В.Е. Драч – к.т.н., доцент,  кафедра «Конструирование и производство электронной аппаратуры», Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: drach@bmstu-kaluga.ru

А.В. Родионов – к.т.н., доцент,  кафедра «Информационные системы и сети», Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: andviro@gmail.com

А.И. Чухраева – студент,  кафедра «Организация и управление производством», Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: hhxpk@mail.ru

Постановка проблемы. В настоящее время актуальной является задача моделирования электромагнитных волн, так как они взаимодействуют со сложными биологическими человеческими тканями.

Цель. Исследовать задачу моделирования распространения в голове человека электромагнитных полей, обусловленных излучением сотового телефона, и изучить влияние удельного показателя поглощения на анализ электрических свойств человеческой головы и влияние расположения сотового телефона.

Результаты. Рассмотрен физико-математический аппарат распространения электромагнитных полей в сложной структуре, свойственной человеческим тканям. В качестве инструмента моделирования применен пакет Ansys HFSS, хорошо зарекомендовавший себя при моделировании распространения электромагнитной волны через преграду и позволяющий получить высокую степень корреляции промоделированных и измеренных на макете характеристик.

Использована виртуальная модель головы человека, представленная четырьмя слоями и обладающая высокой детализаций. Рассмотрено воздействие на частотах 900 МГц и 1800 МГц. С помощью моделирования и теоретических выкладок получены графики распространения электрического поля в среде, моделирующей человеческую голову. В качестве ключевого параметра было выбрано распространение удельного показателя поглощения электромагнитного поля на различных частотах. Оценено изменение показателя в зависимости от расстояния до антенны сотового телефона, построена серия иллюстрирующих эту зависимость графиков. Аналогично была оценена зависимость показателя от угла наклона телефона. Наибольшие значения показателя сведены в таблицу.

Практическая значимость. На основании проведенных исследований сделаны выводы, приведено допустимое значение уровня излучения от сотовых телефонов и даны рекомендации пользователям средств сотовой мобильной связи.

1. Драч В.Е., Саввин М.А. Оценка облучения головы человека полем мобильного телефона // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2019. № 1. С. 62−70.
2. Riadh W.Y. Habash Electromagnetic Fields and Radiation: Human Bioeffects and Safety. New York: CRC Press. 2018. 424 c.
3. Ansys HFSS. URL = https://www.ansys.com/products/electronics/ansys-hfss (дата обращения 08.03.2019).
4. Драч В.Е., Луганская А.И. Моделирование влияния преграды на характеристики рупорной антенны // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2018. № 65. С. 19−25.
5. Martinez-Burdalo М., Martin А., Anguiano М., Villar R. Comparison of FDTD – calculated specific absorption rate in adults and children when using a mobile phone at 900 and 1800 MHz // Institute of Physics Publishing, Physics In Medicine and Biology. 2004. V. 49(2). P. 345−354.
6. Khalatbari S., Sardari D., Mirzaee A.A., Sadafi Н.A. Calculating SAR in two models of the human head exposed to mobile phones radiations at 900 and 1800 MHz // Progress In Electromagnetics Research Symposium. 26−29 March 2006. Cambridge (USA).
7. International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). URL = https://www.icnirp.org/ (12.04.2019).
8. СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03 «Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи» // Техэксперт (электронный журнал). URL = http://docs.cntd.ru/document/901855562 (22.01.2019).
9. Всемирная Организация Здравоохранения. URL = https://www.who.int/ru/ (12.04.2019).
10. Дунаев В.Н. Электромагнитные излучения и риск популяционному здоровью при использовании средств сотовой связи // Гигиена и санитария. 2007. № 6. С. 56−57.