ГОСТ IEC 60519-6—2016
щей волны, а также глубину от 30 до 40 мм в ткани, по которой теплопроводностью устанавливается равновесие.
Использование данных теплопроводности и уравнения теплопроводности Фурье дает в результате постоянную
константу примерно 5 мин (т.е. произошло 63 % стационарного режима). Полезное сравнение с кипячением яйца в
воде: требуется 5 мин. чтобы в центре яйца температура достигла 65 ’С.
Наиболее тяжкая диаграмма нагрева в пальце диаметром 13 мм при облучении плоской волной частотой
2450 МГц является неровной, примерно сдистанцией 5 мм между горячей и холодной зонами. Можно показать, что
всестороннее СВЧ сопряжение является самым сильным в пальце диаметром примерно 16 мм. Соответствующая
дистанция между горячей и холодной зонами тогда становится 7 мм или меньше. Соответствующее измерение ста
новится в три раза больше на частоте 915 МГц возможно в результате местного перегрева в кисти и нижней части
руки. Довольно заметный местный перегрев за счет резонанса может случиться в пальцах на частоте 5800 МГц.
Восприятие тепла тогда может быть довольно слабым.
Уравнение теплопроводности Фурье является пространственно квадратичным. Используя кипение яйца диа
метром 40 мм. через 5 мин имеем дистанцию между холодной и теплой зонами 20 мм в качестве базиса, дистанция 7
мм была бы подобным образом сбалансирована через (7/20)25 * 60 с. т.е время интегрирования примерно 35 с
является адекватным.
Однако имеется другой фактор, который также надо принимать во внимание: даже очень локализованная
скорость нагрева не должна быть столь высокой, что будет какой-либо риск боли или раны в течение времени ин
тегрирования. Подходящий приемлемый местный температурный рост может быть установлен на 5 К. принимая во
внимание, что чувствительный к теплоте участок кожи будет нагрет, по меньшей мере, за счет проводимости и что
такой рост температуры в краткосрочном режиме не вызовет какого-либо повреждения в пальцах. Нормальный че
ловек будет чувствовать и реагировать на увеличение температуры такого же порядка или меньше (примерно 3 К) в
пределах тех же самых нескольких секунд.
Гомогенное значение SAR 20 Вт/кг (основное ограничение для пальцев обученных людей) в результате будет
иметь скорость подьема температуры примерно 0.5 Ю’мин.
Теперь предположим, что только кончик пальца поглощает всю энергию, а остальные 10 г не абсорбируют
никакой энергии. Такие сценарии в действительности не являются редкими и могут случиться, например, с паль
цем. касающимся поврежденных уплотнений микроволновой печи и в некоторых случаях поля в дальней зоне, на
пример. на так называемых отверстиях отсечки (см.примечания к таблице 1). Обьем этой части кончика, который
поглощает токи СВЧ, теперь установлен на 0.5 см3, что является обьемом полусферы диаметром 12 мм. Используя
это в отношении 10 см3основного ограничения, получим в 20 раз быстрее «допустимую» скорость подьема темпе
ратуры 10 К/мин. Это также означает, что человек будет чувствовать нагрев пальца в пределах 20 с. Так как равно
весие теплопроводности имеет примерно такую же временную константу, как упомянуто выше, то опять получаем
примерно 30 с подходящего времени интегрирования.
Имеется экстремальный случай для кончика пальца, прикасающегося к узкой щели утечки в металлической
поверхности. Местное значение SAR становится очень зависимым от сухости кожи. Как пример, кончик пальца
диаметром 13 мм с 1 мм сухой кожи прижимается к центру щели шириной 2 мм и длиной 100 мм при утечке
тока на частоте 2450 МГц. Через щель происходит утечка, равная 50 Вт/м2, которая была измерена на дистанции 50
мм без пальца (т.е. напряженность электрического поля составляет 130 В/м). Тогда местное значение SAR ста
новится примерно 30 Вт/дм3в обьеме 4 мм шириной и 1.5 мм глубиной. Местное значение само по себе находится
приблизительно в пределах основного ограничения. Если палец мокрый и кожа тонкая, то местное значение SAR
может быть до 50 раз больше, но два небольших нагретых обьема. контактирующие стороны щели будут тогда
только примерно 1 мм шириной и глубиной. Дистанция теплового равновесия теперь только 2 мм, поэтому тепло
проводность имеет временную константу (2/20)2 * 5 * 60 с = 3 с. Местная, термически изолированная скорость
нагрева могла бытьдо 40 К/мин. Однако теплопроводность имела бы результатом стабильный подьем температу ры
меньше чем примерно 3 К. что также является приемлемым. Следовательно, нет необходимости иметь время
интегрирования короче приблизительно 30 с даже в этом наиболее тяжком случае высоких местных значений SAR в
ситуациях микроволновой печи с резонатором.
ВВ.6 Заключения и изменения стандартов для печей с дверкой резонатора
Время интегрирования 6 мин. заданное в существующих международных стандартах, не является адекват
ным для цели, которая была сначала изучена подкомитетом SC 61В. Более реалистичным было бы значение 30 с.
Немного меньшее время (20 с) задается в АА.2, приложение АА. Возможен случай аппликаторов СВЧ с открытым
концом, которые предназначены для нагрева контактирующей загрузки. Такие аппликаторы могут причинить почти
мгновенное телесное повреждение при контакте любой части тела во время работы, поэтому должны применяться
другие положения обеспечения безопасности.
Существующий эмиссионный стандарт для микроволновых печей задает время интегрирования примерно
2 с для измерения. Эта величина задается скорее в силу исторических и практических причин, но не для обеспе
чения безопасности. Типичная бытовая микроволновая печь имеет либо потолочную мешалку, либо поворотный
круг. С заданной кругообразной цилиндрической испытательной загрузкой изменение утечки будет соизмеримым
или меньше, чем заданное время интегрирования. Тогда измерения являются корректными, легко и быстро вы
полнимыми с техущим стандартом.
19