Radiotelefon mobil sigur din punct de vedere radiobiologic
Deținătorii brevetului RU 2540979:
În imediata apropiere a dispozitivului, nivelul de radiație este mult mai ridicat. Criteriul de siguranță pentru RMN în străinătate este valoarea energiei radiațiilor specifice absorbite (SAR - Specific Absorption Rate) în țesuturile umane, care este egală cu 0,8 W/kg în SUA (din 2001). De menționat că în România standardele sanitare pentru RMN sunt mult mai stricte decât în Occident. Normele occidentale nu țin cont de particularitățile efectelor biologice ale undelor non-termice. Este foarte dificil de măsurat SAR și încă nu există o metodă unică pentru determinarea acestuia. Prin urmare, aparatele RMN care vin în România din străinătate, de regulă, nu îndeplinesc standardul românesc (100 µW/cm 2 ). Un nivel ridicat de radiație în apropierea RMN-ului impune o limitare severă a timpului în care stau lângă țesutul viu. Sarcina zilnică de energie atunci când se utilizează RMN nu trebuie să depășească 200 μW h/cm 2 (vezi SanPiN 2.1.8/2.2.4.1190-03 „Cerințe igienice pentru amplasarea și funcționarea comunicațiilor radio mobile terestre” [2]). Prin urmare, conform recomandărilor Centrului pentru Siguranță Electromagnetică de la Institutul de Biofizică al Academiei Ruse de Științe, o conversație unică RMN, atunci când este aplicată pe ureche, nu trebuie să depășească 2-3 minute, după care o pauza trebuie facuta de cel putin 15 minute. Timpul total de convorbire la RMN pentru un adult nu trebuie să depășească o oră pe zi (vezi Grigoriev O.A. Evaluarea radiobiologică a impactului câmpului electromagnetic al comunicațiilor celulare mobile asupra sănătății publice și managementului riscului. Rezumat al disertației gradului de Doctor în Științe Biologice, Moscova, 2012 [3]). Pentru copiii și adolescenții cu vârsta sub 18 ani, utilizarea RMN este limitată: conversația trebuie purtată folosind căști și să fie scurtă în timp. Femeile însărcinate trebuie în toate cazurile să plaseze RMN-ul la distanțănu mai puțin de 0,75 m de corp [2, 3]. De menționat că pericolul radiațiilor electromagnetice (EMR) se manifestă atunci când RMN-ul funcționează doar în modul de transmisie, deoarece atunci când abonatul vorbește, emițătorul RMN este pornit. În modul de recepție (abonatul ascultă), emițătorul se oprește, iar semnalele primite de la BS sunt foarte scăzute ca nivel și nu sunt periculoase.
În acest moment, în lume au fost efectuate un număr suficient de studii care confirmă că radiația RMN duce la astenie, iritabilitate crescută, oboseală a abonatului și efectul cronic - zilnic, pentru o lungă perioadă de timp - al radiațiilor RMN asupra unei vieți. organismul slăbește sistemul imunitar, stimulează modificări ale celulelor , provoacă încălcări ale ordinii genelor, contribuie la apariția celulelor bolnave și chiar a tumorilor. În 2009, conform Agenției Internaționale de Cercetare a Cancerului a Organizației Mondiale a Sănătății, radiațiile RMN au fost clasificate ca fiind cancerigene clasa 2B.
Modelele RMN existente nu oferă siguranță radiobiologică pentru oameni. RMN-ul EMR se referă la factori periculoși pentru sănătate. Expunerea la radiații electromagnetice are loc în condiții necontrolate, fără limitare în ceea ce privește durata, timpul și frecvența de utilizare.
Dispozitivele RMN cu căști cu fir și fără fir sunt cunoscute din stadiul tehnicii. Un set de căști este un set de căști și un microfon conectat la corpul RMN, conceput pentru a primi/transmite un semnal informațional de joasă frecvență. Setul cu cască nu conține radiații de înaltă frecvență și, prin urmare, utilizarea sa este un instrument eficient pentru protejarea capului (creierul, ochii etc.) al unei persoane de radiațiile electromagnetice. Dar aceste soluții tehnice (modul hands-free, tehnologia bluetooth), care creează un anumit confort în timpul utilizării, fac mâinile libere șieliminând pericolul impactului direct asupra creierului și ochilor, nu rezolvă complet problema siguranței electromagnetice pentru oameni. Atunci când se folosește un set cu cască, sursa EMR, și anume corpul RMN, se află cel mai adesea în apropierea utilizatorului (într-un buzunar, într-o poșetă etc.) și afectează organele umane. De asemenea, trebuie remarcat faptul că, în aceste cazuri, corpul RMN, de regulă, se află în condiții neoptimale (în înălțime și poziție) și, prin urmare, eficiența antenei încorporate în el este redusă semnificativ, ceea ce înrăutățește comunicarea radio cu BS.
În prezent, există multe dispozitive RMN diferite care au fost declarate sigure. În special, pentru a reduce impactul radiațiilor electromagnetice asupra utilizatorului, se propune introducerea în corpul RMN-ului de ecrane de protecție, absorbante, antene suplimentare etc. Cu toate acestea, toate aceste metode au un dezavantaj comun. Corpurile conductoare sau semiconductoare străine invadează zona de radiație apropiată a antenei încorporate în corpul RMN. Aceste corpuri devin parte dintr-un singur sistem de antenă electrodinamică și afectează caracteristicile de radiație ale antenei. Câmpurile secundare de la corpuri străine, care se adună cu câmpul antenei, schimbă RP inițial, formând în el înclinații și maxime de radiație. Mai mult decât atât, maximele către creier pot fi chiar mai mari decât în absența corpurilor străine.
Un design RMN binecunoscut, în care atenuarea EMR față de abonat se realizează prin faptul că în acea parte a carcasei RMN în care se află antena este instalat un reflector format dintr-o placă subțire de titan, fixat pe carcasă cu un tija de culisare. În partea centrală a reflectorului există un difuzor conectat la circuitul RMN printr-un cablu flexibil. Când este pliat, reflectorul nu depășește dimensiunile carcasei.
Designul RMN binecunoscut al companieiMurata Manufacturing Co. Ltd (Japonia) cu două antene și un ecran. Pentru a atenua radiația uneia dintre antene spre cap, în carcasa RMN este instalat un ecran. A doua antenă montată pe corpul RMN-ului este doar pentru recepție.
Obiectivul invenției revendicate este de a crea un aparat radiobiologic sigur pentru oameni și practic de utilizat RMN.
Rezultatul tehnic al invenției este de a elimina impactul radiațiilor electromagnetice periculoase asupra utilizatorului, extinzând în același timp funcționalitatea dispozitivului.
În plus, rezultatul tehnic specificat este obținut în exemplele private ale invenției datorită faptului că:
- dispozitivul folosește un cablu optic care conectează antena externă și RMN prin convertoare externe analog-digital și digital-analogic,
- setul cu cască include o bandă pentru cap, în timp ce antena externă menționată este încorporată în bandă,
- banda pentru cap este echipată cu o inserție dintr-un material dielectric radio-transparent, care acoperă antena externă menționată,
- polistirenul spumat este folosit ca material dielectric radio-transparent,
- ca antenă externă se folosește o antenă bici sau dipol.
Dispozitivul revendicat, precum și cel mai apropiat analog, include un set cu cască asociat cu RMN, echipat cu o antenă externă pentru comunicarea cu BS. Cu toate acestea, în designul propus, această caracteristică este utilizată pentru a asigura siguranța radiobiologică, deoarece antena externă poate fi realizată cu o astfel de formă a modelului care vă permite să mențineți în mod fiabil comunicarea radio cu BS în absența radiațiilor către cap. În același timp, spre deosebire de analog, antena internă este păstrată și un comutator este încorporat în corpul RMN,permițând comunicarea cu BS pentru a face o alegere - pentru a porni antena internă sau externă, ceea ce extinde funcționalitatea dispozitivului.
Dispozitivul revendicat este ilustrat prin desene, unde:
Figura 1 prezintă o diagramă a dispozitivului revendicat;
Figura 2 prezintă diagrama de radiație a antenelor bici sau dipol care pot fi utilizate în dispozitivul revendicat.
RMN-ul (1) este un RMN standard cu un comutator hardware încorporat (8) pentru a funcționa cu antene (2) sau (4). Designul acestui comutator (8) poate asigura opțional comutarea automată a dispozitivului pentru a funcționa cu o antenă externă (4) atunci când un set cu cască (3) este conectat la RMN (1) și trecerea pentru a funcționa cu o antenă internă (2) când setul cu cască (3) este deconectat (prin analogie cu modul în care se realizează comutarea automată a sunetului la setul cu cască atunci când este conectat în RMN-urile standard).
Setul cu cască include de preferință o bandă pentru cap (9), căști și un microfon (neprezentat în desene). În acest caz, antena externă (4) este încorporată în banda pentru cap (9) și este orientată vertical atunci când setul cu cască este pus pe cap.
Banda pentru cap (9) a căștii poate conține o inserție (10) realizată dintr-un material dielectric radio-transparent, care acoperă antena externă (4). Plasarea unei antene externe într-un mediu dielectric face posibilă scurtarea lungimii de undă de operare de ε 1/2 ori (ε este permisivitatea relativă), pentru a reduce dimensiunea verticală a antenei și, în consecință, grosimea benzii de cap.
Antena externă poate fi conectată la RMN cu un cablu coaxial convențional de 1/4″ grosime (tip Heliax sau Cellflex) care transmite semnale analogice sau printr-un cablu optic care transmite semnale digitale. Cablul optic este mai multușor, nu are pierderi și vă permite să mențineți comunicarea cu BS la puteri mai mici ale transmițătorului RMN. Dacă se folosește un cablu optic, acesta are convertoare la capete: analog-digital (ADC) (6) pe partea antenei externe (4) și digital-analog (DAC) (7) pe RMN partea (1).
Traductoarele sunt alimentate de la MRT printr-un cablu de alimentare cu două fire (11).
Dispozitivul funcționează după cum urmează.
În modul de așteptare a apelului, abonatul nu trebuie să meargă cu căștile pe cap.
Comunicarea de intrare poate fi efectuată în mod tradițional folosind o antenă internă (2) încorporată în corpul RMN (1). Abonatul are de ales: să vorbească folosind antena internă (2) sau să comute la antena externă (4) a căștii. Dacă se așteaptă ca conversația să fie scurtă în timp, este posibil să nu fie necesară purtarea căștilor cu bandă. Dacă conversația este de așteptat să fie lungă sau abonatul este o persoană căreia nu i se recomandă să folosească RMN (copii, adolescenți, femei însărcinate sau persoane care suferă de frică crescută de EMR), atunci trebuie să utilizați căștile și să comutați activitatea de la de la antena internă (2) la antena externă (4).
Comunicarea de ieșire (abonatul inițiază comunicarea) poate fi efectuată folosind doar o antenă externă (4). În acest caz, abonatul își pune setul cu cască (3), îl conectează la MPT (1), comută operarea de la antena internă (2) la antena externă (4) și apoi efectuează procedura obișnuită de intrare în comunicare. .
Antena externă (4), spre deosebire de antena internă (2), nu are un efect periculos asupra utilizatorului (vezi DN în figura 2). În plus, cu aceleași dimensiuni de gabarit, antena externă (4), în comparație cu antena internă(2) poate fi mai eficient, deoarece nu există corpuri conductoare sau semiconductoare străine în zona de radiație maximă (părți ale corpului RMN și capul uman). Creșterea eficienței antenei care realizează comunicarea radio cu BS face posibilă funcționarea la puteri mai mici ale transmițătorului RMN și, în consecință, reducerea consumului de energie a bateriei.
Astfel, dispozitivul propus rezolvă problema siguranței radiobiologice a RMN pentru toți utilizatorii și, cel mai important, pentru copiii, adolescenții și femeile însărcinate, pentru care utilizarea RMN standard este prescrisă de cerințe igienice.
Trebuie remarcat faptul că modul de stabilire a conexiunii (apel) este cel mai periculos din punct de vedere al influenței electromagnetice. La apelare, MRT emite nivelul maxim de putere și numai după ce conexiunea este stabilită, acest nivel poate scădea cu două până la trei ordine de mărime. Nivelul de putere MRT este controlat de BS prin schimbul de informații de semnalizare prin canalul de control. De obicei, nivelul minim de putere este setat, suficient pentru o comunicare fiabilă. Dacă BS este aproape, puterea semnalului transmițătorului RMN poate fi în miliwați. Dacă RMN-ul este situat la limita zonei de acoperire BS, atunci puterea semnalului transmițătorului RMN poate fi maximă și poate fi de 1 W sau mai mult.
Implementarea practică a dispozitivului propus nu necesită modificări ale standardelor de comunicare celulară mobilă.
O antenă de dimensiuni mici este încorporată în designul căștilor existente, și anume banda pentru cap, și sunt introduse în plus două cabluri subțiri pentru a se conecta la RMN.
2. Dispozitiv conform revendicării 1, care utilizează un cablu optic care conectează antena externă (4) și MPT (1) prin analog-digital extern (6) șiconvertoare digital-analogic (7).
3. Dispozitiv conform revendicării 1, în care setul cu cască (3) include o bandă (9), în timp ce antena externă (4) este încorporată în banda (9).
4. Dispozitiv conform revendicării 3, în care banda de cap (9) este prevăzută cu o inserţie (10) dintr-un material dielectric radio-transparent, care acoperă antena externă (4).
5. Dispozitiv conform revendicării 4, în care polistirenul expandat este utilizat ca material dielectric radio-transparent.
6. Dispozitiv conform oricăreia dintre revendicările 1 la 5, în care ca antenă externă (4) este utilizată o antenă bici sau dipol.