям (доставляющим эти печи), получает свои деньги и развивается реклама и т.д. А если уж приобрел СВЧ печь человек – так пусть и пользуется потом. А как же иначе? Нелогично ведь приобретать вещи только с той целью, чтобы затем вскорости избавиться от них.
При поездках в городе Уфе.
Если подъезжать к СВЧ вышкам, уровень сигнала часто резко возрастает, потом, на удалении от вышки на расстояние метров 300-400, спадает (в среднем по обследованным вышкам). Например, на ул. Бакалинская, при движении вниз в сторону ул. Менделеева есть поворот налево. Так вот, на протяжении 300-400 метров, пока проезжаем этот поворот, уровень СВЧ излучения наблюдался равным 7…8 µА, иногда прибор даже зашкаливал (при выведенном на максимальную чувствительность сопротивлении R7). Вроде бы, как мы поняли, где-то там располагается вышка провайдера Йота. Точной информации фирма Йота, как мы ни пытались выяснить (устно) у операторов ее справочной службы, о местоположении вышек нам не дала. Видимо, это - коммерческая, а то и государственная тайна. Правда, остается вопрос: ЗАЧЕМ таить-то? С одной стороны, подавляющему большинству-то вообще все это уже без разницы. Привыкли же люди. Головную боль, упадок сил ведь гораздо проще и эффективнее лечить таблетками, чем избеганием источников СВЧ излучения. Современная медицина-то это уже, можно сказать, обосновала. С другой стороны, конкуренты фирмы Йота (интернет провайдеры, Билайн, МТС), по всей видимости, и так отлично знают, где расположены ее вышки, хотя бы потому, что обладают не только измерителями СВЧ излучения, но и анализаторами спектра, сканерами радиочастот. Или, как это иногда бывает, где-нибудь там, в одной из верхних квартир расположенных рядом высотных зданий, имеется, под видом частного проживания, НЕЗАКОННЫЙ офис интернет-провайдера? В интернете есть информация, что подобные случаи имеют место среди интернет-провайдеров и сотовых операторов. В любом случае, настораживает подобная секретность.
Но, бывают и вышки, от которых снижение уровня сигнала простирается дальше. На телецентре, например, на улице Заки-Валиди (на расстоянии около 600 м от башни телецентра) наблюдался уровень в 6…10 µА.
Интересно, кстати, обстоит дело с ограждениями. Металлические, понятное дело, все излучение отражают от себя. Рядом с такими ограждениями иной раз наблюдались интересные, с точки зрения физики, результаты. Так, в результате (видимо) интерференции уровень СВЧ излучения около металлических мест ограждения увеличивался в разы.
Деревянные ограждения, например, заборы (вроде бы - вопреки всему), тоже иной раз являются эффективными отражателями СВЧ-излучения. Хотя, по идее, должны были бы пропускать его без особого затухания. Вдоль них СВЧ излучение, исходящее, например, от ближайшей вышки сотовой связи, как бы скользит и несколько концентрируется, увеличиваясь по уровню. Максимум уровня СВЧ излучения при этом находится на расстоянии поверхности, приблизительно равном 15...50 см (одна или несколько длин волн). Кстати, на высоте 4...5 м СВЧ излучение выше ориентировочно в 2...3 раза. Что вызвано, по всей видимости, гораздо меньшим его поглощением на таких высотах - по сравнению с высотой 0,5...1,5 м от поверхности земли. Ибо на высоте 4...5 м меньше имеется строительных конструкций, меньше веток деревьев (кстати, деревья - ЭФФЕКТИВНЫЙ барьер, поглощающий и рассеивающий СВЧ, снижающий его уровень; не кустарники, а, подчеркнем, именно - высокие деревья с толстыми стволами), нет автомобилей, людей и т.п. Так что хорошо подумайте, прежде, чем срубить дерево, даже если оно и затеняет окна. Быть может, это - Ваш спаситель от СВЧ.
В супермаркетах и магазинах г. Уфы. Как ни парадоксально, ситуация – разная. Где-то – уровень СВЧ излучения неслабый (3…4 µА постоянно), а где-то – почти штиль. Где именно, естественно, не скажем. Ибо широкой массе наших читателей это, вроде бы, и ни к чему. В самом деле, ведь не может КАЖДЫЙ человек города посещать ВСЕ супермаркеты и магазины, так ведь?
При поездках в городе Чишмы (Республика Башкортостан). Там, конечно, истинный РАЙ – по сравнению с Уфой (не говоря уже о деревнях... хотя...). Нами в Чишмах обнаружено всего несколько мест, и то, мощность излучения около каждого не столь высока, как в Уфе. Максимум, наблюдался уровень 4…5 µА.
Ну, и в заключение
Чтобы не заканчивать статью на технических особенностях и микроамперах. Поговорим-ка о жизнеутверждающем, светлом и позитивном. Помните поэму Н.А. Некрасова "Железная дорога?" Поэт-то в итоге все-таки отрадную, СВЕТЛУЮ сторону показал, так ведь? Так вот, есть один знакомый, очень хороший человек. Как-то с ним зашел разговор об излучении СВЧ, его действии на организм. Так этот человек привел жизнеутверждающий, "убийственный" аргумент: "да, глупости всё; я вот служил в армии в войсках связи. Так там, по ошибке одного из ремонтников, было сделано некачественное экранирование одного кабеля. В итоге, в казарме в течение более, чем полугода, уровень СВЧ излучения превышал допустимые нормы в сто с лишним раз. И, как видишь, ничего. Я, типа, не импотент (есть двое детей) и т.д. Что мне эта СВЧ печь и, тем более, телефон". Трагичность состоит в том, что этому человеку всего 52 года, а он уже...последние годы с трудом ходит вследствие постепенно развивающегося некроза тазобедренного сустава, а в будущем будет, как говорят врачи, еще хуже; и позвоночник явно не в порядке. Дотяну, говорит, как-нибудь до пенсии, 3 года осталось... А потом ногу ему отрезать будут, туда вставят титановый протез и заново пришьют. Так что безвыходных ситуаций нет!
Да и потом... наверное, ведь это все совпадение, видимо, он прав. Ведь, в самом деле, к примеру, когда в человека в упор стреляют из пистолета и потом он (в смысле - человек, а не пистолет) падает, то и это тоже можно назвать совпадением, глядя со стороны: выстрел-то произвел пистолет, а упал-то - человек. Это же совсем разные вещи. Ну, а уж пуля-то тут вообще ни при чем. И действительно, что там, какая-то маленькая, несчастная пулька, да разве она сможет вызвать падение человека, масса которого в 10000 раз выше? Вот если упал не человек, а пистолет - вот тогда было бы все логично и объяснимо.
Да, вот, пока не забылся, еще один пример подобного совпадения. Лет 7-8 назад (в начале 2000-х годов) в качестве интернет-модема на компьютере использовался телефон Hyndai Curitel с рабочей частотой 450 МГц, стандарт CDMA (провайдер - наш уфимский Сотел). Скорость, разумеется, ОЧЕНЬ низкая, зато соединение было абсолютно стабильным и безотказным, не в пример разным там модемам Билайна и Мегафона (которые тоже были у нас в эксплуатации и вскоре, через 3-4 месяца, были выброшены на свалку). Кстати, если кто хочет, вполне можно испытать качество работы таких модемов. Ну, а потом пойти троллить в интернете, делая вид, что рассуждаете о качестве связи. Кстати, если есть необходимость, можете ориентировочно . Но, разговор не об этом.
А о кошке
Которая, почуяв СВЧ излучение (оно же дает тепло организму), стала периодически греться у этого телефона, когда он был включен на прием/передачу данных. Кстати, несмотря на то, что ее периодически отгоняли от телефона, она возвращалась к нему вновь (что, кстати, живо напомнило нам тех людей, которые, можно сказать, срослись с сотовым телефоном и даже спят, держа его в кровати рядом с собой). Кстати, ситуация напоминает одного козла. Говорят, что козы, а в особенности, козлы - животные умные. Так вот один из них, как только сварщики начинали работу, постоянно приходил и буквально вылупленными глазами все смотрел и смотрел на сварку... видимо, пытаясь понять для себя новое, неизвестное ему доселе, явление природы. Как и некоторые люди, он, вероятно, тоже был технологический лидер, сторонник технических новшеств. Ну, со своей, козлиной точки зрения, конечно. Сварщики говорили хозяину (тот, понятное дело, ноль внимания), отгоняли, пинали козла - все было бесполезно. Каждый раз, как рассказывали - придет, встанет и смотрит (с расстояния где-то несколько метров). И вскоре у него вытекли глаза.
Так вот, телефон лежал на стуле, находясь на расстоянии 1 м от компьютера (больше не позволял сетевой кабель; теперь, после ознакомления с информацией о действии СВЧ на живые организмы, на столь низких расстояниях модемы не эксплуатируем вообще). Так вот, кошка, почуяв тепло (а, надо сказать, что тепло, являющееся действием СВЧ, ошушается как "пронизывающее", как охватывающий теплый поток - если излучение имеет достаточную мощность, конечно), с видимым удовольствием ложилась на стул, терлась головой о телефон, мурлыкала, ложилась и животом. Потом, когда был найден способ вынести телефон подальше от компьютера (на улицу), кошка стала ходить туда и опять ложилась около него, когда он работал. Так было год-полтора. При прямом контакте с телефоном голова или живот кошки получали облучение, соответствующее 5...10 µА (по шкале рассмотренного выше измерителя СВЧ). Доза облучения, полученная за неделю, составляла, ориентировочно, 5 часов. В этот период котята часто рождались мертвыми, больными, со "странностями" (например, с раной в животе, долго не желавшей заживать). Причем, кошка рожала их с трудом, во время схваток сильно кричала, металась по квартире в разные стороны (хотя раньше роды протекали нормально), в итоге котята лежали россыпью по всему дому. Здоровых котят было немного. Потом данным телефоном прекратили пользоваться, для интернета стал использоваться другой интернет-модем, работающий на более высокой частоте. Да и кошка как-то потеряла интерес к СВЧ-излучению (видимо, оказалась более понятливой, чем немалая часть граждан - людей). После этого котята стали рождаться, вроде бы, без особых проблем. Мертвых и больных теперь гораздо меньше. Правда... появилось у нее одно странное свойство. Иногда она рожает котят в разных местах. И не спешит идти их кормить, если они лежат не на ее месте. Котята могут лежать так долго, мяукают, вплоть до смерти. Но если принести их к кошке, она, как-то с недовольством, но тем не менее - кормит их, как ни в чем ни бывало. Раньше она иной раз, конечно, тоже их могла оставить их в разных местах. Но хотя бы кормить приходила, вне зависимости от того, где они лежали. А сейчас не спешит.
Т.е. материнский инстинкт у нее получил сбой; похоже, на всю оставшуюся жизнь. Кстати, подобный сбой наблюдается и, например, у кур, выращенных в инкубаторе. Они могут начать высиживать цыплят, вроде бы, сев на яйца. А потом ни с того ни с сего попросту перестать это делать, забыв об этом. В итоге - зародыши в яйцах недоразвиваются и гибнут. Да и цыплята, выращенные в инкубаторе, по своей активности существенно отличаются от тех, которых высидела курица: последние, едва родились - а их еле поймаешь. А инкубаторские - они смирные такие...
Так что глупостями являются утверждения о том, что, якобы, кошки не любят СВЧ излучение. Как выяснилось, еще как любят, даже во вред себе и СВОЕМУ потомству (тут напрашивается аналогия с курением и некоторыми другими привычками у людей). Правда, это относится к излучению 450 МГц, нам неизвестно, как насчет более высоких (более вредных) частот - до 30...100 ГГц. В самом деле, ведь небольшие дозы СВЧ излучения используются даже в медицине. Ибо установлено, что они способствуют (на начальном этапе) активизации жизненных процессов в организме, могут осуществлять эффективный прогрев органов и др. Кстати, а почему кошке нравилось излучение от телефона? На наш взгляд, тут дело в том, что любой сотовый телефон (работающий в режиме приема-передачи сигнала) излучает не только свою основную частоту (равную 450 МГц - в данном случае), но и другие, так называемые, верхние гармоники. Частоты некоторых этих гармоник находятся в терагерцовом (и, возможно, более высоком) диапазоне, т.е. близки к инфракрасной области спектра. Вот эти-то инфракрасные гармоники, по-видимому, и привлекали кошку - на первых порах, ибо вред от СВЧ она сразу-то не ощутила. Да, к слову, если быть точным, в медицине, т.е. в физиотерапии , используется не СВЧ излучение, а инфракрасное , с частотами - выше 300 ГГц, которое, в отличие от диапазона 0,5...50 ГГЦ, способно оказывать оздоравливающее воздействие. Правда, с низкочастотной частью инфракрасного спектра (до 100...200 ТГЦ) лучше подолгу не экспериментировать. Во время перестройки (точнее, уничтожения СССР) в прессе промелькивали сообщения о том, что, к примеру, исследователи делали подобные генераторы... а потом сами же ломали их - по причине развития болезней у тех, кто близко контактировал с ними. Несмотря на, казалось бы, не слишком высокую мощность тех генераторов. Что же касается излучений с частотами выше 300 ТГЦ - то это уже обычное тепловое излучение, видимый свет и т.д. Оно гораздо безопаснее. Правда, только до области ультрафиолета. Излучение же более высоких частот, напротив, еще вреднее и разрушительнее для живых организмов (и для человеческого тоже).
Но - только на начальном этапе . Потом - всё, наоборот: организм начинает разрушаться. Правда, в отличие от пистолетного выстрела (когда разрушение организма происходит мгновенно и потому сразу очевидно), СВЧ излучение невысокой мощности действует постепенно, по принципу "капля камень долбит", попутно внося функциональный дисбаланс в организм. Например, при воздействии СВЧ излучения достаточной мощности на хрусталик глаза в нем возникают вначале микроповреждения, совершенно не влияющие на зрение и потому незаметные. Со временем они укрупняются. Но, мол, ничего страшного здесь нет. Посмотрим на ситуацию с : ведь человек-то не вечный. Пока-то там накопятся эти разные повреждения - а тут ему уж и на пенсию пора. Ну, а когда уже на пенсии - так там все будут говорить: посмотрите, мол, в свой паспорт и вспомните, СКОЛЬКО Вам лет. Так что, сами видите, как все логично и оптимистично.
Вот такие совпадения... А, встати, за прошедшие десятки лет нами выявлено еще и следующее: каждый раз, когда восходит солнце, почему-то становится светло. А когда заходит, наоборот, все погружается во тьму и почему-то наступает ночь. Более того, историки, астрономы, да и другие ученые сообщают, что подобное наблюдалось и раньше, многие тысячи лет назад... Так что, видите, сколько разных совпадений.
С уважением к Вам.
С малых дистанций. Естественно я сразу же захотел сделать подобную самоделку, поскольку она довольно эффектная и на практике показывает работу электромагнитных импульсов. В первых моделях ЭМИ излучателя стояли несколько высоко ёмкостных конденсаторов из одноразовых фотоаппаратов, но данная конструкция работает не очень хорошо, из-за долгой "перезарядки". Поэтому я решил взять китайский высоковольтный модуль (который обычно используется в электрошокерах) и добавить к нему "пробойник". Данная конструкция меня устраивала. Но к сожалению у меня сгорел высоковольтный модуль и поэтому я не смог отснять статью по данной самоделке, но у меня было отснято подробное видео по сборке, поэтому я решил взять некоторые моменты из видео, надеюсь Админ будет не против, поскольку самоделка реально очень интересная.
Хотелось бы сказать что всё это было сделано в качестве эксперимента!
И так для ЭМИ излучателя нам понадобится:
-высоковольтный модуль
-две батарейки на 1,5 вольта
-бокс для батареек
-корпус, я использую пластиковую бутылку на 0,5
-медная проволока диаметром 0,5-1,5 мм
-кнопка без фиксатора
-провода
Из инструментов нам понадобится:
-паяльник
-термо клей
И так первым делом нужно намотать на верхнюю часть бутылки толстую проволоку примерно 10-15 витков, виток к витку (катушка очень сильно влияет на дальность электромагнитного импульса, лучше всего показала себя спиральная катушка диаметром 4,5 см) затем отрезаем дно бутылки
Берём наш высоковольтный модуль и припаиваем обязательно к входным проводам питание через кнопку, предварительно вынув батарейки из бокса
Берём трубочку от ручки и отрезаем от неё кусочек длиной 2 см:
Один из выходных проводов высоковольтника вставляем в отрезок трубочки и приклеиваем так как показано на фото:
С помощью паяльника проделываем отверстие с боку бутылки, чуть больше диаметра толстой проволоки:
Самый длинный провод вставляем через отверстие внутрь бутылки:
Припаиваем к нему оставшийся провод высоковольтника:
Располагаем высоковольтный модуль внутри бутылки:
Проделываем ещё одно отверстие с боку бутылки, диаметром чуть больше диаметра трубочки от ручки:
Вытаскиваем отрезок трубочки с проводом через отверстие и крепко приклеиваем и изолируем термо клеем:
Затем берём второй провод от катушки и вставляем его внутрь куска трубочки, между ними должен остаться воздушный зазор, 1,5-2 см, подбирать нужно экспериментальным путём
укладываем всю электронику внутрь бутылки, так чтобы ни чего не замыкало, не болталось и было хорошо заизолировано, затем приклеиваем:
Делаем ещё одно отверстие по диаметру кнопки и вытаскиваем её изнутри, затем приклеиваем:
Берём отрезанное дно, и обрезаем его по краю, так чтобы оно смогло налезть на бутылку, надеваем и приклеиваем:
Ну вот и всё! Наш ЭМИ излучатель готов, осталось только его протестировать! Для этого берём старый калькулятор, убираем ценную электронику и желательно одеваем резиновые перчатки, затем нажимаем на кнопку и подносим калькулятор, в трубочке начнёт происходить пробои электрического тока, катушка начнёт испускать электромагнитный импульс и наш калькулятор сначала сам включится, а потом начнёт рандомно сам писать числа!
До этой самоделки я делал ЭМИ на базе перчатки, но к сожалению отснял только видео испытаний, кстати с этой перчаткой я ездил на выставку и занял второе место из-за того что плохо показал презентацию. Максимальная дальность ЭМИ перчатки составляла 20 см. Надеюсь эта статья была вам интересна, и будьте осторожны с высоким напряжением!
Для сборки детектора электромагнитных волн своими руками позаимствуем схему из одного из радиолюбительских журналов. Радиолюбительская конструкция работает по принципу прямого усиления сигнала. Детекторные диоды VD1 и VD2 детектируют сигнала с внешней антенны. После этого сигнал идет на вход транзисторного усилителя, на VT1-VT3.
Из-за отсутствия элементов регулировки, устройство нельзя настроить на заданную частоту. Звуки с прибора можно слышать в узком диапазоне, который зависит от характеристик наушников и полосы пропускания транзисторного усилителя.
На выходе схемы детектора электромагнитного излучения подключают типовые головные телефоны, сопротивление которых 32 Ом. При этом излучатели телефонов подключают последовательно для получения суммарного сопротивления в 60 Ом.
Для детектирования сигнала подойдут абсолютно любые высокочастотные германиевые диоды малой мощности. Можно использовать типовые советские компоненты типа Д9, Д18, Д20 и Д311. В данной конструкции я взял диод ГД507. Транзисторы можно взять как наши, так и зарубежные. Хорошо себя показали широко распространенные биполярные транзисторы типа КТ 3102, но если их нет можно взять их импортный аналог типа BC547. В роли антенны отлично подойдет телескопическая трубка длинной около 30 см или даже отрезок жесткого провода. Питается схема от одной батарейки стандарта АА с напряжением 1,5 В.
Печатная плата детектора электромагнитного излучения приведена на рисунке ниже:
С помощью этого прибора можно изучать окружающее пространство и фиксировать электромагнитные сигналы низкочастотного диапазона. Например от кабеля проводного радио с расстояния в один метр можно услышать трансляцию радиосети. Провод бытовой сети переменного тока фиксируется по характерному низкому гулу. Особым звучанием обладают импульсные блоки питания.
На практике можно использовать этот прибор при поиске скрытой проводки и различных источников электромагнитных помех.
Схема детектора электромагнитного излучения на базе Arduino показана на рисунке ниже, как видите она очень проста и легко может быть повторена даже начинающим радиолюбителем и ардуинщиком.
Устройство, кроме Arduino Uno состоит из входной и выходной цепи. Входная цепь, используется в детекторе для регистрации электромагнитного излучения, и состоит из емкости и двух диодов. Номинал конденсатора в данном примере - 1.5 нФ. В роли диодов здесь применяются радио компоненты типа 1N4148. Сигнал входной части схемы детектора электромагнитных волн следует на аналоговый вход A0 платы Ардуино. Выходная часть схемы детектора нужна для определения уровня электромагнитного излучения и представляет собой типовой индикатор на светодиодах. Эта часть схемы состоит из десяти светодиодов и десяти подключенным к ним токоограничительных сопротивлений номиналом 470 Ом. Светодиоды с резисторами подсоединяются к цифровым портам платы D2-D11.
Человек в современном мире подвержен нарастающему воздействию электромагнитных полей различых частот, при этом основными источниками такого воздействия являются различные носители электроэнергии. Определено, например, что имеется связь между заболеваемостью злокачественными опухолями и степенью удаленности мест обитания человека от ЛЭП. Выявлено также четкое воздействие электромагнитного излучения на некоторые части головного мозга - в частности, на эпифиз - железу, ответственную за выработку гормона мелатонина.
Мелатонин отвечает за ход биологического ритма человека (чередование дневного бодрствования и ночного сна), и сбой в его выработке способен вызвать непроходящую усталость, потерю работоспособности, нарушение концентрации внимания, состояние депрессии и другие негативные эффекты.
Поэтому важно проводить измерения электромагнитного излучения в различных частотных диапазонах от следующих источников: радио- и телевизионных вещательных станций и радиолокационных установок, систем радиосвязи и установок в промышленности, трансформаторных подстанций и линий электропередач (ЛЭП), а также бытовых электроприборов, например, СВЧ печей, компьютеров и многого другого.
Конечно, использовать стандартные промышленные приборы и установки в домашних условиях невозможно . Поэтому важно в домашних условиях дать хотя бы оценку величины напряженности электромагнитного высокочастотного излучения . В простых гаусметрах используются некалиброванные датчики Холла типа ДХК-0.5А. Однако эти приборы могут измерять только наличие поля постоянного магнита.
Предлагается простой измеритель напряженности электромагнитного поля на основе мультиметра М830. Применив простые измерения, человек сможет снизить риск своего нахождения под значительным по величине электромагнитным полем.
Известно, что напряженность магнитного поля H связана с индукцией магнитного поля В по формуле:
H=B/µ o (A/м),
где µ o - магнитная постоянная
(µ o =4π10-7Гн/м).
Обычно измерения производят в единицах магнитной индукции (Тл), а поэтому измерители величины магнитного поля иногда называют тесламетрами.
На рис. 1
представлена схема, позволяющая просто и надежно измерять напряженность электромагнитного поля от различных домашних установок - от мобилок и компьютеров до мощных АТС радиостанций и их антенн и т.д.
Схема состоит всего лишь из двух конденсаторов и двух диодов. К конденсатору С1 подключена телескопическая антенна от радиоприемника "Олимпик". Выход приставки подсоединен к мультиметру М830 на его стандартные входы.
Возможно приставку вставить и в сам мультиметр. Тогда в этом случае антенну стоит прикрепить снаружи мультиметра. Такая компоновка приставки сделает прибор компактным.
При измерении необходимо антенну приставки вытянуть на полную ее длину.
Путем установки переключателя мультиметра в положение 200 мВ проводят измерение оценки индукции магнитного поля. Достаточно умножить значение, появляющегося на дисплее мультиметра, на 0,25 и получить величину магнитной индукции в мкТл. Если измерять напряженность магнитного поля, то значение в мВ необходимо умножать на 0,2. В этом случае мы получаем значение напряженности магнитного поля в А/м. Диапазон измерений, а в этом случае и точность измерения, можно увеличить, если в мультиметре установить положение 100 мВ. Это необходимо делать только в том случае, если он будет использоваться только в режиме тесламетра. Настройки мультиметра в этом случае изменяются путем установки более высокоомного резистора в цепи положения в 200 мВ.
Когда значение магнитной индукции составляет менее 0,3 мкТл, то такое электромагнитное излучение не является опасным. При повышении значения индукции магнитного поля до 2,5 мкТл необходимо удалится от источника излучения на безопасное расстояние, где показания его на мультиметре будут показывать величину индукции не более 0,3 мкТл. Забить тревогу необходимо тогда, когда значение индукция поля достигает более 10 мкТл, и совсем недопустимым является нахождение человека в поле излучения более 25 мкТл.
Диоды VD1 и VD2 можно заменить на 1N4148.
Петр Бобонич Эрик Бобонич г. Ужгород
Литература
1. Измерители электромагнитного излучения EMR-20, EMR-30 фирмы Wandel & Goltermann.
2. Анализататор поля Protek 3201 фирмы Wandel & Goltermann.
3. Простой гаусметр http://permob.narod.ru/analys04.htm
4. Простой гаусметр
