instrukcja

INSTRUKCJA
v. 1.0
pracy z plikiem Zgłoszenie instalacji v.1.4.
WSTĘP.
Mając na względzie wymagania Prawa Ochrony Środowiska oraz Prawa Budowlanego, postanowiłem
opracowad plik obliczeniowy pomagający w wykonaniu oceny poprawności instalacji stacji amatorskiej
oraz w przygotowaniu wymaganych dokumentów. Wspomniane wcześniej akty prawne nakładają na
krótkofalowców obowiązek dokonania zgłoszenia instalacji do organów ochrony środowiska lub wykonania raportu oceny oddziaływania instalacji antenowej na środowisko, co ma miejsce przy dokonywaniu zgłoszeo wynikających z Prawa Budowlanego lub przy ubieganiu się o pozwolenia na budowę masztów antenowych.
Ponieważ otrzymuję sygnały, że wspomniany plik obliczeniowy, który w mojej ocenie wydawał się bardzo prosty, sprawia pewne trudności w jego zrozumieniu i wykorzystaniu, postaram się w kilku punktach
wyjaśnid zasadę pracy z plikiem.
Zwracam uwagę, że plik został opracowany w celach informacyjnych. Praca z plikiem jest na zasadzie
dobrowolności i nie ponoszę żadnej odpowiedzialności prawnej za jakiekolwiek skutki związane z jego
wykorzystaniem. Wyrażam też zgodę na jego wykorzystanie w dowolny sposób w całości lub części.
BUDOWA PLIKU.
Plik został podzielony na kilka integralnych części, które dla lepszej orientacji posiadają różne kolorowe
tła :
1. Wstęp
kolor beżowy
2. Zgłoszenie
kolor żółty
3. Dane
kolor zielony
4. Ocena
kolor zielony
5. Zbiory danych
kolor niebieski
Poniżej przedstawię kilka ogólnych uwag do poszczególnych fragmentów opracowania.
1. Wstęp.
Wstęp zawiera komentarz oraz w kolejnych częściach przykładowe rysunki jakie mogą odpowiadad stanowi faktycznemu posiadanej instalacji antenowej w miejscu lokalizacji stacji amatorskiej.
2. Zgłoszenie z załącznikami.
Strony zgłoszenia zawierają dane osobowe prowadzącego instalację oraz dane jej lokalizacji. Ponadto zawierają wykaz wykorzystywanych zakresów częstotliwości wraz z maksymalną mocą
EIRP stosowaną na tych zakresach. Tabela zakresów częstotliwości wypełnia się automatycznie z
wyjątkiem pola w którym można wprowadzid dodatkowy zakres częstotliwości.
Załączniki 1 i 4 przeznaczone są na umieszczenie rysunkowej ilustracji wyników oceny.
Str. 1
3. Dane.
W arkuszu tym podajemy dane konfiguracyjne stacji amatorskiej. Wszystkie pola białe z wyjątkiem pkt. 3, 4 i 5 są obowiązkowe dla prawidłowego wyliczenia koocowych parametrów.
W kolejnych kolumnach od A do U wpisujemy różne stosowane konfiguracje ( dla różnych kombinacji anten, zakresów częstotliwości, stosowanych mocy itd. ).
Dolne linie arkusza określają moc EIRP dla poszczególnych konfiguracji.
W przypadku braku posiadania charakterystyk anten można skorzystad z programów pozwalających je wyliczyd lub ewentualne dane na temat parametrów anten można znaleźd na stronie http://www.swschwedt.de/kunden/dm2ble/antennen-bibliothek.htm.
4. Ocena.
Odpowiednie kolumny w arkuszu Oceny odpowiadają kolumnom arkusza Danych o tym samym
symbolu od A do U. W dolnej części arkusza jest wykonywana ocena w sposób automatyczny
(wyniki są porównywane z wymaganiami odpowiednich przepisów ).
5. Zbiory danych.
Arkusze zbioru danych zawierają dane anten, linii zasilających i ich straty oraz wymagania przepisów. We wszystkich arkuszach zbioru danych możliwe jest uzupełnianie danych. A zatem,
możliwe jest dopisanie innych rodzajów linii zasilających, innych anten, typów kabli itd. Do tego
celu służą odpowiednio umieszczone i skonfigurowane białe pola. Dane te będą wykorzystywane
w arkuszach na równi z danymi wprowadzonymi na stałe do arkuszy.
UWAGI OGÓLNE
Przed bardziej szczegółowym omówieniem poszczególnych arkuszy, pragnę przedstawid kilka uwag
ogólnych związanych z zasadami wyznaczania składowych pola elektromagnetycznego lub rysowania
rozkładu pola w przestrzeni.
1. Miejsca dostępne dla ludności.
Są to miejsca w których, w dowolnym momencie bez Twojej wiedzy mogą znaleźd się postronne
osoby w czasie pracy instalacji nadawczej. Przy wyznaczaniu odległości do tych miejsc zakłada
się, że wysokośd człowieka wynosi 2 m. Zatem odległośd ta jest wyznaczana jako linia prosta
pomiędzy środkami elektrycznymi anten ( dla uproszczenia należy przyjmowad skrajny punkt
elementu anteny ) a miejscem w którym może znaleźd się przypadkowy człowiek. Dokładnie, do
wysokości 2 m ponad ziemię lub podłogę kondygnacji w budynku.
2. Wzmocnienie anteny w dBi.
Jest to wzmocnienie anteny odniesione do anteny izotropowej. Więcej informacji można znaleźd
w pliku dotyczącym wyjaśnienia pojęd związanych z PEM.
3. EIRP.
Jest to efektywna moc promieniowana z anteny odniesiona do anteny izotropowej. Uwzględnia
ona moc doprowadzoną do anteny oraz wzmocnienie anteny odniesione do anteny izotropowej.
Str. 2
OGÓLNE ZASADY PRACY.
Praca z plikiem odbywa się generalnie w prosty sposób. Polega ona na wpisywaniu lub wybieraniu gotowych danych z przygotowanych list ( menu ), które są związane z białymi polami. Rozwijane menu uruchamia się w chwili najechania kursorem myszki na odpowiednie pole.
Ważne jest przy tym zachowanie kolejności wypełniania pól, od początku do kooca oceny. Wszystkie
kolorowe pola będą wypełniały się samoczynnie w oparciu o zawarte w nich formuły i wprowadzone
wcześniej dane. Ważne jest również aby wszystkie białe pola były wypełnione ( jeżeli nie występują
inne zapisy ).
Przy wypełnianiu arkuszy Danych lub arkuszy Oceny prosimy zwrócid uwagę na komentarze w poszczególnych punktach, które pomogą zrozumied cel i sposób wprowadzania danych. Komentarze można odczytad wskazując kursorem myszki mały trójkątny znacznik na odpowiednim polu.
Po otwarciu pliku w dolnej części ekranu zauważysz linijkę menu dostępu do kolejnych arkuszy.
Linijka z menu dostępnych arkuszy
OMÓWIENIE KROKÓW POSTEPOWANIA Z PLIKIEM.
Zdaję sobie sprawę, że dotychczas przekazane informacje mogą nie byd wystarczające. W kolejnych pięciu krokach przedstawię w sposób bardziej szczegółowy zasady pracy z plikiem i z zawartymi w nim arkuszami.
Aby sprawnie przeprowadzid analizę konieczne jest postępowanie w określonej kolejności.
Krok pierwszy.
W pierwszym kroku sprawdzisz czy posiadana przez Ciebie antena jest wyszczególniona w arkuszu Anteny. Po otwarciu arkusza ( znajduje się on w koocowej części menu arkuszy ) zobaczysz wykaz anten
oraz odpowiadające im parametry wzmocnienia na poszczególnych pasmach amatorskich. Jeżeli antena
znajduje się w wykazie to nie musisz nic robid. Jeżeli w wykazie nie występuje stosowana przez Ciebie
antena, należy uzupełnid wykaz. Możesz tego dokonad poprzez wypełnienie jednego z dostępnych wierszy ( białe pola ) znajdujących się w dolnej części wykazu. W kolumnie Typ anteny należy wpisad jej na-
Str. 3
zwę a następnie w tym samym wierszu w kolumnach odpowiadających odpowiednim pasmom wpisad jej
wzmocnienie w danym paśmie wyrażone w dBi.
Parametry anten
Wykaz anten
Miejsce do wpisania
nowych anten
Zwracam uwagę na wyrażenie wzmocnienia anteny w jednostce dBi a nie w dB z uwagi na poprawnośd
obliczeo.
Po tej operacji należy zapisad zmianę w pliku. Zmiana ta będzie mogła byd wykorzystana w przyszłości.
Krok drugi.
W kroku drugim sprawdzisz czy stosowany w Twojej instalacji antenowej typ linii zasilającej antenę jest
wyszczególniony w arkuszu Kable. Po otwarciu arkusza ( znajduje się on w koocowej części menu arkuszy, za arkuszem Anteny ) zobaczysz wykaz typów kabli oraz odpowiadające im parametry strat na poszczególnych pasmach amatorskich. Jeżeli używany w Twojej instalacji kabel znajduje się w wykazie to
nie musisz nic robid. Jeżeli w wykazie nie występuje ten kabel, należy uzupełnid wykaz. Możesz tego
dokonad poprzez wypełnienie jednego z dostępnych wierszy ( białe pola ) znajdujących się w dolnej części wykazu. W kolumnie Typ kabla należy wpisad jego nazwę a następnie w tym samym wierszu w kolumnach odpowiadających odpowiednim pasmom wpisad jego straty na danym paśmie wyrażone w dB a
Parametry kabla
Wykaz kabli
Miejsce na wpisanie
nowego kabla
Str. 4
odpowiadające stratom w odcinku kabla długości 100m. Zwracam uwagę na wyrażenie strat w dB na
100 m długości kabla z uwagi na poprawnośd obliczeo.
Po tej operacji zapisz zmianę z pliku. Zmiana ta będzie mogła byd wykorzystana w przyszłości.
Krok trzeci.
W kroku trzecim określisz straty w linii zasilającej antenę na całej jej długości od wyjścia nadajnika aż do
podłączenia do anteny. W menu arkuszy, przed arkuszem Anteny znajdziesz arkusz o nazwie Straty. W
arkuszu tym znajdziesz tabelę. U góry tabeli w jej lewej części zauważysz wykaz linii zasilających , analogiczny jaki widziałeś w arkuszu Kable. Jeżeli w arkuszu Kable dopisywałeś własny kabel to powinien on
również byd widoczny w omawianej tabeli. Po lewej stronie tabeli w pierwszej kolumnie zauważysz wykaz pasm amatorskich. Pola na przecięciu wybranego pasma i linii zasilającej są podzielone na dwie części, górną białą i dolną niebieską. Wpisując w polu górnym ( białym ) stosowaną przez Ciebie długośd linii
zasilającej wyrażoną w metrach, w polu dolnym pojawią się odpowiednie dla niej straty wyrażone w dB.
Jeżeli na danym paśmie linia zasilająca składa się z więcej niż jednego typu kabla to wpisujemy odpowiednie długości w kilku odpowiednich kolumnach w tym samym wierszu. W kolumnie oznaczonej Strata w linii otrzymamy sumę start w linii zasilającej na danym paśmie.
W części prawej tej samej tabeli w trzech białych kolumnach masz możliwośd wprowadzenia wartości
strat dla stosowanych złączy, urządzeo pomiarowych ( np. przyrząd SWR ) oraz przełączników anten.
Wartości te są zwykle podawane przez producentów tych urządzeo. Przy braku tych danych można przyjąd w przybliżeniu, że każdy z tych elementów ma tłumienie ok. 0,1 dB. Po wprowadzeniu tych wartości
w ostatniej kolumnie otrzymamy sumę strat elementów dodatkowego wyposażenia linii zasilającej.
Długośd linii zasilającej
Straty w elementach dodatkowych
Tabele wypełniamy dla wszystkich wykorzystywanych pasm. Po tej operacji zapisz zmianę w pliku aby
zmiana ta mogła byd wykorzystana w przyszłości.
Krok czwarty.
W tym kroku masz możliwośd pracy z właściwym już arkuszem o nazwie Dane zawierającym dane określające konfigurację wyposażenia instalacji Twojej stacji amatorskiej. Plik zawiera trzy arkusze danych
Str. 5
pozwalające na dokonanie wyliczeo dla 21 różnych wariantów konfiguracji instalacji Twojej stacji ( kolejne kolumny oznaczone kolejnymi literami od A do U ) dobierając odpowiednio pasmo, modulację, typ
anteny, moc nadajnika czy położenie anteny.
W wierszu ( 1 ) dokonasz wyboru pasma z rozwijanego gotowego menu.
W wierszu ( 2 ) dokonasz wyboru anteny z rozwijanego gotowego menu w analogiczny sposób jak w
wierszu ( 1 ).
W wierszu ( 3 ) i ( 4 ) wpisujesz wysokości montażu anteny nad dachem lub ziemią. Wartości te nie biorą
bezpośredniego udziału w wyliczeniach i mogą nie byd wpisywane, ale mogą byd wymagane przez organy ochrony środowiska.
W wierszu ( 5 ) wpisujesz wartośd kąta głównego kierunku promieniowania anteny. Podobnie jak poprzednio wartośd ta nie bierze bezpośredniego udziału w obliczeniach, jest jednak bardzo istotna dla
prawidłowej oceny oddziaływania pola elektromagnetycznego.
W wierszu ( 6 ) wpisujesz wartośd współczynnika fali stojącej ( SWR ). Prawidłowe określenie tego współczynnika pozwala na prawidłowe wyliczenie strat linii zasilającej.
Komentarze
Pola do wypełniania
Pola z wynikami obliczeo
Str. 6
W wierszu ( 7 ) nic nie musisz wpisywad. W wierszu tym jest wyliczana i podawana wartośd całkowitych
strat pomiędzy nadajnikiem a anteną. Zauważ, że podana w tym wierszu wartośd może byd większa od
sumy wartości strat określonych w arkuszu Straty w kroku trzecim. Wynika to z faktu, że w przypadku
współczynnika fali stojącej SWR > 1,0 występują dodatkowe straty w linii zasilającej wynikające właśnie
ze zwiększonego SWR i straty te są uwzględnione w algorytmie obliczeniowym.
W wierszu ( 8 ) dokonujesz wyboru rodzaju modulacji z rozwijanego gotowego menu. Jest to bardzo
ważny element ponieważ rodzaj modulacji w istotny sposób wpływa na wyniki obliczeo.
Wiersz ( 9 ) jest najbardziej kontrowersyjnym wierszem. Wpisujesz w nim długośd czasu nadawania w
module czasowym 30 minutowym. Standardowo zostało przyjęte, że dany moduł czasowy dzieli się na
trzy równe części. Pierwsza częśd jest przeznaczona na nadawanie, druga na nasłuch a trzecia ponownie
na nadawanie. Zatem, możesz łatwo wyliczyd, że w module 30 minutowym na nadawanie wykorzystasz
2/3 modułu co odpowiada 20 minutom. Tak oczywiście będzie jeżeli będziesz prowadził długie konwersacje, pracował w zawodach itp. Jeżeli prowadzisz wyłącznie łączności DX’owe to wskazane jest abyś
oszacował rzeczywisty, średni czas pracy w przeciętnym module 30 minutowym. Wartośd ta będzie zdecydowanie mniejsza. Jest to bardzo istotny parametr, który ma znaczący wpływ na wyniki obliczeo. Polskie przepisy ochrony środowiska nie określają tego parametru. Jest on jednak powszechnie stosowany
w innych krajach przy wykonywania podobnych analiz oraz jest stosowany przy ocenie wielkości składowych pola elektromagnetycznego w miejscu pracy przez odpowiednie krajowe normy dotyczące badania
środowiska pracy ( BHP ).
Wiersz ( 10 ) nie powinien stanowid problemu. Podajesz w nim moc wyjściową nadajnika PEP.
W wierszu ( 11 ) jest wyliczana efektywna moc doprowadzona do anteny uwzględniająca wszystkie dotychczas wprowadzone dane. Zmieniając np. wartości długości linii zasilającej, SWR lub długośd czasu
nadawania możesz zaobserwowad jak zmienia się różnica pomiędzy mocą wyjściową nadajnika a mocą
doprowadzoną do anteny.
Wiersz ( 12 ) podaje zysk anteny dla wybranej konfiguracji pasma i typu anteny. Dane te pobierane są z
arkusza Anteny.
Wiersz ( 13 ) wymaga pewnego wyjaśnienia. Wpisujesz w nim wartośd zysku lub tłumienia wybranej
anteny na kierunku przebywania ludzi w przestrzeni otwartej. Znając usytuowanie anteny oraz potencjalne miejsca gdzie mogą znaleźd się przypadkowe osoby możesz określid kąt pomiędzy linią łącząca te
punkty a horyzontem. Korzystając następnie z pionowej charakterystyki anteny określisz wymaganą
wartośd zysku lub tłumienia anteny. Parametr ten jest o tyle istotny, że w dużej ilości przypadków instalacji anten, główny kierunek ich promieniowania znacząco dobiega od kierunków przebywania ludzi.
Zatem, w tych kierunkach najczęściej występuje znacznie mniejsze pole elektromagnetyczne niż ma to
miejsce w kierunku głównej wiązki promieniowania.
W wierszu ( 14 ) dokonujesz wyboru z rozwijanego menu wartości tłumienia stropów i ścian budynków.
Niestety, nie istnieje bogata literatura w tym zakresie. Do analiz można przyjmowad, że ściany częściowo przeszkolone powodują tłumienie rzędu 5 dB, grube ściany murowane powodują tłumienie rzędu 10
dB a ściany lub stropy żelbetowe powodują tłumienie rzędu 20 dB.
Kolejne trzy wiersze ( 15 ), ( 16 ) i ( 17 ) wyliczają i podają wartości efektywnych mocy EIRP w trzech
przypadkach kierunków promieniowania anteny po uwzględnieniu wcześniej wprowadzonych wartości
zysków lub tłumienia anteny lub elementów budynków.
Str. 7
W tym momencie kooczysz wprowadzanie głównych danych niezbędnych do wyliczenia składowych pola
elektromagnetycznego.
Tabele wypełniasz dla wszystkich możliwych i wykorzystywanych wariantów ( kolejne kolumny od A do
U). Po tej operacji zapisz zmianę w pliku aby zmiana ta mogła byd wykorzystana w przyszłości.
Krok piąty.
W kroku tym rozpoczynasz pracę z arkuszem o nazwie Ocena. Ogólna konstrukcja arkusza jest podobna
jak arkusza Dane. Wszystkie dane podawane w kolejnych kolumnach od A do U odpowiadają kolumnom
o tym samym oznaczeniu w arkusza Dane.
W wierszach ( 1 ), ( 2 ) i ( 3 ) otrzymasz wyniki obliczeo przedstawiające odległości od anteny do strefy
bezpiecznej, to znaczy takiej w której wartości składowych pola elektromagnetycznego osiągają wartości
na poziomie limitów określonych w odpowiednich Rozporządzeniach Ministra Środowiska. Są one podawane w trzech wcześniej określonych kierunkach.
W kolejnych trzech wierszach ( 4 ), ( 5 ) i ( 6 ) znając miejsce mocowania anteny oraz najbliższe miejsce
przebywania przypadkowych osób określasz odległośd pomiędzy tymi punktami. Najczęściej, chociaż
nie zawsze na głównym kierunku anteny nie występują miejsca przebywania ludzi. W takim przypadku
dla poprawności obliczeo należy w wierszu ( 4 ) wpisad dowolną dużą cyfrę np. 1000 lub 10000. Zabieg
ten jest niezbędny aby w kolejnych wierszach arkusz mógł prawidłowo dokonad wyboru maksymalnych
wartości składowych pola dla wszystkich sprawdzanych kierunków promieniowania anteny.
Komentarze
Koocowy wynik oceny
Str. 8
Wiersze ( 7 ), ( 8 ) i ( 9 ) podają wyliczone wartości składowych pola elektromagnetycznego w wybranych
miejscach przebywania przypadkowych osób.
Wiersz ( 10 ) stanowi tylko potwierdzenie, że wyznaczone wartości składowych pola elektromagnetycznego mieszczą się w dopuszczalnych limitach określonych przez przepisy ochrony środowiska bez konieczności dokonywania samemu oceny wcześniej wyliczonych wartości i porównywania ich z limitami
określonymi w przepisach. Oczywiście, jeżeli w którejkolwiek kolumnie otrzymasz informację NIE musisz
dokonad weryfikacji parametrów instalacji i ewentualnie wprowadzid zmiany.
Instalacja taka nie spełnia wymogów ochrony środowiska i nie może byd eksploatowana.
INFORMACJE KOOCOWE.
W zasadzie możesz na tym zakooczyd ocenę własnej instalacji nadawczej. Pozostałe arkusze przeznaczone są do dokonania prezentacji graficznej wyników, która jest niezbędna przy dokonywania pełnej oceny oddziaływania instalacji na środowisko oraz do przygotowania zgłoszenia instalacji do odpowiednich
organów ochrony środowiska.
Ponieważ, Rozporządzenie dotyczące dokonywania zgłoszeo nie zostało jeszcze wprowadzone należy
założyd, że arkusze o nazwie Zgłoszenie ulegną pewnej modyfikacji i zostaną one zaprezentowane w
kolejnych wydaniach opracowania. Zostanie również uzupełniona niniejsza instrukcja w tym zakresie.
W chwili obecnej sugeruję wypełnienie arkuszy Zgłoszenie w obecnej formie i przechowywanie ich do
czasu określenia ostatecznych wymagao w tym zakresie przez Ministerstwo Środowiska.
Mam nadzieję, że praca z arkuszami nie będzie stanowiła problemu oraz że wszystkie konfiguracje stosowane w instalacji Twojej stacji uzyskają potwierdzenie TAK. Jeżeli będziesz miał uwagi do arkuszy lub
propozycje uzupełnieo proszę o informację na mój e-mail box.
Zainteresowanych wykonywaniem obliczeo bez wykorzystania pliku lub chcących lepiej zrozumied zasady wyliczania składowych pola elektromagnetycznego odsyłam do pliku przedstawiającego zbiór wykorzystywanych wzorów.
AUTOR OPRACOWANIA.
SP6IEQ
Dionizy Studzioski
e-mail sp6ieq @ op.pl
tel.
0608 45 45 38
Str. 9