bookmark_border[304] FT3D+SRH770のSAR推定

無線機器の電波を一定時間で人体がどれほど吸収するのかを示す指標としてSAR(Specific Absorption Rate:電波の比吸収率)があります。

携帯電話機では、SARについて頭部組織10gに吸収されるエネルギー量の6分間平均値が2W/kgを超えないよう義務付けられており、各通信事業者は機種毎にSAR値を公表しています。
例)NTTドコモの関連サイト

他方、アマチュア無線機にはSARの基準は無いようです。

そこでFT3DにSRH770アンテナを付けてヘッドセット無しで5W運用したときの頭部への影響を探ろうと、ネット情報などを参考にしてSARを推定してみました。携帯電話機でOKとされている2W/Kg以下になっていればひとまず安心だろうということで・・・

下に挙げた諸々の資料によると、一般環境における「電磁界強度指針(6分間平均値)」は、電力密度S(mW/㎠)が30MHz~300MHzでは0.2、300MHz~1.5GHzではf/1500とのことです。

また、アンテナと人体との距離が近い場合は「局所吸収指針」としてSARを使い、100KHz以上300MHz未満で20cm以内、300MHz以上6GHz未満(※)で10cm以内に適用され、それ以外の距離においては電磁界強度指針によります。(※過去の資料では3GHz未満となっていますが、最近の資料によると6GHz未満までは局所吸収指針が整備され6GHz以上は未整備で、5G通信のミリ波運用に備えて検討中のようです。)

SAR自体は電波暗室の中で実機とファントム(疑似人体)を使って実測しないと出てきませんので、まずは簡易的に理論上の電力密度を求めてみます。

電力密度(W/㎡)=(電力xアンテナゲイン)/4πd2
(その他パラメータは考慮していません)

ここでFT3Dの送信出力(5W)、SRH770のアンテナゲイン(430MHz帯で5.5dBi=3.5倍)、距離d(0.1m)を当てはめてみると・・・

電力密度=141W/㎡=14mW/㎠

430MHzにおける電磁界強度指針は430/1500=0.29mW/㎠ですから、約49倍とかなり大きな値になりました。

なお10cmの距離では局所吸収指針が適用されますので、電力密度(mW/㎠)をSAR(W/Kg)に換算する必要があります。頭部組織の電波吸収特性は完全に無視するとして、仮に60Kgの人の投影面積を0.6㎡とし、頭部の重さと投影面積をその1/10にした場合・・・

・頭部の重さ:6Kg
・頭部の投影面積:0.06㎡

より、頭部における電波吸収率(?)SAR(W/kg)は

SAR=電力密度 141W/㎡ x 頭部投影面積 0.06㎡ / 頭部の重さ 6Kg = 1.41 W/Kg

で、2よりも小さくなりました。減衰パラメータやアンテナエレメント長は考慮していませんので実際はこれよりも低い値になるものと思いますが、逆に真のSARは頭部組織の電波吸収特性によるところが大きいと思われますので、これを無視して「SARを導き出せた」というのは無理がありますね。

一方、電磁界強度指針との関係では、指針の0.29mW/㎠以内に抑えるには70cmほど離す必要がありそうです。ちなみに2mバンドではSRH770のアンテナゲインは2.15dBiですので、430MHzでOKであれば2mでも問題無いと思われます。

この様にかなり雑な考察ではありますが、一応携帯電話機のSAR基準値以下の値が出たものの電磁界強度指針からは大きく外れていますので、「FT3D+SRH770」の組み合わせでヘッドセット無しの5W運用はできれば避けた方が良いかも知れません。今後、このリグで本格運用するときは「SSM-BT10」が活躍しそうです。

ちなみにFT3D標準添付のホイップアンテナのゲインはわかりませんが、5W出力の場合、仮にアンテナゲインを2.15dBiとすると電磁界強度指針以下に抑えるためには50㎝弱、アンテナゲインを0dBi(-2.15dBd)とすると40㎝弱、人体から離す必要がありますね。

(参考資料)
ARIB「くらしの中の電波」
総務書「電波防護のための基準の制度化」
総務省「電波防護のための基準への適合確認の手引き」
総務省「局所吸収指針の概要について」
総務省「電波の安全性に関する調査及び評価技術」のページ
電波防護指針(H9/4/24付)

bookmark_border[303] SSN/SFI/TSI/A/K

無線通信に密接に関係するこれらの指標についてネットで調べてみました。

・SSN (Smoothed Sunspot Number 平滑化太陽黒点数):太陽黒点を光学的に観測してカウントした数を平滑化した値

・SFI(Solar Flux Index 太陽流束指数):太陽から放射されるエネルギーの強度を2.8GHzの電波望遠鏡で測定した値。SFIの最小値は68、最大値は300を超える。SFIが100を超える値で持続する場合はハイバンドの伝搬状況は良くなり、ローバンドの状態は悪くなる傾向。SSNとSFIはほぼ比例するが、短期的なSSNの変化には追従しない

・TSI (Total Solar Irradiance 全太陽放射照度):大気の上端で太陽から受け取る全エネルギーの尺度

SFIはJT Alertにも表示されますね。これは昨夜の状況ですがSFI 72、A 14、K 2とあります。

A指数やK指数は地球の地磁気に関するパラメータで、こちらは値が小さいほど電波伝搬には良いそうです。

・A指数
地磁気の安定性に関連しK指数から計算された値

A=0~7:静か
A=8~15:不安定
A=16~29:アクティブ
A=30~49:弱い嵐
A=50~99:強い嵐
A=100~400:激しい嵐

・K指数
地磁気変動の活動程度を表わす指数の一つで、1日を3時間ごと8区間に分け、 各区間において地磁気活動が静かな日の日変化曲線からのずれの程度を準対数目盛で表し0~9の10階級に分けた値

K=0:非アクティブ
K=1:非常に静か
K=2:静か
K=3:不安定
K=4:アクティブ
K=5:弱い嵐
K=6:強い嵐
K=7:激しい嵐
K=8:非常に激しい嵐
K=9:強烈な嵐

また「WM7D’s Solar Resource Page」のサイトでは直近のSFI、A、Kの値や過去1年間の推移を見ることができます。

bookmark_border[301] 久々の2m

久しぶりに2m FT8に出たところ秋田市のOM局に取っていただきました。

信号は意外に強く、スムーズにQSOすることができました。秋田は、アンテナを設置しているベランダとは反対方向なのですが、斜向かいにビルが建っているため、それに反射して届いたものと思われます。

2mでは、普段は関東エリアと東海エリアの一部、甲信越エリアの一部にしか届きませんが、たまに遠くの局とコンタクトできると嬉しくなります。もっとも相手局のアンテナ設備に大いに助けられているからこそですので感謝です。

bookmark_border[300] 無線運用復帰

この一週間ほど、所用のため無線の運用ができない日々が続きました。

そのため最近のコンディションが気になってPSK Reporterで日曜日から月曜日の状況を見てみると、2mでは米国、ロシア、中国が開けていて、米国とはQ65でつながっていたようです。

当局のアンテナ環境では2mでのDXは無理なため羨ましい限りですが、何とか「JD1」局と2mでQSOできることを願って、今週は少しアクティブに出てみようと思っています。

ところでFT3D用にと購入したSRH770アンテナを本体と一緒に収納するためのケースを探そうと思い、試しに今使っている100円ポーチにアンテナを入れてみたところ何と見事に収まりました。そもそもサイズ的にあきらめていたのですが、ポーチの素材が伸縮性のあるものだったため、底の部分にピッタリと収まってしまいました。FT3D本体、ACアダプタ、USB充電ケーブル、PCケーブルも、うまく一緒に収納することができましたので、持ち運び用ケースの件はこれで解決です。

bookmark_border[297] 9R59D

トリオの9R59Dが気になってネットで調べてみました。すると修理やレストアの記事が多く見つかり、結構皆さん苦労されノウハウも溜まっているのだなと感じました。

ただオークションで取引されているモノの中には「なぜ?」という様な改造(改悪)をしているものも多々存在し、色々と試した結果、ついにお手上げになったモノも含まれているようです。これらはやはり玄人の方から見ればけしからんということなのかと思います。

理論に基づかない改造は、機能しないばかりか感電や火災の危険もありますので、特に真空管式の装置は怖いですね。また修理やレストアで収入を得ている場合はそれなりの責任が生じます。

一方、個人として趣味の世界に閉じている場合は、安全性を確認したうえでのお試しは大いにありかなと思います。

一瞬、私も実機を手に入れて修理してみたいとの衝動に駆られましたが、IFメカフィルの劣化(代替品無し)、VRやバリコンの劣化など、メカ関連のデバイスの手当が結構大変そうで、また、きちんと調整して性能測定するには、SG、オシロ、バルボル、カウンタ、デジボルなどの測定器が必要となり、調整だけであれば簡易型のオシレータやテスターで良いのかも知れませんが、そこまで揃える気力がありません。

実機には触れず、机上のお遊びとして回路定数でも追っかけていこうかなとは思っています。真空管のパラメータを扱えるPC用の回路シミューレータがあれば良いのですが・・・