RU68186U1

RU68186U1 - DEVICE FOR PROTECTING A BIOLOGICAL OBJECT FROM ELECTROMAGNETIC RADIATION OF A CELL PHONE

Info

Publication number: RU68186U1
Application number: RU2007130235/22U
Authority: RU
Inventors: Лидия Дмитриевна Усанова; Анастасия Дмитриевна Усанова
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2007-11-10

Abstract

Полезная модель относится к области защиты пользователей от электромагнитных излучений в диапазоне радиочастот и преимущественно может быть использована в области подвижной радиосвязи для защиты пользователя от электромагнитных излучений носимых радиотелефонов и радиостанций. Задачей решения является создание чехла, защищающего от электромагнитного излучения, а именно «ближнего поля». Технический результат заключается в обеспечении более эффективной защиты без существенного искажения звукового сигнала. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона в виде чехла, содержащем основу, согласно решению, основа состоит, по крайней мере, из двух слоев материала, при этом часть чехла содержит слой в виде металлической сетки, расположенный между слоями материала, а расстояние между прутьями сетки много меньше длины волны. Металлическая сетка расположена в области антенны и/или экрана и/или клавиатуры и/или торцевых поверхностей. Чехол имеет открывающуюся часть в области экрана и/или клавиатуры.The utility model relates to the field of protecting users from electromagnetic radiation in the radio frequency range and can mainly be used in the field of mobile radio communications to protect the user from electromagnetic radiation from wearable radiotelephones and radio stations. The objective of the solution is to create a cover that protects against electromagnetic radiation, namely the "near field". The technical result is to provide more effective protection without significant distortion of the audio signal. The problem is solved in that in the device for protecting a biological object from electromagnetic radiation of a cell phone in the form of a cover containing the base, according to the solution, the base consists of at least two layers of material, while part of the cover contains a layer in the form of a metal mesh, located between layers of material, and the distance between the rods of the grid is much less than the wavelength. A metal mesh is located in the area of the antenna and / or screen and / or keyboard and / or end surfaces. The case has an opening part in the area of the screen and / or keyboard.

Description

Полезная модель относится к области защиты пользователей от электромагнитных излучений в диапазоне радиочастот и преимущественно может быть использована в области подвижной радиосвязи для защиты пользователя от электромагнитных излучений носимых радиотелефонов и радиостанций.The utility model relates to the field of protecting users from electromagnetic radiation in the radio frequency range and can mainly be used in the field of mobile radio communications to protect the user from electromagnetic radiation from wearable radiotelephones and radio stations.

Сотовые телефоны и беспроводные средства связи стремительно распространились за короткие сроки. Это привело к общественному беспокойству, связанному с влиянием электромагнитных полей (ЭМП), которые испускаются этими приборами, на живые организмы. Некоторое время назад крупнейшие производители сотовых телефонов приняли решение указывать на мобильных телефонах так называемую величину Specific Absorption Rate (SAR) - мера биологического воздействия электромагнитного излучения на биообъект. Задача состоит в снижении этого показателя.Cell phones and wireless communications have spread rapidly in a short time. This has led to public concern about the effects of electromagnetic fields (EMFs) that are emitted by these devices on living organisms. Some time ago, the largest manufacturers of cell phones decided to indicate on their cell phones the so-called Specific Absorption Rate (SAR) - a measure of the biological effect of electromagnetic radiation on a biological object. The challenge is to reduce this indicator.

Известен радиотелефон с защитой пользователя от электромагнитного излучения, содержащий элементы, необходимые для обеспечения двухсторонней радиосвязи, заключенные в объемный корпус, на котором расположены органы управления, акустические вход и выход, антенна и директорный пассивный вибратор, выполненный в виде металлического или металлизированного диэлектрического стержня. Директорный пассивный вибратор расположен на задней стенке корпуса или вблизи нее на одной из боковых стенок. Угол отклонения между осями стержня и антенны не должен превышать 45°. Стержень выполнен в виде телескопически раздвижного металлического штыря. Электрическая длина директорного пассивного вибратора меньше 0,7 электрической длины антенны. Расстояние между антенной и директорным пассивным вибратором должно быть не более 0,1 длины волны средней частоты частотного диапазона радиотелефона. Подбор размеров, расстояния до антенны и пространственную ориентацию директорного пассивного вибратора производят экспериментально для разных типов радиотелефонов. Директорный пассивный вибратор выполнен съемным в отдельном диэлектрическом корпусе (см. патент на изобретение РФ №2140689, МПК H01Q 1/24).A known radiotelephone with user protection against electromagnetic radiation, containing the elements necessary for providing two-way radio communication, enclosed in a three-dimensional housing, on which are located the controls, acoustic input and output, antenna and director passive vibrator made in the form of a metal or metallized dielectric rod. Director passive vibrator is located on the rear wall of the housing or near it on one of the side walls. The deflection angle between the axes of the rod and the antenna should not exceed 45 °. The rod is made in the form of a telescopically sliding metal pin. The electrical length of the director passive vibrator is less than 0.7 of the electrical length of the antenna. The distance between the antenna and the director passive vibrator should be no more than 0.1 wavelengths of the average frequency of the frequency range of the radiotelephone. The selection of sizes, distances to the antenna and the spatial orientation of the director passive vibrator is carried out experimentally for different types of cordless phones. Director passive vibrator is removable in a separate dielectric casing (see RF patent for invention No. 2140689, IPC H01Q 1/24).

Однако устройство защищает только от излучения самого переговорного устройства, но основная часть излучения от принимающего и излучающего элемента - антенны непосредственно попадает на голову пользователя, оказывая свое негативное воздействие на мозг.However, the device protects only from the radiation of the intercom itself, but the bulk of the radiation from the receiving and emitting element - the antenna - directly hits the user's head, exerting its negative effect on the brain.

Известно устройство для защиты пользователя портативного носимого сотового телефона, включающее размещенный в защитном пластмассовом слое элемент из диэлектрического материала, покрытого металлическим слоем. Элемент выполнен в виде ткани по форме тыльной стороны телефона, при этом металлический слой выполнен на основе никеля, а максимальная толщина его со стороны для размещения на тыльной стороне телефона больше толщины металлического слоя другой стороны ткани (см. патент на ПМ №8837, МПК Н01М 2/02).A device for protecting a user of a portable wearable cell phone is known, including an element of a dielectric material coated with a metal layer placed in a protective plastic layer. The element is made in the form of fabric in the shape of the back side of the phone, while the metal layer is made on the basis of nickel, and its maximum thickness on the side for placement on the back of the phone is greater than the thickness of the metal layer of the other side of the fabric (see patent for PM No. 8837, IPC Н01М 2/02).

Это устройство не защищает от излучения от принимающего и излучающего элемента - антенны, при этом оно неудобно и ненадежно в использовании, так как по мере пользования покрытие из металлического слоя, поглощающего ЭМИ, нанесенное на пластмассовый слой, постепенно истирается и защитные свойства утрачиваются; кроме того, такая конструкция не защищает от излучения, исходящего от других элементов аппарата.This device does not protect against radiation from the receiving and emitting element - the antenna, while it is inconvenient and unreliable to use, since as you use the coating of a metal layer that absorbs EMR applied to the plastic layer, is gradually worn away and the protective properties are lost; in addition, such a design does not protect against radiation coming from other elements of the apparatus.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является защитный чехол для радиотелефонов, содержащий корпус со съемной нижней торцевой стенкой, окном для клавиатуры, микрофона телефона на передней стенке, с выдвижной панелью, а также с отверстием для антенны в верхней торцевой стенке, отличающийся тем, что корпус дополнен экраном, установленным с возможностью вертикального перемещения и выполненным в виде прямоугольного параллелепипеда с открытыми нижней торцевой и задней стенками, а его боковые стенки выполнены загнутыми и удерживаются шариковыми замками, размещенными в пазах, выполненных на задней стенке корпуса, выдвижная панель, установленная на передней стенке корпуса, выполнена с отверстиями для звука и выступом у съемной нижней торцевой стенки, при этом корпус и экран выполнены из смеси материала, поглощающего электромагнитное излучение, и связующего в соотношении, %:Closest to the claimed invention is a protective cover for radiotelephones, comprising a housing with a removable lower end wall, a window for a keyboard, a telephone microphone on the front wall, a pull-out panel, and an antenna hole in the upper end wall, characterized in that the housing is supplemented a screen mounted with the possibility of vertical movement and made in the form of a rectangular parallelepiped with open lower end and rear walls, and its side walls are made curved and held ball locks located in the grooves made on the rear wall of the housing, a sliding panel mounted on the front wall of the housing is made with holes for sound and a protrusion at the removable lower end wall, while the housing and the screen are made of a mixture of material that absorbs electromagnetic radiation, and binder in the ratio,%:

Материал, поглощающий электромагнитное излучение 20-95, связующее 5-80, а в качестве упомянутого материала, поглощающего электромагнитное излучение, использован материал, обладающий анизотропией электрофизических свойств и включающий природный шунгит в количестве 40-70% от массы этого материала (см. патент на изобретение РФ №2234200, МПК Н04М 1/725).A material that absorbs electromagnetic radiation 20-95, a binder 5-80, and as the mentioned material that absorbs electromagnetic radiation, a material is used that has anisotropy of electrical properties and includes natural shungite in an amount of 40-70% by weight of this material (see patent for invention of the Russian Federation No. 2234200, IPC Н04М 1/725).

Недостатком изобретения является то, что допускается искажение звукового сигнала. Устройство не защищает от излучения антенны.The disadvantage of the invention is that distortion of the audio signal is allowed. The device does not protect against antenna radiation.

Задачей решения является создание чехла, защищающего от электромагнитного излучения, а именно «ближнего поля».The objective of the solution is to create a cover that protects against electromagnetic radiation, namely the "near field".

Технический результат заключается в обеспечении более эффективной защиты без существенного искажения звукового сигнала.The technical result is to provide more effective protection without significant distortion of the audio signal.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для защиты биообъекта от электромагнитного излучения сотового телефона в виде чехла, содержащем основу, согласно решению, основа состоит, по крайней мере, из двух слоев материала, при этом часть чехла содержит слой в виде металлической сетки, расположенный между слоями материала, а расстояние между прутьями сетки много меньше длины волны.The problem is solved in that in the device for protecting a biological object from electromagnetic radiation of a cell phone in the form of a cover containing the base, according to the solution, the base consists of at least two layers of material, while part of the cover contains a layer in the form of a metal mesh, located between layers of material, and the distance between the rods of the grid is much less than the wavelength.

Металлическая сетка расположена в области антенны и/или экрана и/или клавиатуры и/или торцевых поверхностей.A metal mesh is located in the area of the antenna and / or screen and / or keyboard and / or end surfaces.

Чехол имеет открывающуюся часть в области экрана и/или клавиатуры.The case has an opening part in the area of the screen and / or keyboard.

Полезная модель поясняется чертежами, на фиг.1, 2, схематическое изображение чехла на телефоне с двумя открывающимися частями, на фиг.3 - поперечный разрез чехла, фиг.4 - общий вид экспериментальной установки, гдеThe utility model is illustrated by drawings, in FIGS. 1, 2, a schematic illustration of a case on a telephone with two opening parts, FIG. 3 is a cross-sectional view of a case, FIG. 4 is a general view of an experimental setup, where

1 - открывающаяся часть чехла, в области экрана;1 - the opening part of the cover, in the area of the screen;

2 - экран;2 - screen;

3 - открывающаяся часть в области клавиатуры;3 - the opening part in the keyboard area;

4 - боковая торцевая часть;4 - side end part;

5 - клавиатура;5 - keyboard;

6 - металлическая сетка;6 - metal mesh;

7 - слои материала основы.7 - layers of base material.

Чехол представляет собой слоистую структуру с внутренним слоем в виде металлической сетки 6, которая может быть выполнена из железа, меди, кобальта, магния, серебра, хрома, цинка, алюминия. Расстояние между прутьями сетки должны быть много меньше длины волны и образовывать так называемые «Клетки Фарадея». Металлическая сетка 6 расположена между слоями материала основы 7. Слои основы 7, покрывающие металлическую сетку 6, могут быть выполнены из кожи, пластика, ткани и т.д. Чехол может содержать открывающуюся часть 3 в области только экрана 2, только клавиатуры 5 или экрана 2 и клавиатуры 5, которая может быть реализована в виде одной или двух створок (фиг.1, 2), и обеспечивает возможность открытия при необходимости набора с клавиатуры 5 или наблюдении экрана 2 и покрывающая область экрана 2 и клавиатуры 5 при разговоре. Возможны варианты крепления открывающихся частей 1 и 3 в закрытом состоянии: на молнии, на липучке, на магните и т.д. Возможен вариант выполнения чехла без открывающейся части 1, при этом чехол может открываться сбоку. Возможен вариант выполнения чехла, покрывающего только область антенны, возможно выполнение чехла с окном в области клавиатуры 5 и экрана 2.The cover is a layered structure with an inner layer in the form of a metal mesh 6, which can be made of iron, copper, cobalt, magnesium, silver, chromium, zinc, aluminum. The distance between the bars of the grid should be much less than the wavelength and form the so-called "Faraday cages." The metal mesh 6 is located between the layers of the base material 7. The layers of the base 7 covering the metal mesh 6 can be made of leather, plastic, fabric, etc. The cover may contain an opening part 3 in the area of only the screen 2, only the keyboard 5 or screen 2 and the keyboard 5, which can be implemented in the form of one or two wings (Fig.1, 2), and provides the ability to open, if necessary, dial from the keyboard 5 or observing the screen 2 and the covering area of the screen 2 and the keyboard 5 during a conversation. There are options for fastening the opening parts 1 and 3 in the closed state: with a zipper, Velcro, magnet, etc. A possible embodiment of the cover without opening part 1, while the cover can be opened on the side. An embodiment of a cover covering only the area of the antenna is possible; a cover with a window in the area of the keyboard 5 and screen 2 is possible.

Работа устройства основана на эффекте "Клетки Фарадея", который заключается главным образом в том, что электромагнитное излучение не проходит сквозь металлическую сетку при условии, что расстояние между прутьями сетки не превышает значение длины волны излучения. Для оценки эффективности устройства были проведены экспериментальные исследования. В процессе проведения эксперимента исследовалось 4 группы дафний по 10 в каждой группе. Дафния - пресноводный рачок, питающийся хлореллой. В эксперименте использовался двухдиапазонный телефон Samsung SGH-X100 с поддержкой GPRS. Измерялось сердцебиение дафнии с помощью специальной программной обработки записи, сделанной видеокамерой под микроскопом. До воздействия сотовым телефоном частота сердцебиения составила 6.41 Гц. Затем поместили рядом с объектом работающий телефон. Телефон работал 45 минут. В течение этого времени по трубке, с которой был сделан звонок, воспроизводился разговор с целью моделирования условия реального применения сотового телефона, включая частотные вибрации голоса. Далее частота сокращений сердца была измерена повторно, было зарегистрировано учащение сердцебиения в среднем на 0.2 Гц. Поскольку сердце дафнии чувствительно к переменным магнитным полям, в качестве второй части эксперимента было принято решение поместить дафнию в переменное магнитное поле с частотой 5-6 Гц и амплитудой 25 мТл на 1 час для того, чтобы "вывести ее из состояния покоя", а затем подействовать на нее излучением от сотового телефона. После облучения переменным магнитным полем был зарегистрирован сдвиг частоты сердцебиения в среднем на 1.2. Гц.The operation of the device is based on the “Faraday Cage” effect, which consists mainly in the fact that electromagnetic radiation does not pass through the metal grid, provided that the distance between the grid rods does not exceed the value of the radiation wavelength. To evaluate the effectiveness of the device, experimental studies were conducted. During the experiment, 4 groups of daphnia were studied, 10 in each group. Daphnia is a freshwater crustacean feeding on chlorella. The experiment used a dual-band Samsung SGH-X100 phone with GPRS support. The daphnia heart rate was measured using a special recording processing software made by a video camera under a microscope. Before exposure to a cell phone, the heart rate was 6.41 Hz. Then they placed a working phone next to the object. The phone worked for 45 minutes. During this time, a conversation was played on the handset with which the call was made to simulate the conditions for the actual use of a cell phone, including the frequency vibrations of the voice. Further, the heart rate was measured repeatedly; heart rate was increased by an average of 0.2 Hz. Since the heart of daphnia is sensitive to alternating magnetic fields, as the second part of the experiment, it was decided to place daphnia in an alternating magnetic field with a frequency of 5-6 Hz and an amplitude of 25 mT for 1 hour in order to “bring it out of rest”, and then act on it by radiation from a cell phone. After irradiation with an alternating magnetic field, an average shift of the heart rate by 1.2 was recorded. Hz

После облучения сотовым телефоном еще около часа сдвиг составил 0.5 Гц. Однако возможно, что при более длительном наблюдении и даже периодическом и более длительном воздействии сдвиг составит еще более значительную величину. Таким образом, при экспериментальных исследованиях воздействия электромагнитных полей от мобильных телефонов на дафнию как тест-объект было выявлено учащение сердцебиения, что свидетельствует о наличии определенного воздействия электромагнитных полей от сотового телефона. После облучения новой контрольной группы сотовым телефоном в защитном чехле около часа после воздействия переменного магнитного поля дальнейшего сдвига частоты сердцебиения зарегистрировано не было. Предлагаемый чехол позволяет уменьшить SAR до 50%, при этом наличие металлической сетки искажает звуковой сигнал не более чем, на 5%.After irradiation with a cell phone for about an hour, the shift was 0.5 Hz. However, it is possible that with a longer observation and even periodic and longer exposure, the shift will be even more significant. Thus, in experimental studies of the effect of electromagnetic fields from mobile phones on daphnia as a test object, an increase in heart rate was revealed, which indicates the presence of a certain effect of electromagnetic fields from a cell phone. After irradiating the new control group with a cell phone in a protective case for about an hour after exposure to an alternating magnetic field, no further shift in heart rate was recorded. The proposed cover allows you to reduce the SAR to 50%, while the presence of a metal mesh distorts the audio signal by no more than 5%.

Claims

1. A device for protecting a biological object from electromagnetic radiation of a cell phone in the form of a cover containing a base, characterized in that the base consists of at least two layers of material, while part of the cover contains a layer in the form of a metal mesh located between the layers of material, and the distance between the rods of the grid is much less than the wavelength.

2. The device according to claim 1, characterized in that the metal mesh is located in the area of the antenna and / or screen and / or keyboard and / or end surfaces.

3. The device according to claim 1, characterized in that it has an opening part in the area of the screen and / or keyboard.