В.Е. Драч¹, А.А. Литвиненко², В.А. Соловьев³

1,2 Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана (г. Калуга, Россия), 

3 ООО «СПУТНИКС» (Москва, Россия) 

Постановка проблемы. Работающие мобильные телефоны – это источники неионизирующего излучения, находящиеся рядом с головой или телом человека. Несмотря на то, что ежедневно среднестатистический человек проводит несколько разговоров по сотовому телефону, вопрос влияния излучения на здоровье изучен еще не в полной мере.

Цель. Промоделировать воздействие излучения сотового телефона на биологические ткани организма человека, в частности, на голову.

Результаты. Построены две компьютерные модели головы человека. Выполнено компьютерное моделирование воздействия излучения сотового телефона на биологические ткани человеческого организма. Отмечено, что важной особенностью модели является наличие слоев с разными параметрами, соответствующих реальным биологическим тканям (кожа, жировые ткани, мышцы, череп и мозг). Представлено исследование распределения поля в объеме головы человека, наведенное работающим мобильным телефоном. Определен удельный коэффициент поглощения излучения. Показан тепловой эффект, вызванный воздействием излучения мобильного телефона.

Практическая значимость. В случае многослойной модели были получены более низкие значения удельного коэффициента поглощения, что можно объяснить применением более точной компьютерной модели. Стало возможным графически представить распространение электромагнитных волн через модель головы. Проиллюстрировано распределение температуры по поверхности и в объеме головы человека.

Драч В.Е., Литвиненко А.А., Соловьев В.А. Компьютерное моделирование облучения головы человека полем сотового телефона // Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 2. С. 17−25. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202102-02

1. Dein Z.A., Amr A. Specific Absorption Rate (SAR) Induced in Human Heads of Various Sizes When Using a Mobile Phone // Proceedings of the World Congress on Engineering. June 30 − July 2 2010. V. 1. London, U.K.
2. Kouveliotis N.K., Panagiotou S.C., Varlamos P.K., Capsalis C.N. Theoretical Approach of The Interaction Between a Human Head Model and a Mobile Handset Helical Antenna Using Numerical Methods // Progress In Electromagnetics Research. PIER 65. 2006. P. 309−327.
3. Саввин М.А., Драч В.Е. Моделирование пространственного распределения электромагнитного поля сотового телефона в человеческом мозге // Вестник НЦБЖД. 2019. № 1(39). С. 121−129.
4. Khalatbari S., Sardari D., Mirzaee A.A., Sadafi H.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 2006. Cambridge, USA. March 26−29. 2006.
5. Драч В.Е., Саввин М.А. Оценка облучения головы человека полем мобильного телефона // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2019. № 1(33). С. 62−70.
6. Whittow W.G., Panagamuwa C.J., Edwards R.M., Vardaxoglou Y.C. The Energy Absorbed in the Human Head Due to Ring-Type Jewelry and Face-Illuminating Mobile Phones Using a Dipole and a Realistic Source // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2008. V. 56. № 12.
7. Драч В.Е., Родионов А.В., Чухраева А.И. Сравнительный анализ облучения головы человека излучением сотового телефона на частотах 900 и 1800 МГц // Электромагнитные волны и электронные системы. 2019. Т. 24. № 3. С. 67−72.
8. Банков С.Е., Курушин А.А. Проектирование СВЧ устройств и антенн с Ansoft HFSS. М.: 2009. 736 с.
9. Andreuccetti D., Fossi R. Proprietà dielettriche dei tessuti umani: definizioni, modello parametrico, codici di calcolo // Report N.TR/ICEMM/13.00. IFAC-CNR. Firenze (I). 2000.
10. Ильичев В.Ю., Юрик Е.А. Анализ массивов данных с использованием библиотеки Pandas для Python // Научное обозрение. Технические науки. 2020. № 4. С. 41−45.
11. Курушин А.А. Решение мультифизических СВЧ задач с помощью САПР COMSOL. М.: One-Book. 2016. 376 с.
12. Islam M.T., Faruque M.R.I., Misran N. Reduction of Specific Absorption Rate (SAR) in the Human Head with Ferrite Material and Metamaterial // Progress In Electromagnetics Research. 2009. V. 9. P. 47−58.
13. C95.3-2002. IEEE Recommended Practice for Measurements and Computations of Radio Frequency Electromagnetic Fields With Respect to Human Exposure to Such Fields, 100 kHz−300 GHz.
14. Adair E.R., Adams B.W., Akel G.M. Minimal changes in hypothalamic temperature accompany microwave-induced alteration of thermoregulatory behavior // Bioelectromagnetics. 1984. V. 5. № 1. P. 13−30.
15. Шляпникова К.Н., Воронцова К.А., Фейзулина А.Р., Сергеева Е.С. Особенности влияния излучения сотового телефона на организм человека // Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2013. Т. 3. № 7. С. 1023.
16. Песня Д.С., Романовский А.В., Прохорова И.М. Разработка методики для оценки влияния УВЧ-излучения сотовых телефонов и других приборов с ЭМИ РЧ на организмы in vivo // Ярославский педагогический вестник. 2010. № 3. С. 80−84.