Monday, March 6, 2017

සන්නිවේදනය හා ආධුනික ගුවන් විදුලිය (Amateur radio) 55

දැන් අපි බලමු FCC ප්‍රමිතින් තුල දක්වා තිබෙන MPE (Maximum Permissible Exposure) අගයන් දෙස. මෙම අගයන් පෙරත් සඳහන් කරපු ලෙසම, කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩයට එක් අගයකුත් අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩයට තවත් අගයකුත් වශයෙනුයි නියම කර තිබෙන්නේ. MPE අගයන් සාමාන්‍යයෙන් රාශි (units) 3කින් දක්වනවා - Electric Field Strength (E), Magnetic Field Strength (H), හා Power Density (S).

Limits for Occupational/Controlled Exposure
Frequency range
Electric Field Strength
E (Volt/meter – Vm-1)
Magnetic Field Strength
H (Ampere/meter – Am-1)
Power Density
S (mW/cm2)
Averaging Time
(minutes)
300 – 3000 kHz
614
1.63
100
6
3 – 30 MHz
1842/f
4.89/f
900/f2
6
30 – 300 MHz
61.4
0.163
1.0
6
300 – 1500 MHz
-
-
f/300
6
1.5 – 100 GHz
-
-
5
6

මෙම වගුවල f ලෙස සටහන් වන්නේ සංඛ්‍යාතයයි. එය MHz (මෙගාහර්ට්ස්) වලින් ආදේශ කළ යුතුය.

Limits for General pupulation/uncontrolled Exposure
Frequency range
Electric Field Strength
E (Volt/meter – Vm-1)
Magnetic Field Strength
H (Ampere/meter – Am-1)
Power Density
S (mW/cm2)
Averaging Time
(minutes)
300 – 3000 kHz
614
1.63
100
30
3 – 30 MHz
824/f
2.19/f
180/f2
30
30 – 300 MHz
27.5
0.073
0.2
30
300 – 1500 MHz
-
-
f/1500
30
1.5 – 100 GHz
-
-
1.0
30

මෙම අගයන් ඇන්ටනාවේ අවට ෆාර්ෆීල්ඩ්, ට්‍රාන්සිෂන් රීජන්, නියර්ෆීල්ඩ් යන සෑම ස්ථානයක් සඳහාම ගැලපේ. තවද, සංඛ්‍යාත පරාසය අනුව අගයන් වෙනස් බවද පෙනේ. සමහර සංඛ්‍යාත පරාසයක් සඳහා 614, 1.0 ආදි ලෙස නියත අගයක් නියම කර ඇත. සමහර සංඛ්‍යාත පරාසයන් සඳහා සලකා බලනු ලබන සංඛ්‍යාතය (මෙගාහර්ට්ස්වලින්) ආදේශ කර ගණනය කර අගයන් ලබා ගත හැකි 824/f, 900/f2 වැනි සූත්‍ර ආකාරයකින් ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩයේ 3-30MHz සංඛ්‍යාත කලාපය තුල පවතින 10MHz යන සංඛ්‍යාතය සඳහා වූ MPE අගය, power density යන ඒකකයෙන්, 180/f2 = 180/(102) = 1.8mW/cm2 වේ.

රේඩියෝ විකිරණ/තරංගවල විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් (E field) හා චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් (H field) එකිනෙකට ලම්භකව පවතින නිසා, ඒ දෙක මැනිය හැකිය. එනිසයි, Electric Field Strength (E) (විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ප්‍රබලතාව) හා Magnetic Field Strength (H) (චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ප්‍රබලතාව) යන ඒකක දෙකෙන්ම අගයන් දක්වා තිබෙන්නේ. උදාහරණයක් ලෙස, 1000kHz ක සංඛ්‍යාතයකින් යුතු රේඩියෝ සංඥා නිකුත් කරන ඇන්ටනාවක් ඇති ප්‍රදේශයේ යම් තැනක රේඩියෝ තරංග/විකිරණ ප්‍රබලතාව, උපකරණයකින් මැන ගත් විට හෝ යම් ආකෘතික සූත්‍රයක් සුලු කළ විට, ලැබෙන අගය 200Vm-1 නම්, ඉහත වගු අනුව එම විකිරණ ප්‍රමාණය කාණ්ඩ දෙක සඳහාම හානිදායක නොවන මට්ටමක් ලෙස සැලකේ මොකද හානිදායක මට්ටමට එන්නට එම අගය 614 විය යුතුය.

මෙලෙසම එම අගයන් Am-1 යන ඒකකයෙන්ද (එනම් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ප්‍රබලතාව යන ඒකකයෙන්) මැන ගත හැකියි අවශ්‍ය නම්. උදාහරණයක් ලෙස, ඉහත උදාහරණයට ගත් ඇන්ටනාව අවට ප්‍රදේශයේම යම් තැනක විකිරණ ප්‍රබලතාව Am-1 ඒකකයෙන් මැනගත් විට, එම අගය 2Am-1 වූවා නම්, ඉහත වගු අනුව, කොන්ට්‍රෝල්ඩ් හා අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් යන කාණ්ඩ දෙක සඳහාම එම අගය හානිදායක බව පෙනේ. ඒ කියන්නේ එය විකිරණ අවදානම් ස්ථානයකි.

එම ඒකක දෙක හැරුණහම power density (ක්ෂමතා ඝනත්වය) යන ඒකකයද බහුලව භාවිතා කරනවා විකිරණ ප්‍රබලත්වය මැනීමට. විකිරණ කියන්නේ ශක්තියක් නිසා, යම් තැනක තිබෙන විකිරණ ශක්තිය (ඇත්තෙන්ම ශක්තිය නිපදවෙන වේගය) කොපමණදැයි ඉන් කියනවා. ඒකක වර්ගඵලයක් සහිත ප්‍රදේශයක් හරහා ඊට ලබ්භකව ගමන් කරන රේඩියෝ සංඥාවල ජවය යැයි ක්ෂමතා ඝනත්වය අර්ථ දැක්වෙනවා.


ඉහත වගුවල එම අගයන් දක්වා තිබෙන්නේ වර්ගසෙන්ටිමීටරයක වර්ගඵලයක් ඇති ප්‍රදේශයක් හරහා යන විකිරණවල ජවය මිලිවොට්වලින් කොපමණද කියාය. අවශ්‍ය නම්, වර්ගමීටරයකට වොට් (Wm-2) යන ඒකකයෙන්ද එම අගයන් දක්වා තිබිය හැකියි (1Wm-2 = 0.1mWcm-2).

සාමාන්‍යයෙන් (එනම් ෆාර්ෆීල්ඩ් එකේදී) E, H, හා S අගයන් තුන අතර නියත සම්බන්දතාවක් පවතී. ඇත්තටම ඕනෑම විද්‍යුත්චුම්භක තරංගයක් සඳහා මෙම සූත්‍රය පොදුය.



සටහන
ඇත්තටම ඉහත සූත්‍රය ඉතාම සරල අප හොඳින්ම දන්නා සූත්‍රයක තවත් මුහුනුවරක් පමණි. P = VI = V2/R = I2R යන සූත්‍ර පෙල ඔබට මතක ඇති. ඉහත සූත්‍ර පෙලත් මෙම සූත්‍රම තමයි. P = VI (ජවය = විභවය x ධාරාව) යන සූත්‍ර පෙලම එකම වර්ගපලයකින් (වර්ගමීටර්වලින්) බෙදූ විට ලැබෙන්නේ P/m2 = (V/m2)(I/m2) → ජව ඝනත්වය = (විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීව්‍රතාව)(චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීව්‍රතාව) යන්නයි (ධාරා ඝනත්වය අන්‍යාකාරයකින් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීවතාවට සමාන වේ; මේ ගැන මුල් පාඩම් කියවා බලන්න). ඒ ලෙසම, P = V2/R = I2R යන ස්වරූපවලටත් සිදු කළ විට, ජව ඝනත්වය = (විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීව්‍රතාව)2/ප්‍රතිරෝධය හා ජව ඝනත්වය = (චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීව්‍රතාව)2(ප්‍රතිරෝධය) ලෙසද ලැබේ.

ඉතිං, ඉහත ජව ඝනත්වය සඳහා වූ සූත්‍ර වලට ඕනෑම විද්‍යුත්චුම්භක තරංගයක විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීව්‍රතාව, චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීව්‍රතාව අදේශ කළ හැකිය. මෙවිට, ප්‍රතිරෝධය ලෙස සලකන්නේ හිස් අවකාශයේ හෙවත් රික්තකයේ ප්‍රතිරෝධය/සම්භාදකය (impedance of free space, Z0) වේ (ඔව්, විද්‍යුත්චුම්භක ක්ෂේත්‍රයකට සාපේක්ෂව රික්තකයකටත් ප්‍රතිරෝධ අගයක් තිබෙනවා). පර්යේෂණවලින් සොයා ගෙන තිබෙනවා එම අගය දළ වශයෙන් ඕම් 377ක් යන නියත අගයක් බව. එවිට එම අගයන් ආදේශ කළ විට පහත ආකාරයට සූත්‍ර පෙලක් ලැබේ.

S = E2/377 = H2377

මෙවිට S යන ජව ඝනත්වයේ ඒකක වර්ගමීටරයට වොට් වන අතර, විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීව්‍රතා ඒකකය මීටරයට වෝල්ට් හා චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීව්‍රතා ඒකකය මීටරයට ඇම්පියර් වේ. මෙහි ජව ඝනත්වයේ ඒකක වර්ගසෙන්ටිමීටරයකට මිලිවොට් යන ඒකකයට හරවන විට, 1Wm-2 = 0.1mW/cm-2 නිසා,

S = E2/3770 = 37.7H2

යන පෙර අප දක්වා සිටි සූත්‍ර ආකාරයන් ලැබේ. රික්තකය නැතිව වෙනත් මාධ්‍යයක් සලකන විට, 377 වෙනුවට අදාල මාධ්‍යයේ සම්භාදක අගය ආදේශ කළ හැකිය.

ඉහත සමීකරණය සත්‍ය බව පෙන්විය හැකියි ඉහත වගුවල අගයන් ආදේශ කර සුලු කිරීම් කිරීමෙන් ලැබෙන අගයන් පරීක්ෂා කිරීමෙන්. උදාහරණ කිහිපයක් බලමු.

300-3000kHz සංඛ්‍යාත පරාසය සඳහා E අගය වන්නේ 614V/m වේ. එය ඉහත S=E2/3770 යන සූත්‍ර කොටසට ආදේශ කළ විට, S = 6142/3770 = 100mW/cm2 යන අගය ලැබේ. මෙලෙස සුලු කර ලැබෙන අගය හා ඉහත වගුවේ අදාල S අගය සමානයි නේද?

එම සංඛ්‍යාත පරාසයේම E අගයෙන් H අගය සොයමු E2/3770 = 37.7H2 යන සූත්‍ර කොටස යොදාගෙන. 6142/3770 = 37.7H2 → H2 = 2.63 → H = 1.63 A/m වේ. මෙම අගයත් ඉහත වගුවේ අදාල අගයට සමානයි නේද?

තවත් උදාහරණයක් බලමු. 3-30MHz කලාපය ගමු (අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ්). එහි E අගය දක්වා තිබෙන්නේ 824/f ලෙසයි. එවිට, එහි H අගය වන්නේ E2/3770 = 37.7H2 → (8242/3770f2) = 37.7H2 → 180.1/f2 = 37.7H2 → H2 = 4.8/f2 → H = 2.19/f වේ. එහි S අගය වන්නේ S = E2/3770 = 8242/3770f2 = 180/f2 වේ. මෙම අගයනුත් ඉහත වගුවේ අගයනුත් සමානයි.

ෆාර්ෆීල්ඩ් එකේදී ඉහත සූත්‍රය වලංගු වුවත්, නියර්ෆීල්ඩ් හා ට්‍රාන්සිෂන් රීජන් එක සඳහා එලෙසම වලංගු නැත. ඊට හේතුව මෙම පෙදෙස්වල රේඩියෝ තරංග වශයෙන් මෙන්ම ඍජුවම විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් හා චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් වශයෙනුත් ශක්තිය විහිදී තිබෙනවා. එවිට ඉහත සූත්‍රයෙන් නියම කරන අනුපාතවලින් ශක්තිය විභේදනය නොවේ; එය තැනින් තැනට සංකීර්ණ ආකාරයකිනුයි බෙදී යන්නේ. එසේ වුවත්, ඉහත වගුවල තිබෙන දත්ත මෙම කලාප දෙක සඳහාත් භාවිතා කරන ලෙස නියම කර තිබෙනවා.

ඉහත වගුවල අවසාන තීරුවේ කාලයක් දැක්වේ. කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩය සඳහා එය මිනිත්තු 6ක් ලෙසද, අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩය සඳහා මිනිත්තු 30ක් ලෙසද දක්වා තිබෙනවා. මෙම අගයෙන් කියන්නේ යම් කිසි සංඛ්‍යාත පරාසයක විකිරණයක ඒ දක්වා තිබෙන අගයක ප්‍රබලතාවක් ඇතිවිටක, එක දිගටම එම විකිරණ ප්‍රමාණයට නිරාවරණය වී සිටිය හැකි උපරිම කාලයයි. ඇත්තටම මෙය average time එකකි. තවදුරටත් ඒ ගැන විමසා බලමු.

අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩය සඳහා වැඩි කාලයක් ලබා දී තිබෙන්නේ ප්‍රායෝගික තත්වය නිවැරදිව පිළිබිඹු කිරීම සඳහාය. එනම්, අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩයේ සිටින අය විකිරණ හානිය ගැන දැනුවත් නැති නිසා වැඩි කාලයක් විකිරණ සහිත පෙදෙසක ගැවසි ගැවසි සිටිය හැකියි (වැඩි කාලයක් විකිරණයට නිරාවරණය වේ). ඒ පිළිබඳ දැනුවත් කෙනෙකු නම්, වහම එවැනි පෙදෙසකින් ඉවතට යනවා, නැතිනම් ඉන් ආරක්ෂාවීමේ වෙනත් උපක්‍රම භාවිතා කරනවා (එනිසා වැඩි කාලයක් එවැනි අය විකිරණයට නිරාවරණය නොවේ).

වැඩි කාලයක් නොදැනුවත්කමින් සිටිය හැකි නිසා තමයි අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩයේ MPE අගයන් කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩයට වඩා අඩු අගයන්වලින් නියම කර තිබෙන්නෙත් (එවැනි නොදැනුවත් පුද්ගලයන්ගේ ආරක්ෂාව සඳහා).

උදාහරණයක් ලෙස සිතමු ඔබ මෙගාහර්ට්ස් 10ක සංඛ්‍යාතයකින් යුතු රේඩියෝ විකිරණයකට මුහුන දෙනවා කියා (එනම් එම සංඛ්‍යාතයෙන් සංඥා යවන ඇන්ටනාවක් සහිත පෙදෙසක සිටිනවා). ඔබ විකිරණය ගැන පෙර දැනුමක් නැතැයිද සිතමු (එනම් අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩයට අදාල අගයන් දැන් සැලකිය යුතුය). ඔබට මෙම සංඛ්‍යාතයේදී හානියක් නැතිව නිරාවරණය විය හැකි උපරිම විකිරණ ප්‍රබලතාව වන්නේ (mW/cm2 ඒකකයෙන්), 180/f2 = 180/102 = 1.8mW/cm2 වේ. ඔබ සිටින තැන විකිරණ ප්‍රමාණය හරියටම 1.8 නම්, ඔබට හානියක් නැතිව එතැන රැඳී සිටිය හැක්කේ මිනිත්තු 30කි. ඊළඟ මිනිත්තු 30ත් එලෙසම සිටිය හැකියි; මේ ආදී ලෙස මිනිත්තු 30 කාලයන් දිගින් දිගටම සිටිය හැකියි. ඒ කියන්නේ එක දිගටම සිටිය හැකියි. මේ අනුව, MPE අගයන් යනු දිගටම සිටිය හැකි උපරිම විකිරණ අගයන් වේ.

ඔබ 1.8ට වැඩි විකිරණයකට නම් මුහුන දෙන්නේ එවිටත් විනාඩි 30ක් රැඳී සිටිය හැකිද? නොහැකිය. එම ප්‍රමාණයට වඩා විකිරණ ප්‍රබලතාව වැඩි වන්නට වන්නට රැඳී සිටිය හැකි කාලයද ක්‍රමයෙන් අඩු වෙනවා. MPE අගයන්ට වැඩි ප්‍රබලතා සහිත විකිරණ සහිත විට, නිරාවරණය විය හැකි කාලය (exposure time) පහත ආකාරයට පහසුවෙන් ගණනය කළ හැකියි.

MPE අගයට වඩා කී ගුණයක් වැඩියෙන් විකිරණ ප්‍රබලතාව තිබේදැයි පළමුව සොයා ගන්න. ඉන්පසු, එම අනුපාතයටම අර දී ඇති කාලය (මිනිත්තු 6 හෝ 30) බෙදන්න. මෙලෙස ලබා ගත් කාලයක් පමණයි දැන් ඒ දී ඇති විකිරණ මට්ටමට මුහුන දිය හැක්කේ.

උදාහරණයක් බලමු. ඔබ මෙගාහර්ට්ස් 10ක රේඩියෝ සංඥා නිකුත් කරන ඇන්ටනාවක් අවට සිටිනවා යැයි සිතමු (එහි විකිරණය පවතිනවා යැයි පූර්ව දැනුමක් නැතිව). දැන් ඔබ සිටින තැන විකිරණ ප්‍රබලතාව 3.6mW/cm2 යැයි සිතමු. එය එම සංඛ්‍යාතය සඳහා පවතින MPE අගය මෙන් දෙගුණයකි; එනම්, “දැනට පවතින විකිරණ මට්ටම” වන 3.6 එම සංඛ්‍යාතය සඳහා වන MPE අගයෙන් බෙදූ විට (3.6/1.8), 2 ලැබේ. දැන් අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩයට ඔබ අයත් වන නිසා, විනාඩි 30 ද මීට පෙර ලබා ගත් අනුපාත අගය වන 2න් බෙදිය යුතුය. එවිට විනාඩි 15ක් ලැබේ. ඒ කියන්නේ ඔබට එම ස්ථානයේ උපරිමව රැඳී සිටිය හැක්කේ විනාඩි 15ක් පමණි; ඊට වඩා රැඳී සිටියොත් සෞඛ්‍ය හානි ඇති විය හැකියි.

ඉහත උදාහරණයේ විනාඩි 30 වෙනුවට විනාඩි 15කුයි දැන් ලැබී තිබෙන්නේ. එවිට, ඉතිරි කාලය වන 30 – 15 = 15 විනාඩි කාලය තුල රේඩියෝ විකිරණයට ලක් නොවී සිටිය යුතුමය. ඇත්තටම මෙහිදී විකිරණයට ලක් නොවී සිටිය යුතුයි කියන්නේ එම කාලය තුල “පොඩ්ඩක්වත් MPE නොඉක්මවන” විකිරණයකට නිරාවරණය නොවී සිටිය යුතුයි කියාය. පුලුවන් නම් කිසිදු විකිරණයකට එම කාලය තුල නිරාවරණය නොවී සිටිය හැකි නම් වටිනවා (එහෙත් ප්‍රායෝගිකව එය කළ නොහැකියිනෙ).

ඉහත උදාහරණයම තරමක් වෙනස් කරමු. දැන් ඔබ සිටින ස්ථානයේ විකිරණ ප්‍රබලතාව 36mW/cm2 කියා සිතමු. තවද, ඔබ එම විකිරණය ගැන පූර්ව දැනුමකින් සිටිනවා යැයිද සිතමු. දැන් විනාඩි 6ක ඇවරේජ් කාලය අදාල වේ. මෙවිට ඔබේ MPE අගය වන්නේ 900/f2 = 900/102 = 900/100 = 9mW/cm2 වේ. එවිට ඔබ 36/9 = 4 ගුණයක (එනම්, MPE අගය මෙන් 4 ගුණයක) විකිරණයකට ලක් වෙනවා. එවිට, ඔබට එම විකිරණයට නිරාවරණය විය හැක්කේ 6/4 = 1.5 මිනිත්තු වැනි කාලයකි. එවැනි කාලයක‍් ඊට නිරාවරණය වූ විට, ඉන්පසු විනාඩි 6 – 1.5 = 4.5 මිනිත්තු ප්‍රමාණයක් විකිරණයෙන් ඉවත්ව සිටිය යුතුය.

ඉහත ආකාරයට නිරාවරණය කාලයකට පසුව, වැලකී සිටිය යුතු කාලය සොයා ගත හැකිය. එලෙස එවැනි කාලයක් වැලකී සිට, අවශ්‍ය නම් නැවත විකිරණයකට මුහුන දිය හැකිය. ඒ ආකාරයෙන් සුදුසු කාල පරතරයන්ගෙන් යුතු විරාම සහිතව විකිරණයට මුහුන දිය හැකියි.

සටහන
මෙවැනිම තත්වයක් තිබෙනවා ජලයේ කිමිදෙන (diving) විටත්. අපට ඕන තරමක් ඕන ඕන වාර ගණනක් ජලයේ කිමිදී සිටිය නොහැකිය; නිසි කාල පරාසයන් අනුගමනය නොකළොත් රුධිරයේ වාත බුබුලු හටගෙන ශරීරයේ රුධිර නාල ඉන් අවහිර වී අංශභාග වැනි රෝගි තත්ව ඇති විය හැකිය. එය වැලැක්වීමට PADI tables කියා කාල වගු කිමිදුම්කරුවන් භාවිතා කරනවා. ඇත්තටම අපත් ඉහත සාකච්ඡා කළේ එවැනි පැඩි ටේබල් වැනි එකක් (විකිරණය සඳහා).

ඇත්තටම ඉහත ආකාරයෙන් කාල පරාසයන් ගණනය කිරීම විවිධ විකිරණ මට්ටම් කිහිපයකට වරින් වර මුහුන දෙන විටත් එලෙසම යොදා ගත හැකිය. උදාහරණයක් බලමු (අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් පරිසරයක). යම් ස්ථානයක 3.6mW/cm2 ක විකිරණ ප්‍රබලතාවක් යටතේ විනාඩි 6ක්ද, ඉන්පසු 7.2mW/cm2 ක විකිරණ ප්‍රබලතාවක් යටෙත් විනාඩි 2ක්ද සිටියේ නම්, නැවතත් 2.7mW/cm2 ක විකිරණයක් යටතේ කොපමණ කාලයක් සිටිය හැකිද?

3.6/1.8 = 2 නිසා, එම විකිරණ මට්ටම යටතේ සිටිය හැකි උපරිම කාලය විනාඩි 30/2 = 15කි. ඉන් දැනටමත් විනාඩි 6ක් සිට ඇත. එය (3.6ක විකිරණ මට්ටම යටතේ) විනාඩි 6ක් වුවද, (1.8 මට්ටම හෙවත්) MPE මට්ටමට සමාන කළ (normalize) විට, එම කාලය එමෙන් 2 ගුණයක් ලෙස සලකනවා; එනම්, විනාඩි 2x6= 12කි (එවිට තවත් විනාඩි 30-12 = 18ක කාලයක් තිබේ). මෙතැන් සිට නැවතත් ඉහත ආකාරයටම තර්ක කර ගණනය කරන්න.

ඉන්පසු 7.2ක ප්‍රබලතාවෙන් විනාඩි 2ක් සිටිනවානෙ. 7.6/1.8 = 4 නිසා, එම විකිරණ මට්ටමින් සිටිය හැක්කේ විනාඩි 30/4 = 7.5ක කාලයකි. එලෙස විනාඩි 2ක් සිටිනවානෙ. එය MPE මට්ටමින් සලකන විට, එම කාලය මෙන් 4 ගුණයක් ලෙස සැලකිය යුතුයි; එනම්, විනාඩි 4x2 = 8කි.

මෙම කාලයත් ඉහත කාලයට එකතු කළ යුතු වෙනවා; එවිට 8+12 = 20. එනම් විනාඩි 30න් විනාඩි 20ක් ගෙවා දමා ඇතැයි දැන් සලකනවා. එසේ වුවත් ඇත්තටම එම මට්ටම් දෙකෙන්ම දැනට ගෙවා ඇත්තේ විනාඩි 6+2 = 8කි.

ඉතිං, MPE මට්ටමින් සිටිය හැක්කේ තවත් විනාඩි 30 – 20 = 10ක් පමණි. ඒ කියන්නේ අවශ්‍ය නම් විනාඩි 10ක් MPE මට්ටම වන 1.8ක විකිරණ ප්‍රමාණය යටතේ සිටිය හැකියි. එහෙත් ඔබට ඊළඟට සිටින්නට කියන්නේ 2.7ක විකිරණ මට්ටමක් යටතේය. 2.7/1.8 = 1.5 නිසා, ඔබට එම තත්වය යටතේ විනාඩි 10/1.5 = 6.6ක් සිටිය හැකියි.

ඇත්තටම ඉහත ගණනය කිරීම පොඩ්ඩක්වත් අමාරු නැත. එකම ආකාරයටයි ගණනය කිරීම් සියල්ල සිදු කරන්නේ. එකම තර්කයයි යොදා ගත්තේ. MPE යටතේ විනාඩි 30ක් ඇත්තටම සිටිය හැකි ඔබට ඉහත ආකාරයේ විවිධ විකිරණ මට්ටම් යටතේ ඇත්තටම සිටිය හැක්කේ විනාඩි 2+6+6.6 = 14.6ක් පමණි. ඒ කියන්නේ එම විනාඩි 30ක කාලයෙන් ඉතිරි විනාඩි 30 – 14.6 = 15.4ක කාලය විකිරණයට මුහුන නොදී සිටිය යුතුය. මෙම විවේක කාලය එක දිගට, එහෙමත් නැතිනම් කඩින් කඩ (එනම් විකිරණයට මුහුන දෙන ගමන් වරින් වර බ්‍රේක් එකක් ගන්නවා) ගත හැකිය.

පෙරදී කොන්ට්‍රෝල්ඩ් හා අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩ දෙක සඳහාම වගු වශයෙන් ඉදිරිපත් කළ දත්ත පහත ආකාරයෙන් ප්‍රස්ථාරමය ස්වරූපයෙනුත් දැක්විය හැකිය.


ඉහත රූපයෙන් ඉතාම ලස්සනට පේනවා MPE අගය සංඛ්‍යාතය අනුව වෙනස් වන බව. එහිදී මෙගාහර්ට්ස් 30ත් 300ත් අතර කලාපයට ඉතාම පහල MPE අගයක් ලබා දී තිබෙන්නේ ඇයි? පොදුවේ එම ප්‍රශ්නය නැවත මෙසේ ඇසිය හැකියි - විවිධ සංඛ්‍යාතයන්ට විවිධ MPE අගයන් ලබා දී තිබෙන්නේ ඇයි? ඊට සරල පිලිතුර වන්නේ මිනිස් සිරුර විවිධ සංඛ්‍යාතයන්ගේ විකිරණවලට වෙනස් මට්ටමව්ලින් හානි වීමයි. ඒ අනුව, දළ වශයෙන් මෙගාහර්ට්ස් 30-300 VHF කලාපයේ සංඛ්‍යාතයන්ට හැකියි අනෙක් සංඛ්‍යාතයන්ට වඩා මිනිස් සිරුරට (තාප) හානි පමුනුවන්නට (thermal effects).

පර්යේෂනවලින් තවදුරටත් සොයා ගෙන තිබෙනවා සාමාන්‍ය මිනිස් සිරුර 35MHzට ආසන්න සංඛ්‍යාත සහිත රේඩියෝ තරංග වඩා පහසුවෙන් “උරා ගන්නා” බව. ඒ කියන්නේ එවැනි සංඛ්‍යාත සහිත රේඩියෝ තරංගවල ශක්තිය ඉක්මනින්ම සමට/ශරීරයට උරා ගෙන එම කොටස් රත් වේ (ඉන් මුලදී සාකච්ඡා කළ ප්‍රෝටීන් විකෘති වීම් සිදු විය හැකිය).

අප ගන්නා කෑමබීම වලින් ශරීරයට අවශ්‍ය ශක්තිය ලැබේ. ඊට අමතරව සම හරහා විකිරණ මඟින් හෝ වෙනත් ක්‍රමවලින් භාහිරව ලබා දෙන ශක්තිය ශරීරයට අහිතකර මිස කිසිසේත් හිතකර නොවේ (මා මෙය විශේෂයෙන් සඳහන් කරන්නේ කෙනෙකුට සිතෙන්නට හැකියි පිටතින් යම් ශක්තියක් ශරීරය උරා ගන්නවා නම් හොඳයිනෙ කියා).

ශරීරය 35MHz සංඛ්‍යාතයේ ශක්තිය හොඳින් උරා ගන්නා නිසා, අපි විද්‍යාත්මක සංකල්පයක් වන අනුනාදය (resonance) යන වචනය යොදා ගෙන කියනවා “මිනිස් සිරුර 35MHz සංඛ්‍යාතයට අනුනාදී වෙනවා” කියා.

යම් භෞතික දෙයක්/ලක්ෂණයක් තවත් භෞතික දෙයක්/ලක්ෂණයක් සමඟ අනුනාද (resonant) අවස්ථාවේ තිබෙන විට, එක් දෙයකින් ශක්තිය ඉතාම පහසුවෙන් අනෙකට ගමන් කරනවා.

අප ඔංචිල්ලා පදින කොට මෙම අනුනාද අවස්ථාව මැනවින් මතු වෙනවා. ඔබ ඔංචිල්ලාව පැද්දෙන තාලයටම තල්ලුව දුන්නොත් විතරයි ඔංචිල්ලාව තව තවත් හොඳින් වැඩියෙන් පැද්දෙන්නේ. ඒ කියන්නේ ඔබේ තල්ලුව හා ඔංචිල්ලාවේ පැද්දීම අනුනාද වේ.

ඇත්තටම ශරීරය 35MHz සංඛ්‍යාතයට අනුනාදි වන්නේ එම ශරීරය පොලොවට ස්පර්ශව පවතී නම් පමණි (grounded). ශරීරය පොලොවට ඍජුවම ගෑවිලා නැතිනම් (සපත්තු දාගෙන ඉන්න විට හෝ ඇඳේ ඉන්න විට ආදි වශයෙන්), එවිට ශරීරය අනුනාදි වන්නේ 70MHz සංඛ්‍යාතයට බව පර්යේෂනවලින් සොයා ගෙන තිබෙනවා. ඉතිං මෙගාහර්ට්ස් 35ත් 70ත් දෙකම ඉහත රූපයේ දැක්වෙන ලෙස අවම MPE සහිත ප්‍රදේශයේ තිබේ.

ඊටත් අමතරව, ශරීරයේ එක් එක් අවයවයක් වෙනස් වෙනස් සංඛ්‍යාතවලට අනුනාද වන බවද සොයා ගෙන තිබෙනවා. උදාහරණයක් ලෙස හිස 400MHz සංඛ්‍යාතයේ රේඩියෝ තරංගවලට අනුනාද වේ. ඒ කියන්නේ එම සංඛ්‍යාතයේ පවතින රේඩියෝ සංඥාවලට හිස නිරාවරණය වී පවතින විට, වැඩිපුර ශක්තියක් හිස විසින් ඉන් උරා ගැනේ (හිස රත් වේ).

කෙසේ වෙතත්, මෙගාහර්ට්ස් 30 සිට 1500 දක්වාම මුලු ශරීරයම හෝ ශරීරයේ එක් එක් අවයවය වශයෙන් හෝ යම් අනුනාදී ලක්ෂණ පවතින බව ඉහත රූපයෙන් සනාථ වේ (එම සංඛ්‍යාත කලාපයේම MPE අගයන් පහල මට්ටමක පවතින නිසා).

අවාසනාවකට මෙන් අප භාවිතා කරන ජංගම දුරකතනවල සංඛ්‍යාත පරාස පවතින්නේද ශරීරය අනුනාද වන සංඛ්‍යාත පරාසයේය. ඒ විතරක්ද නොවේ, ටීවී, රේඩියෝ වැනි සේවා පවත්වාගෙන යන්නේද එම සංඛ්‍යාත පරාසයේම වීම තවත් ටිකක් තත්වය නරක් වීමකි.

සෙල්‍යලර් ෆෝන්වල හෝ ආධුනික ගුවන් විදුලි සන්නිවේදනවලදී යොදා ගන්නවාට වඩා ඉතා අධික ජවයකින් ටීවී, රේඩියෝ චැනල් විකාශනය කිරීම එම තත්වය තවත් නරක පැත්තට ඇදගෙන යෑමකි. ටීවී/රේඩියෝ එතරම් සංවේදී උපකරණ නොවන නිසා, ටීවී/රේඩියෝ ට්‍රාන්ස්මිටර් විසින් ඕනවටත් වඩා අධික “කන පැලෙන්න තරම්“ ජවයකින් සම්ප්‍රේෂනය සිදු කරනවා. එය හරියට කන ඇසීම අඩු අයෙකුට කතා කරන විට, ඉතා ප්‍රබල හඬකින් කතා කරන අවස්ථාවක් වැනිය.

සටහන
සාමාන්‍යයෙන් රේඩියෝ/විද්‍යුත්චුම්භක තරංග මඟින් මිනිස් ජීව පටක රත් කිරීම අහිතරකර වුවත්, ප්‍රයෝජනවත් අවස්ථා ගණනාවක් එහි තිබෙනවා. සමහර රූපලාවන්‍ය උපක්‍රම තිබෙනවා රේඩියෝ තරංග යම් ප්‍රයෝජනවත් කාර්යන් සඳහා යොදා ගන්නා. තවද, කවුරුත් දන්නා උපකරණයක් වන ක්ෂුද්‍ර තරංග අවන් (microwave oven) තුල සිදු වන්නෙත් මෙගාහර්ට්ස් 2450ක රේඩියෝ තරංග මඟින් ආහාර (පටක) රත් කිරීමයි. මෙහිදී ඇත්තටම ආහාරවල ඇති ජල අණු මෙම සංඛ්‍යාතයට අනුනාදී වීම නිසා, එම සංඛ්‍යාතයට සමාන වේගයෙන් ඉතා වේගවත් ලෙස එම ජල අණු කම්පනය වන්නට ගන්නවා. ඕනෑම දෙයක් කම්පනය වන විට තාපයක් හට ගන්නවා (ඝර්ෂනය නිසා). මෙම තාපය තමයි ආහාර පිසීම සිදු කරන්නේ. අපේ සිරුර තුලත් ඉතා ඉහල ප්‍රතිශතයකින් පවතින්නේ ජලය බව මතක තබා ගන්න.

MPE අගයන් යොදා ගෙන නිරාවරණ කාලයන් තීරණය කිරීමේදී තවත් ඉතා වැදගත් සාධකයක්ද තිබේ. එය ට්‍රාන්ස්මිටරයේ duty cycle/factor එකයි. ඩියුටි සයිකල් යනු යම් නිශ්චිත කාල පරාසයක් තුල ට්‍රාන්ස්මීටරයෙන් සම්ප්‍රේෂනය සිදු වන කාලයයි. සම්ප්‍රේෂනය සිදු වන කාලය අර නිශ්චිත කාල පරාසයෙන් බෙදූ විට අනුපාත අගයක් ලෙස මෙය ලැබේ. එම අනුපාත අගය 100%න් වැඩි කළ විට ප්‍රතිශතයක් ලෙස එය ලැබේ.

යම් ට්‍රාන්ස්මීටරයකින් අඛණ්ඩව සම්ප්‍රේෂනය සිදුවිය හැකියි. ඊට හොඳම උදාහරණය රේඩියෝ හෝ ටීවී චැනල් විසුරුවා හරින ට්‍රාන්ස්මිටර් වේ. ඒවා ඔන් කළ මොහොතේ සිට ඕෆ් කරන මොහොත දක්වා දිගටම සංඥා සම්ප්‍රේෂනය කරනවා. මෙවිට ඩියුටි සයිකල් එක 100%කි. ඩියුටි සයිකල් එක 100% වන විට, අමුතුවෙන් ඩියුටි සයිකල් එක ගැන සිත සිත ඉන්නට අවශ්‍ය නැත (එවැන්නක් නැතැයි සිතා මීට පෙර සලකා බැලූ කරුණු ගැන විතරක් අවධානය යොමු කළ හැකියි).

එහෙත් සමහර ට්‍රාන්ස්මිටර් එසේ අඛණ්ඩව සම්ප්‍රේෂන සිදු කරන්නේ නැත. උදාහරණයක් ලෙස, වෝකි ටෝකි එකක් හෝ ආධුනික ගුවන් විදුලි ට්‍රාන්ස්මිටර් ක්‍රියාත්මක වන්නේ එලෙසයි. තමන් කතා කරන විට පමණි ට්‍රාන්ස්මීටරය වැඩ කරන්නේ; අනෙක් කෙනා කතා කරන විට (එවිට අප අසාගෙන සිටිනවා), ට්‍රාන්ස්මීටරයෙන් සංඥා නිකුත් නොවේ. යම් දෙදෙනෙකු සංවාද කරන විට, දළ වශයෙන් සංවාද කාලයෙන් 50%ක් කතා කරනවා, ඉතිරි 50% අසාගෙන සිටිනවා කියා උපකල්පනය කළොත්, එවැනි ට්‍රාන්ස්මීටරයේ ඩියුටි සයිකල් එක 50%ක් වේවි.

පිරිසක්ම එකට කතා කරන විට (ආධුනික ගුවන් ශිල්පයෙහි බහුලව එය සිදු වේ), එක් කෙනෙකුට සමස්ථ කාලයෙන් ලැබෙන්නේ ටික කාලයකි. උදාහරණයක් ලෙස 5 දෙනෙකු සිටියොත් (සෑම දෙනාම සමාන කාල පරාසයක් ගනී යන උපකල්පනය මත), සමස්ථ කාලයෙන් 1/5ක් හෙවත් 20%ක කාලයක් පමණි ඔබට කතා කරන්නට ලැබෙන්නේ. එවිට ඩියුටි ෆැක්ටර් එක 20%කි. එලෙස අවස්ථාවේ හැටියට දළ වශයෙන් හෝ ඔබට ඩියුටි සයිකල් එක ගණනය කළ හැකියි.

ඇයි ඩියුටි සයිකල් එක වැදගත් වන්නේ කියා සමහරවිට ඔබට දැන් වැටහෙනු ඇත. ඩියුටි සයිකල් එක අඩු වන විට, එම අනුපාතයටම අපට MPE අගයන් ඉහල දැමිය හැකිය (එය මෙසේද කිව හැකියි - “යම් හානිදායක විකිරණයක් යටතේ අනුමත කාලයට වඩා වැඩිපුර කාලයක් සිටිය හැකිය”). උදාහරණයක් බලමු.

ඔබ ආධුනික ගුවන් විදුලි සංඛ්‍යාතයක් හරහා තවත් තිදෙනෙකු සමඟ සංවාදයක සිටිනවා යැයි සිතමු. එවිට ඔබේ ඇන්ටනාවෙන් MPE මට්ටම ඉක්මවා විකිරණ නිකුත් වෙන තැනක ඔබ සිටිනවා යැයි සිතමු. එම විකිරණ තත්වය යටතේ ඔබට උපරිමව සිටිය හැක්කේ විනාඩි 5ක් යැයිද සිතමු. මෙම විනාඩි 5 වලංගු වන්නේ ඔබ එම සම්පූර්ණ කාලය පුරාම ඇන්ටනාවෙන් විකිරණය සිදු කළොත්ය. එහෙත් දැන් 4 දෙනෙකු සංවාදයේ සිටින නිසා දළ වශයෙන් ඔබේ ට්‍රාන්ස්මීටරයේ ඩියුටි සයිකල් එක 25% (¼) කි. එනිසා, ඔබට හැකියි විනාඩි 5 මෙන් 4 ගුණයක්, එනම් විනාඩි 20ක් එකදිගටම එතැන රැඳී සිටින්න. එසේත් නැතිනම් මෙසේද කළ හැකියි. ඔබ දැන් නිරාවරණය වී සිටින විකිරණ ප්‍රබලතාව මෙන් 4 ගුණයක විශාල විකිරණයකට එම විනාඩි 5 ගත කළ හැකිය.

ඉහත උදාහරණයේ සැලකිලිමත් විය යුතු තත්වයක්ද ඇත. එනම්, පැයක් වැනි දිගු කාල සීමාවක් සැලකීමේදී 25%ක ඩියුටි සයිකල් එක යනු විනාඩි 15ක්නෙ. ඉතිං, ඔබ විනාඩි 5කට වඩා වැඩි කාලයක් එක දිගම කතා කරගෙන ගියොත් (අනෙක් අය ඔබේ යම් විස්තර කිරීමකට ඇහුම්කන් දීමක් වැනි අවස්ථාවක්), එවිට ඉහත ඩියුටි ෆැක්ටර් සාධකය වැඩක් නැත. ඔබට විකිරණ හානිය දැන් සිදු වේ එක දිගට උපරිම නිරාවරණ කාලය තුල සම්ප්‍රේෂනය සිදු කරන නිසා. එනිසා ඉතා කෙටි කාලාන්තරවලදී (එනම් විකිරණ මට්ටම ඉහල නිසා ඉතා කෙටි කාලාන්තරයක් පමණක් රැඳී සිටිය හැකි අවස්ථා) කොහොමත් සැලකිලිමත් වන්න; ඩියුටි ෆැක්ටර් එක අමතක කර දමන්න.

ඩියුටි සයිකල් එක වගේම තවත් සාධකයක් තිබෙනවා. එය ට්‍රාන්ස්මීටරයේ සාමාන්‍ය ජවය (average power) යන සාධකයයි. සන්නිවේදනයේදී විවිධ මූර්ජන ක්‍රම යොදා ගන්නවනෙ. ඊට අමතරව වෙනත් රේඩියෝ තාක්ෂණික ක්‍රමත් භාවිතා වෙනවා (spectrum spread, companding, DSP). මෙනිසා ඇන්ටනාවෙන් නිකුත් වන සංඥාවේ හැමවිටම උපරිම ජවය පවතින්නේ නැත. උදාහරණයක් ලෙස, යම් ට්‍රාන්ස්මීටරයක් වොට් 1000ක සම්ප්‍රේෂනයක් සිදු කරනවා යැයි කිව්වත්, හැම ක්ෂණයේම ඉන් වොට් 1000ක් එක දිගටම යවන්නේ නැත. ඉතිං වොට් ගණන අඩු වෙනවා යනු විකිරණ මට්ටමද අඩු වෙනවා කියන එකයි.

ඇත්තටම සමහර මූර්ජන ක්‍රමවලදී ඒ කියන වොට් ගණනට ආසන්න ගණනකින් සම්ප්‍රේෂනය වන අතර, තවත් සමහර මූර්ජන ක්‍රමවලදී ඒ කියන වොට් ගණනට වඩා කුඩා ප්‍රමාණයකුයි වැඩි කාලයක් තුල යැවෙන්නේ. අපි දන්නවා SSB මූර්ජන ක්‍රමය යොදා ගන්නා විට, එම වොට් ගණන පෙප් වොට් වලින් සඳහන් කරන්නේ. එහිදී සත්‍ය ලෙසම කටහඬ සඳහා යන්නේ එම පෙප් වොට්වලින් 50%කටත් අඩු ප්‍රතිශතයක්. ඒ අනුව, SSB ක්‍රමයට පෙප් වොට් 1000කින් සම්ප්‍රේෂනය සිදු කරනවා යැයි පැවසුවත්, එතැන ඇත්තටම තිබෙන ජවය (average power) වොට් 500ටත් අඩුය.

සමහර ඩිජිටල් සන්නිවේදන ක්‍රමවල (GSM වැනි) TDM යොදා ගන්නවානෙ. මෙවිට, එක් චැනලයක තිබෙන ටයිම් ස්ලොට් ගණන කෙලින්ම බලපානවා ඩියුටි සයිකල් එක සෙවීමට. උදාහරණයක් ලෙස, යම් චැනලයක් ටයිම් ස්ලොට් 8කට බෙදා ඇති විට, ඩියුටි සයිකල් එක වන්නේ 1/8 හෙවත් 12.5%කි.

මෙයත් ඩියුටි සයිකල් යන සාධකය යොදා ගත් ලෙසම ගණනය කිරීමට යොදා ගත හැකියි. ඇත්තෙන්ම, මෙම සාධකයත් duty cycle කියා බොහෝ අය හඳුන්වනවා (අනෙක් ඩියුටි සයිකල් එකෙන් වෙන් කොට හඳුනා ගැනීම පිනිස, මෙය modulation duty cycle ලෙස හඳුන්වමු). එහෙත් මෙම ඩියුටි සයිකල් එක ඉහතදී කතා කළ ඩියුටි සයිකල් එකට වඩා වෙනස්ය. තේරුම වෙනස් වුවත්, මේ දෙකම ගණනය කිරීම් සිදු කරන්නේ එකම විදියටයි.

එක් එක් මූර්ජන/සන්නිවේදන ක්‍රම සඳහා වන මොඩ්‍යුලේෂන් ඩියුටි සයිකල් දළ වශයෙන් පහත ආකාරයට දැක්විය හැකිය.

Mode
Modulation duty cycle
කටහඬින් කරන SSB (speech processing නැති)
20%
කටහඬින් කරන SSB (speech processing අධිකව ඇති)
40%
දත්ත යවන SSB (SSB AFSK)
100%
ආධුනික ගුවන් ශිල්පයේ SSTV සංඥා යවන SSB
100%
කටහඬින් කරන AM (50%ක මොඩ්‍යුලේෂන් ඉන්ඩෙක්ස්)
50%
කටහඬින් කරන AM (100%ක මොඩ්‍යුලේෂන් ඉන්ඩෙක්ස්)
25%
කටහඬින් කරන AM (කිසිදු මූර්ජනයක් නැති)
100%
කටහඬින් කරන FM හා Digital FM
100%
මෝස්කෝඩ් සංවාදයක්
40%
ඩිජිටල් ආධුනික සන්නිවේදන ක්‍රම (PSK31, RTTY වැනි)
100%
වාහකය පමණක් සම්ප්‍රේෂනය කිරීම
100%
ආධුනික ගුවන් ශිල්පයේ ATV
60%
ATV (black screen)
80%

ඉහත සාධකය යොදා ගන්නා උදාහරණයක් දැන් සලකා බලමු. ඔබ දැන් සිටින තැන විකිරණ නිරාවණ කාලය මිනිත්තු 20ක් නම්, ඔබ SSB (speech processing නැති) ක්‍රමයෙන් සංවාදයක යෙදී සිටී නම්, මොඩ්‍යුලේෂන් ඩියුටි ෆැක්ටර් සාධකය සැලකිල්ලට ගත් විට, මෙම අවස්ථාවේදී එය 20% (1/5) කි. ඒ කියන්නේ ඔබට හැකියි මින්ත්තු 20 වගේ 5 ගුණයක් හෙවත් විනාඩි 100ක කාලයක එතැන රැඳී සිටින්නට. එහෙමත් නැතිනම්, ඔබට හැකියි දැන් යවන පෙප් වොට් ගණන මෙන් 5 ගුණයක වොට් ගණනකින් සම්ප්‍රේෂනය සිදු කරමින් විනාඩි 20ක කාලය එතැන සිටින්න.

ඉහත දෙයාකාරයේම ඩියුටි සයිකල් ගැන කතා කිරීමේදී, වැඩිපුර ජවයකින් සිදු කළ හැකි බව සඳහන් කළා (වැඩිපුර ජවයක් යොදන විට, කාලය වැඩි කළ නොහැකිය; කාලය හා ජවය යන සාධක දෙකෙන් එකක් පමණයි වැඩි කළ හැක්කේ වරකට). එසේ වුවත්, කිසිම විටක රෙගුලාසිවලින් පනවා තිබෙන උපරිම ජව මට්ටමට වඩා වැඩිපුර ඉඳහිටවත් සම්ප්‍රේෂනය සිදු කළ නොහැකි බව නැවතත් මා සිහිපත් කරන්නට කැමතියි (මේ වග මීට පෙර අප කතා කළා).

ඉහත කතා කළ සාධක දෙකට අමතරව තවත් සාධක දෙකක් තිබේ. ඒ ගැන කතා කරන්නට පෙර අවශ්‍ය වෙනවා කොහොමද යම් ඇන්ටනාවක් අවට විකිරණ මට්ටම සොයා ගන්නේ කියා. MPE අගයන්ට වඩා අඩුද වැඩිද කියා දැනගන්නට නම් ප්‍රථමයෙන්ම ඒ අවට විකිරණ මට්ටම/ප්‍රබලතාව ගැන අගයන් අප සතු විය යුතුයිනෙ. මෙම අගයන් දෙයාකාරයකින් ලබා ගත හැකියි.

එකක් නම්, රේඩියෝ විකිරණ ප්‍රබලතාව මනින උපකරණයක් භාවිතා කිරීමයි. ඒ ගැන ඉතිං එතරම් කතා කරන්නට දෙයක් නැත; නිවැරදිව උපකරණය හැසිරවීම පමණයි තිබෙන්නේ. ප්‍රධාන වශයෙන් මෙවැනි උපකරණත් දෙවර්ගයකි. එක් උපකරණයකින් එකවර අතිවිශාල සංඛ්‍යාත පරාසයක් පුරා පැතිර තිබෙන රේඩියෝ තරංගවල (broadband Radio Frequency) මුලු විකිරණ මට්ටම මැනිය හැකිය. අනෙක් මීටර් වර්ගයෙන් වරකට මැනිය හැක්කේ පටු සංඛ්‍යාත පරාසයක් පුරා පැතිර පවතින රේඩියෝ තරංගවල මුලු විකිරණ මට්ටමයි. එනිසා, මෙවැනි මීටරයකින් විශාල සංඛ්‍යාත පරාසයක විකිරණ මට්ටම් මැනීමට අවශ්‍ය විට, එක් එක් සංඛ්‍යාත පරාස ගණනාවකට මීටරය කරකවා මැනීම් කිහිපයක්ම ගැනීමට සිදු වෙනවා.


එහෙත් දෙවැනි ක්‍රමය ඊට වඩා රසවත්ය. දෙවැනි ක්‍රමය වන්නේ යම් යම් ගණිත ආකෘති/සූත්‍ර ඇසුරින් ඇන්ටනාව අවට ප්‍රදේශයේ ඕනෑම තැනක තිබිය හැකි විකිරණ ප්‍රබලතාව ගණනය කිරීමයි. පහත දැක්වෙන සියලු සූත්‍ර පොදුවේ ඕනෑම ඇන්ටනා වර්ගයකට භාවිතා කළ හැකිය.

ඇන්ටනාවක ෆාර්ෆීල්ඩ් එක පටන් ගන්නා දුර (ඇන්ටනාව කේන්ද්‍රය ලෙස ගත් වෘත්තයක අරය), Rff සෙවීමට පහත සූත්‍රය භාවිතා කළ යුතුය. රේඩියෝ තරංගයේ තරංග ආයාමය (λ) අනුව එම දුර (Rff) තීරණය වේ.

Rff = 2λ

උදාහරණයක් ලෙස, ඇන්ටනාවෙන් විසුරුවා හරින සංඥාවේ (වාහකයේ) සංඛ්‍යාතය මෙගාහර්ට්ස් 100 නම්, ඇන්ටනාව එම තරංගයේ තරංග ආයාමයෙන් භාගයක් විශාල නම්, ෆාර්ෆීල්ඩ් දුර සොයමු. එම රේඩියෝ තරංගයේ තරංග ආයාමය වන්නේ λ = 300,000,000/100,000,000 = 3m වේ. එවිට ඇන්ටනාවේ දිග ඉන් අඩක් වන මීටර් 1.5කි. මෙම අගයන් ඉහත සමීකරණයට ආදේශ කළ විට, Rff = 2λ = 2x3 = 6m වේ. ඒ කියන්නේ එම සංඛ්‍යාතය සඳහා එම ඇන්ටනාවේ සිට ෆාර්ෆීල්ඩ් එක පටන් ගන්නේ ඇන්ටනාවේ සිට මීටර් 6ක් ඈතින්ය. මෙම දුර සිට යම්තාක් එම රේඩියෝ සංඥා ගමන් කරත්ද, එම සියලු ප්‍රදේශය ෆාර්ෆීල්ඩ් වේ.

එම ෆාර්ෆීල්ඩ් එකේ ඕනෑම ස්ථානයක රේඩියෝ විකිරණ ප්‍රබලතාව (Sff) පහත සූත්‍රයෙන් මැනිය හැකිය. මෙහි P යනු ට්‍රාන්ස්මීටරයේ ජවය හෙවත් ඇන්ටනාවෙන් පිටවන සමස්ථ රේඩියෝ තරංගවල ජවයයි. R යනු සලකා බලනු ලබන තැනට ඇන්ටනාවේ සිට ඇති රේඛීය දුරයි. ඇන්ටනාව පොලොවේ සිට උඩනෙ තිබෙන්නේ. ඉතිං මෙම දුර බැලිය යුත්තේ එම ඇන්ටනාව තිබෙන උඩ ස්ථානයේ සිට සලකනු ලබන ස්ථානයට ඇති ඇල දුරයි (නැතිනම් ඇන්ටනාවේ පාමුල සිට එතැනට ඇති දුර නොවේ). G යනු ඇන්ටනාවේ ගේන් එකයි. අයිසොට්‍රොපික් ඇන්ටනාවක් නම් ගේන් එක හැමවිටම 1 වේ.


නැවතත් අවධාරණය කරන්නේ ඇන්ටනාවේ සිට දුර මනින්නේ ඇන්ටනාව ඇත්තටම තිබෙන ස්ථානයේ සිට විකිරණ ප්‍රබලතාව මනින ස්ථානය දක්වා තිබෙන දුරයි. බොහෝවිට පහත රූපයේ ආකාරයට එම දුර පවතිනවා මොකද ඇන්ටනාව උඩිනුත්, මනින ස්ථානය පොලොව මතත් සාමාන්‍යයෙන් පිහිටන නිසා. කෙසේ වුවත්, විකිරණය මනින ස්ථානයද ඕනෑම තැනක් විය හැකියිනෙ - පොලොව මත, පොලොව යට, අහසේ, කෙලින්ම ඇන්ටනාව යට. ඒ සෑම තැනක් සඳහාම ඇන්ටනාවේ සිට කෙලින්ම එතැනට තිබෙන දුර විය යුතුයි. ත්‍රිකෝණමිතික ගණිතය හෝ පෛතගරස් ප්‍රමේයය යොදා ගෙන අපට පහසුවෙන්ම ඇත්ත ඇල දුර සෙවිය හැකියි.



ඇන්ටනාව පොලොව මත සිට උඩට පිහිටා තිබෙන දුරට (h) සාපේක්ෂව, ඇන්ටනාවේ පාදමේ සිට විකිරණ මනිනු ලබන තැනට තිබෙන දුර (x) අර h අගය වගේ 10 ගුණයකට වඩා වැඩි නම්, ඇත්තටම ඇන්ටනාවේ පාදමේ සිට තිබෙන දුරම දළ වශයෙන් ගත හැකියි (R = x ලෙස සලකන්න).

මනංකල්පිත අයිසොට්‍රොපික් ඇන්ටනාවකින් සමාකාරව සැම දිශාවටම සංඥා යවනවා යැයි සිතුවත්, ප්‍රායෝගික ඇන්ටනාවලින් ඇත්තටම සමහර දිශාවලට විකිරණ අඩුවෙන් යවා (හෝ පොඩ්ඩක්වත් නොයවා), තවත් දිශාවලට වැඩිපුර විකිරණ යවනවා (රේඩියේෂන් පැටර්න්). මෙවිට, වැඩිපුර විකිරණ යැවෙන පැති සැලකිය හැකියි විකිරණ වර්ධනයක් (gain) සහිත පෙදෙස් කියා. මෙම ඇන්ටනා වර්ධනය යනු සාමාන්‍යයෙන් තිබිය යුතු විකිරණ ප්‍රමාණය වගේ කී ගුණයක්ද යන අනුපාතයයි. එම අනුපාතය තමයි ඇන්ටනාවේ ගේන් එක කියන්නේ. උදාහරණයක් වශයෙන්, අයිසොට්‍රොපික් ඇන්ටනාවෙන් යම් දිශාවකට යන සංඥා විකිරණ ප්‍රමාණයට වඩා දෙගුණයක විකිරණ ප්‍රමාණයක් අප භාවිතා කරන ඇන්ටනාවෙන් යනවා නම් එම දිශාව ඔස්සේ, එම දිශාව ඔස්සේ ගේන් එක 2කි. ඇන්ටනා ගේන් එක ඩෙසිබෙල් අනුපාතයක් ලෙසද දැක්විය හැකි වුවත්, මෙම සමීකරණවල ඩෙසිබල් අනුපාතය වෙනුවට සාමාන්‍ය අනුපාත අගය ආදේශ කළ යුතුය.

ඇත්තටම ඇන්ටනා ගේන් යනු MPE ට බලපෑම් කරන තවත් සාධකයකි. ගේන් එක වැඩියි කියන්නේ එම දිශාව ඔස්සේ විකිරණවල ජවය වැඩියි කියන එකනෙ (එහෙත් මෙම ජවය වැඩි වන්නේ ට්‍රාන්ස්මීටරයේ ජවය වැඩි කිරීමෙන් නොව, වෙනත් දිශාවලින් යෑමට තිබූ තරංගද මෙම දිශාවට යොමු කිරීම නිසාය). ඉතිං සඵල ජවය (effective power) අඩු වැඩි වීම අදාල ප්‍රදේශයෙහි විකිරණ ප්‍රබලතාව වෙනස් කිරීම සිදු කරන නිසා, MPE ට ඉන් බලපෑමක් සිදු වෙනවා; හානියක් නැතිව නිරාවරණය වන කාලයට බලපෑමක් වෙනවා. උදාහරණයක් ලෙස, G=4 නම්, නිරාවරණය කාලයත් 4න් බෙදිය යුතුය.

වැඩිපුර විකිරණ ගමන් කරන ප්‍රදේශයට එසේ නිරාවරණ කාලය වැඩි වෙද්දි, විකිරණය අඩුවෙන් ගමන් කරන ප්‍රදේශවලට ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධ දේ සිදු වේ. එනම්, සඵල ජවය අඩු නිසා, විකිරණ ප්‍රබලතාව අඩු වී නිරාවරණ කාලය එම අනුපාතයෙන්ම වැඩි වේ. එනිසා තමන් සිටින ප්‍රදේශයට අදාල G අගය දැනගත යුතුය. එක් එක් දිශාවලට එය වෙනස්ද වේ. මෙය රූපයක් ලෙස ඉදිරිපත් කරන විට ඊට ඇන්ටනාවේ radiation pattern කියා කියනවා.

සමහර පතපොතෙහි PG යන සාධක දෙකම වෙනුවට තනි EIRP” (Equivalent Isotropically Radiated Power) යන වචනය යොදනවා (EIRP/4πR2). Eirp යනු විකිරණය වටේටම සමාකාරව විහිදුවනවා යැයි උපකල්පනය කළ විට (එනම් G=1 විට), ඇන්ටනාවේ ජවය හඳුන්වන පදයයි.

ඉහත සමීකරණය බලන විට, එහි අමුතුවෙන් මතක තබා ගැනීමට හෝ අමාරුවෙන් තේරුම් ගැනීමට දෙයක්ද නැත. එහි ලවයේ ඇති 4πR2 යන කොටස දුටු විට එය යම් R අරය සහිත ගෝලයක පෘෂඨීය ක්ෂේත්‍රඵලය/වර්ගඵලය (surface area) බව පෙනේ. ඒ අනුව ඉහත සමීකරණයෙන් කියන්නේ යම් ගෝලයක කේන්ද්‍රයේ වටේටම විකිරණ මුදා හරින (හරියට නිවසේ ඇති බෝල හැඩැති බල්බයක් මෙන්) ඇන්ටනාවක් ඇති විට, එම විකිරණය එම ගෝලයේ පෘෂ්ඨීය ක්ෂේත්‍රඵලය පුරා පැතිරෙන බවයි.

ඇත්තටම, ඉහත සමීකරණය හැරුණහම අපට තවත් සමීකරණ දෙකක් තිබෙනවා ෆාර්ෆීල්ඩ් එකේ විකිරණ ප්‍රබලතාව මැනීමට. එම සමීකරණ දෙකම මීට කලින් අප ඉගෙන ගත්තා. එනම්,

Sff (mW/cm2) = E2/3770
Sff (mW/cm2) = 37.7H2

එහෙත් මෙම සමීකරණ දෙකෙහි ප්‍රායෝගිකව යොදා ගැනීමට අපහසුතාවක් තිබේ. ඇන්ටනාවෙන් නිකුත්වන රේඩියෝ තරංගවල ජවය අපට ඉබේම ලැබෙනවා ට්‍රාන්ස්මීටරයේ ජවයම ඇන්ටනාවෙන් නිකුත් වන සමස්ථ රේඩියෝ තරංගවල ජවය ලෙස සලකන නිසා. එහෙත් අපට කොහෙන්ද විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීව්‍රතාව (E) හෝ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ත්‍රීව්‍රතාව (H) අගයන් එලෙස ලැබෙන්නේ? කෙසේ හෝ වේවා, අපට එම අගයන් ලබා දී ඇත්නම්, පහසුවෙන්ම මෙම සූත්‍රද යොදා ගත හැකියි.

සූත්‍ර මඟින් ගණනය කිරීමේදී E හා H අගයන් ප්‍රායෝගිකව යොදා ගැනීමේ ඉහත අපහසුතාව තිබුණත්, මීටරයකින් මනින විට එවැනි අපහසුතාවක් නැත. ඇත්තටම 300MHz ට වැඩි රේඩියෝ තරංග මීටරයකින් මැනීමේදී E අගය මැනීම වඩා යෝග්‍ය වේ. අනෙක් සංඛ්‍යාත සඳහා E හා H යන අගයන් දෙකම මැනිය හැකිය.

උදාහරණයක් බලමු. යම් ඇන්ටනාවකින් වොට් 1000ක විකිරණයක් පිට කරමින් සිටී නම් (100%ක ඩියුටි සයිකල් එකකින්), මීටර් 100ක් ඈත පොලොව මත විකිරණ ප්‍රබලතාව කීයද? ඇන්ටනාව පොලොවේ සිට මීටර් 10ක් උඩින් තිබෙනවා යැයි සිතමු. G=1 ලෙස ගන්න.

පළමුව ඇන්ටනාවේ සිට අදාල ස්ථානයට තිබෙන සත්‍ය දුර වන ඇල දුර පෛතගරස් ප්‍රමේයය (හෝ ත්‍රිකෝණමිතිය) යොදාගෙන සොයාගමු. ඇල දුර වන්නේ, R2 = 1002 + 102 = 10,100 → R = 100.5m වේ. ඇත්තටම මෙම දුර 100 ලෙස ගත හැකියි (10 ගුණයක් හෝ ඊට වැඩි විට ඇල දුර සෙවීම අනවශ්‍ය බව පේනවානේ). මෙවිට එම ස්ථානයේ විකිරණ ප්‍රබලතාව වන්නේ, S = PG/4πR2 = (100x1)/(4x3.14x1002) = 0.0008W/m2 හෙවත් 0.00008mW/cm2 වේ. මෙම අගය MPE අගයන් ආසන්නයේවත් නැත. ඒ කියන්නේ මෙම ස්ථානයේ විකිරණ හානියක් නැත.

මීටර් 100ක් ඈතින් වෙනුවට මීටර් 10ක් ඈත ස්ථානයක ඉහත ගණනය කිරීම නැවත කර බලමු. මෙවිට ඇල දිග සෙවිය යුතුය. එය මීටර් 14කි. එවිට විකිරණ ප්‍රබලතාව, S = (100x1)/(4x3.14x142) = 0.04W/m2 හෙවත් 0.004mW/cm2 වේ. මෙම ගණනය කිරීම කර බලමු කෙලින්ම ඇන්ටනාවේ යට (පාදම – base) ස්ථානයට. මෙවිට දුර ලෙස ගැනීමට සිදු වන්නේ යට සිට ඇන්ටනාවට තිබෙන දුර වන මීටර් 10 වේ. ඒ අනුව විකිරණ ප්‍රබලතාව වන්නේ, S = (100x1)/(4x3.14x102) = 0.08W/m2 = 0.008mW/cm2 වේ. මේ කිසිදු අගයක් MPE ට ආසන්න නැති නිසා විකිරණ හානියක් නැත.

VHF වැනි සංඛ්‍යාත සඳහා ඇන්ටනාව පොලොවේ සිට මීටර් 10කට අඩුවෙන් පිහිටුවන විට හා ඉන් ජවය වොට් 1000කට වඩා ඇති විට, ඇන්ටනාව යට හා ඊට ආසන්නතම වර්ගඅඩි කිහිපයක පෙදෙසෙහි විකිරණ මට්ටම MPE අගයන්ට වඩා වැඩි විය හැකිය (ගණනය කිරීම් කර බලන්න). එනිසා FCC ආයතනය පොදුවේ (වැඩි හොඳට) කියා සිටිනවා, ඇන්ටනාවක් මීටර් 10ට අඩු නම් හා වොට් ගණන 1000ට වැඩි නම්, ඇන්ටනාව අවට විකිරණ හානි ඇතිවිය හැකි පෙදෙසක් ලෙස සලකන්නට කියා.

යම් ස්ථානයකට බලපාන MPE අගය තීරණය කිරීමේදී ස්ථානීය සාධකයද වැදගත් වේ. ඊට විවිධ කාරණා හේතුව විය හැකිය. ඒ සෑම හේතුවකින්ම එම ස්ථානයේ විකිරණ ප්‍රබලතාවට බලපෑමක් එල්ල කළ යුතුය. එවැනි කාරණා දෙකක් දැන් සලකා බලමු.

(එහෙත්, මීටරයකින් යම් ස්ථානයක විකිරණය මනින විට, මේ කිසිදු සාධකයකින් වැඩක් නැත. කෙලින්ම මීටරයෙන් එතැන තිබෙන සමස්ථ අගය දක්වාවි. එහෙත් සූත්‍ර ඇසුරින් ගණනය කරන විට සියලු සාධක සැලකිල්ලට ගත යුතුය.)

යම් තැනකට ඇන්ටනා කිහිපයකින්ම විකිරණ පැමිණිය හැකිය (multi-antenna site). එවිට, ඒ එක් එක් ඇන්ටනාවකින් එතැන ඇතිවන විකිරණ ප්‍රබලතාවන් (රේඛීයව හෙවත් සාමාන්‍ය ලෙස) එකතු වේ. අන්න එම එකතුව තමයි MPE සමඟ සැසඳිය යුත්තේ.

තවත් ස්ථානීය සාධකයට අයත් හේතුවක් වන්නේ ඇන්ටනාවේ සංඥා පරාවර්තනය වී යම් තැනකට ගොනු වීමයි. කිසිදු පරාවර්තනයක් නොමැති විට, එක් තැනක පවතින්නේ ඉහත සූත්‍රයකින් පෙන්වා දෙන පරිදි යම් විකිරණ ප්‍රමාණයක්නෙ. එහෙත් අහල පහල ඇති යම් වස්තුවක ගැටී විකිරණ පරාවර්තනය වුවොත්, එම ස්ථානයේ දැන් අමතර විකිරණ ප්‍රමාණයක්ද තිබේවි. මෙය සැලකිල්ලට ගත යුතු වෙනවා එසේ වැඩි විකිරණ ප්‍රමාණයක් පරාවර්තනය වී එතැනට එක් වෙන විට.

විශේෂයෙන් මෙවැනි පරාවර්තන තත්වයක් හැමවිටම වාගේ පවතිනවා ඇන්ටනාවක් තිබෙන ස්ථානයේ පාදම කොටස අවට. 100%ක පරාවර්තනයක් එම ස්ථානයේ උපකල්පනය කෙරෙනවා සාමාන්‍යයෙන් (එනම් දෙගුනක විකිරණ ප්‍රමාණයක්). එවිට ජව ඝනත්වය 4 (22) ගුණයකින් වැඩි වෙනවා. ඒ අනුව සූත්‍රය පහත ආකාරයට දැක්විය හැකිය.


(විශේෂයෙන් FM හා TV සංඥා විකාශය වන විට) ඉහත 4 ගුණය වෙනුවට 2.56 (1.62) ගුණයක් ගැනීම සුදුසු යැයිද යෝජනා කෙරෙනවා (60%ක පරාවර්තනයක් සිදු වේ යැයි උපකල්පනය කරමින්). පරාවර්තන ප්‍රතිශතය අනුව අපට එම සූත්‍රය සකසා ගත හැකිය (හරියටම පරාවර්තන ප්‍රතිශතය දන්නේ නම්).

දළ වශයෙන් ඇන්ටනාව අවට පොලොව මත විකිරණ ප්‍රබලතාව ඇන්ටනාවේ සිට ඈතට යන විට ක්‍රමයෙන්/සීඝ්‍රයෙන් අඩු වෙනවානෙ. පහත රූපයේ දැක්වෙන්නේ එක් එක් වොට් ගණන් සහිත දර්ශීය ඇන්ටනාවක් සඳහා ඇන්ටනාවේ සිට ඈතට යන දුර අනුව විකිරණ ප්‍රබලතාව විචලනය වන හැටි දක්වන ප්‍රස්තාරයකි (මෙහිදී කිසිදු පරාවර්ථනයක් නැතැයි උපකල්පනය කර ඇත).


පහත දැක්වෙන්නේ 60%ක පරාවර්තනයක් ඇතැයි සලකා සෑදූ ප්‍රස්තාරයයි.


බහුලවම (විශේෂයෙන් චන්ද්‍රිකා සමඟ සන්නිවේදනය කිරීමේදී) අප පහත ආකාරයේ “දීසි ඇන්ටනා (dish antenna)” භාවිතා කරනවා. මෙවැනි ඇන්ටනාවලදී, විකිරණය වටේටම සමාකාරව යවන්නේ නැත. එක් දිශාවකට පමණක් පහත රූපයේ දැක්වෙන ආකාරයට විකිරණ ගමන් කරයි.


මෙවැනි ඇන්ටනාවක ඇතුලත වක්‍රාකාර මතුපිට මත තිබෙන ජව ඝනත්වය පහත සූත්‍රයෙන් මැනිය හැකිය. මෙහි A යනු Aperture area හෙවත් වක්‍ර පෘෂ්ඨයේ වර්ගඵලයයි.


ෆාර්ෆීල්ඩ් එකේදී ජවය සුපුරුදු Sff = (PG)/(4πR2) යන සූත්‍රයෙන්ම සොයා ගත හැකිය. මෙහිදී විශාල G අගයක් තිබේවි. මෙම ජව ඝනත්වය අදාල වන්නේ විකිරණ කදම්භය පවතින පෙදෙසේ පමණි. ඉහත රූපය බලන්න. එය පටු දිග පෙදෙසකි (පොල් ගසක කඳක් වගේ; විකිරණ කදම්භයක්). එම පෙදෙස වටෙන් ක්‍රමයෙන් ඈත් වන විට ඉතාම සීඝ්‍රයෙන් ජව ඝනත්වය පහල බසී. ඇත්තටම කොපමණ සීඝ්‍රයෙන් එම ජව ඝනත්වය පහත බසීද යන්න තීරණය වන්නේ ඇන්ටනාවේ වක්‍රතාව අනුවයි (එනම් ඇන්ටනාව සාදා තිබෙන විදිය අනුවයි). ඇත්තටම එක් එක් ඇන්ටනා වර්ගයටම සුවිශේෂි සූත්‍ර සෑදිය යුතු වෙනවා හරියටම ජව ඝනත්වය සෙවීමට නම්. එහෙත් සාමාන්‍ය පොදු සූත්‍රය ඒ සියල්ලම සඳහා යොදා ගත හැකියි.

හරි… දැන් අප දන්නවා MPE අගයන් හා ඇන්ටනාවක් අවට ඕනෑම තැනක ජව ඝනත්වය සෙවීමට, හා ඒ ඇසුරින් කෙනෙකුට හානියක් ඇති නොවී රේඩියෝ විකිරණයට කොපමණ කාලයක් නිරාවරණය විය හැකිද යන්න ගණනය කිරීමට. එහිදී කොන්ට්‍රෝල්ඩ් හා අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් ලෙස කාණ්ඩ දෙකකට බෙදීමේ වැදගත් කමත් අප සලකා බැලුවා. මේ කුමන ආකාරයක අවස්ථාවකදී වුවත්, හානිදායක මට්ටමින් විකිරණයට නිරාවරණය වීම වැලැක්විය යුතු බවත් දැන් දන්නවා. විකිරණයෙන් පරිස්සම් වන්න කියා නිකංම දැනුම් දීම පමණක් ප්‍රමාණවත් නැහැ. ඇන්ටනාවෙන් හානිදායක මට්ටමින් විකිරණ පවතින පෙදෙසට ඇතුලු වීමට බාධා ඇති කර සුදුසු අවදානම් දැන්වීම් සවි කළ යුතු බවත් ඉගෙන ගත්තා.

මීට අමතරව, විකිරණ මට්ටම පාලනය කිරීමට ගත හැකි තවත් පියවරවල් කිහිපයක් තිබෙනවා.

1. ඇන්ටනාව පොලොව මට්ටමේ සිට තවත් ඉස්සිය හැකිය.

මෙවිට රටේ පවතින තවත් රෙගුලාසි පිලිපැදීමට සිදු විය හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, එයාර්පෝට් එකක් අසල හෝ පාර්ලිමේන්තුව/ජනපති මැදුර ආදී ආසන්නයේ ආරක්ෂක පැත්තෙන් හෝ ගෘහ නිර්මාණ ප්‍රෞඩත්වය පැත්තෙන් වැදගත් ප්‍රදේශයක ඕනෑම ගොඩනැඟීමක් කළ හැකි උපරිම උසක් තිබේ. සිවිල් ගුවන් සේවා අධිකාරිය, නාගරික සංවර්ධන අධිකාරිය, ආරක්ෂක අමාත්‍යංශය වැනි ආයතනවලින් ඒ ඒ ස්ථානය අනුව අවසර ගැනීමට සිදු විය හැකිය. සමහරවිට මීට අමතරව ප්‍රාදේශීය/පලාත් පාලන ආයතන හා පරිසර අධිකාරියෙන්ද අවසර ගැනීමට සිදු වේවි (බොහෝ විට ආධුනික ගුවන් ශිල්පින් එතරම් දුරට නීතී බලපාන මට්ටමට ඇන්ටනා ඉඳි නොකරනු ඇත)

2. ඇන්ටනාව වෙනත් ආරක්ෂිත කළ හැකි තැනකට ගෙන යා හැකිය.

3. ජවය අඩු කළ හැකිය.

මෙය ඇත්තටම තාවකාලික අවස්ථාවන්ට යොදා ගත හැකි විසඳුමකි. එනම්, යම් නඩත්තු කටයුත්තක් සඳහා ඇන්ටනාවේ ජවය එම කාලය තුල අඩු කළ හැකිය (සම්පූර්ණයෙන්ම නවතා දැමිය නොහැකි විට).

4. සුදුසු ගණනය කිරීම් (මීට පෙර අප ඉගෙන ගත්) මඟින්, සුදුසු විරාම කාලයන් සහිතව අවදානම් සහගත විකිරණයට නිරාවරණය වෙමින් එම ඇන්ටනාව අවට අවශ්‍ය කටයුතු සිදු කළ හැකියි.

5. විකිරණයෙන් ආරක්ෂා කරන ඇඳුම් (මෙවිට හිස සිට දෙපතුල් දක්වා මුලු ශරීරයම ආවරණය වේ) ඇඳ ඇන්ටනාව අවට කටයුතු කළ හැකියි.

මෙවැනි ඇඳුම් ඉරා ගන්නේ නැතිව පරිස්සමින් පරිහරණය කළ යුතුයි මොකද කුඩා හෝ හිල් හෝ ඉරිච්ච තැන් හෝ ගෙවී දුර්වල වූ තැන් තිබුණොත් ශරීරය එම ස්ථානවලින් විකිරණයට නිරාවරණය වේ. මීට අමතරව හානිදායක මට්ටමින් රේඩියෝ විකිරණ තිබෙන විට ඒ බව හඟවන RF Personal Monitor වැනි උපාංගයක් පැලැඳගෙන ඇන්ටනාවක් අසල කටයුතු කළ හැකියි. මෙවිට හානිකර මට්ටමින් රේඩියෝ විකිරණ ඒ මොහොතේ පැමිණියොත්, අර උපකරණයෙන් ඒ බව ශබ්දයක් නඟා හෝ බල්බයක් දල්වා දන්වා සිටීවි.

ඇත්තටම MPE අගයන් යොදා ගන්නේ ෆික්ස්ඩ් ට්‍රාන්ස්මිටර් හා මොබයිල් ට්‍රාන්ස්මිටර් සඳහා පමණි. තවද, 6GHz ට වැඩි සංඛ්‍යාතයන් යොදා ගන්නා විට, පෝටබල් ට්‍රාන්ස්මිටර් සඳහාද MPE අගයන් භාවිතා කළ හැකිය. එහෙත් 6GHz ට අඩු 100kHzට වැඩි සංඛ්‍යාත පරාසයක ක්‍රියාත්මක පෝටබල් ට්‍රාන්ස්මිටර් සඳහා MPE වලංගු නොවේ. ඒ වෙනුවට SAR යනුවෙන් වෙනත් අගයක් යොදා ගත යුතුය.

ඊට හේතුව මීට පෙර අප කතා කළා. එනම්, පෝටබල් ට්‍රාන්ස්මිටර් ශරීරයට බොහෝම සමීපව (හෝ ශරීරයට ස්පර්ශව) භාවිතා වේ. එවිට, ඇන්ටනාව අවට මීටර් තබ තබා විකිරණ ප්‍රබලතාව මැනීම නොව, කෙලින්ම ශරීරයේ පටකවල සිදුවන වෙනස්කම (thermal effects) සලකා බලනවා.

SAR (Specific Absorption Rate) යනු යම් ට්‍රාන්ස්මිටරයකින් නිකුත් වන රේඩියෝ තරංගවලින් කොතරම් ජවයක් “සලකා බලනු ලබන පටක ප්‍රමාණයක්” විසින් උරා ගන්නේද යන්න මනී. තවත් විදියකින් කියතොත් සලකා බලනු ලබා ශරීර කොටසේ කිලෝග්‍රෑම් එකක පටක ප්‍රමාණයක් විසින් රේඩියෝ විකිරණවලින් කොතරම් වොට් ගණනක් උරා ගන්නේද යන්න ඉන් කියැවේ. එනිසා SAR හි ඒකක වන්නේ W/kg වේ. තනි තනි ප්‍රධාන මිනිස් අවයවයක් සඳහා මෙන්ම මුලු මිනිස් සිරුර සඳහාම මෙම අගයන් සෙවිය හැකිය.

ඉතිං, පර්යේෂණවලින් සොයා ගෙන තිබෙනවා රේඩියෝ විකිරණ එලෙස පටක විසින් උරාගත් විට, හානියක් ඇති විය හැකි SAR මට්ටම්. තනි තනි ශරීර අංගවලට මෙන්ම මුලු ශරීරය සඳහාම මෙවැනි උපරිම SAR අගයන් නියම කර තිබෙනවා.

ඇත්තටම ඉහත MPE අගයන් තීරණය කිරීමේදීද යොදා ගත් පදනම වූයේද මෙම උපරිම SAR ම තමයි. තරමක් ඈතින් තිබෙන ඇන්ටනාවකින් නිකුත් වන රේඩියෝ විකිරණවලින් සලකා බලනු ලබන ශරීර කොටසට හානියක් නොවන මට්ටමින් පැවතීමට කොතරම් උපරිම ජවයක් උරා ගත හැකිද යන්න මතයි MPE අගයනුත් සාදා තිබෙන්නේ.

සාමාන්‍යයෙන් පෝටබල් ට්‍රාන්ස්මීටර් සාදන ආයතනය හා/හෝ වෙනත් රාජ්‍ය හෝ රාජ්‍ය නොවන ප්‍රමිති ආයතනයක් තුල සුදුසු ටෙස්ටිං සිදු කර, පෝටබල් සන්නිවේදන උපකරණවල පවතින SAR අගයන් සෙවිය යුතුය. එම අගයන් උපරිම SAR අගයන්ට අඩු නම් පමණි වෙළඳපොලට එම උපකරණ නිකුත් කළ හැක්කේ.

ඇමරිකාවේ නම්, මේ සඳහා FCC ආයතනය සක්‍රියව හා ඵලදායි ලෙස මැදිහත් වෙනවා. සෑම පෝටබල් (හා වෙනත් කාණ්ඩවල පවා) උපකරණවල SAR හා වෙනත් වැදගත් පරාමිතින් FCC ආයතනයට යොමු කළ යුතු වෙනවා. සෑම නිෂ්පාදකයෙකුම FCC එකේ මේ සඳහා ලියාපදිංචි වීමත් අත්‍යවශ්‍ය වෙනවා ඔවුන්ගේ උපකරණ විකිනීමට අවශ්‍ය නම් (පෞද්ගලික භාවිතාවට තමන්ම නිපදවා ගන්නවා නම් එවැනි ලියාපදිංචි වීමේ අවශ්‍යතාවක් නැත; එසේ වුවත්, ප්‍රමිතින්ට අනුකූලව එම උපකරණ සෑදිය යුතුය).

එලෙස FCC එකේ පටිපාටියට ඇතුලත් (ප්‍රමිතිය සමත්) භාණ්ඩවල FCC id අංකයක්ද ඇතුලත් කර තිබෙනවා. බලන්න ඔබේ ජංගම දුරකතනයේ (බැටරිය ගලවා) එවැනි අංකයක් තිබේද කියා (මාගේ නොකියා ෆෝන් එකේ අංකයක් තිබුණත් එල්ජී ෆෝන් එකට එවැනි අංකයක් නැත). ඔබට හැකියි දැන් එම උපකරණයේ SAR හා වෙනත් තොරතුරු ලබා ගන්නට එම අංකය http://www.fcc.gov/oet/ea/fccid යන වෙබ් පිටුවේ ඇතුලත් කරමින්. මෙම අංකයේ මුල් සංඥා/අක්ෂර තුන (හෝ සමහරවිට මුල් සංඥා පහ) හඳුන්වන්නේ අදාල නිෂ්පාදකයාය. ඉතිරි සංඥා කොටස equipment product code ලෙස හැඳින්වේ (එම කොටසේ ඩෑෂ් අක්ෂරය තිබේ නම්, එයද ඒ තිබෙන විදියටම ඇතුලු කරන්න).

පෙර සේම මෙහිත් කොන්ට්‍රෝල්ඩ් හා අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් ලෙස කාණ්ඩ දෙකකට අගයන් දක්වා තිබෙනවා ප්‍රමිතින් තුල. දැන් එම අගයන් බලමු.

1. Uncontrolled environment
මුලු ශරීරය සඳහාම 0.08W/kg ක උපරිම SAR අගයක් පනවා තිබේ. තවද, ශරීරයේ ඕනෑම තැනක පටක ග්‍රෑම් 1ක කොටසකදී, 1.6W/kg යන අගයට වඩා වැඩි SAR අගයක්ද පැවතිය නොහැකි බව ඉන් කියනවා. මේ නිර්ණායක දෙකෙන් එකක් හෝ ඉක්මවන විට, එම උපකරණය උපරිම SAR අගය ඉක්මවා යනවා සේ සැලකනෙවා.

ඒ කියන්නේ උදාහරණයක් ලෙස යම් පෝටබල් උපකරණයක් ඔබේ ශරීරයේ (කන අවට හෝ වෙනත්) ඕනෑම තැනක ග්‍රෑම් එකක පටක ප්‍රමාණයක් තුල 1.6W/kg ක රේට් එකකින් තාපය ජනනය කරනවා නම් හා එවිට එම උපකරණයෙන් මුලු ශරීරය පුරාම 0.08W/kg ට වඩා ඉතාම අඩුවෙන් SAR අගය පවත්වාගෙන ගියත්, එම උපකරණය අනුමත සීමාව ඉක්මවා විකිරණය ඇති කරන බව සිතිය යුතුයි.

අත්, මැනික් කටුව, පාද, වලලුකර යන ශරීර කොටස් සඳහා වෙනම උපරිම SAR අගයක් දක්වා තිබෙනවා. එම අගය 4W/kg වන අතර, එය මැන බලන්නේ එම පෙදෙසක පටක ග්‍රෑම් 10 බැඟින් සැලකීමෙනි (සාමාන්‍ය පරිදි පටක ග්‍රෑම් 1ක් බැඟින් ගෙන නොවේ).

සාමාන්‍ය පාරිභෝගිකයන් භාවිතා කරන සියලුම පෝටබල් ට්‍රාන්ස්මිටර් අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩයට වැටේ. සෙල්‍යුලර් ෆෝන්ද මේ අතර වේ. එනිසා, හැමවිටම මෙම අනුමත අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් SAR අගයන්ට වඩා වැඩියෙන් එම උපකරණ නිපදවිය නොහැකිය.

තවද, MPE හිදි මෙන් ඩියුටි ෆැක්ටර් (වර්ග දෙකෙහිම ඩියුටි ෆැක්ටර්) යොදා ගෙනවත් උපරිම SAR අගය වැඩි කර ගත නොහැකිය; එනම් ඩියුටි ෆැක්ටර් යෙදීම මෙහිදි වලංගු නැත. එහෙත් TDM නිසා ඇතිවන ඩියුටි ෆැක්ටර් එක යොදා ගත හැකියි. මීට හේතුව TDM අනිවාර්යෙන්ම පරිපථය විසින් සිදු කරන නිසා, එම ඩියුටි ෆැක්ටර් එක අනිවාර්යෙන්ම පවතිනවා. එහෙත් අනෙක් ඩියුටි ෆැක්ටර් අනිවාර්යෙන්ම හැමතිස්සෙම පවතිනවා කියා ගැරන්ටියක් නැත.

2. Controlled environment
සුපුරුදු ලෙසම තමන් විකිරණ හානියක් සිදු විය හැකි උපකරණයක් භාවිතා කරන්නට යන්නේ කියා පූර්ව දැනුමක් මෙහි ඇත. මීට පෙර “පූර්ව දැනුම” ගැන කියූ සියලු කරුණු මෙහිත් වලංගු වේ. කෙසේ වෙතත් අන්කොන්ට්‍රෝල්ඩ් SAR මට්ටමට වැඩි SAR අගයක් පාරිභෝගික භාණ්ඩයකට (consumer product) මෙම පූර්ව දැනුම සපයා ලේබල් ගසා එව්වත් කිසිදු පාරිභෝගික භාණ්ඩයක් කොන්ට්‍රෝල්ඩ් කාණ්ඩයට වැටෙන්නේ නැති බව ප්‍රමිතින් තුල විශේෂයෙන් පවසනවා (ඒ කියන්නේ එවැනි පාරිභෝගික භාණ්ඩ නීතිවිරෝධි වේ). එය සිදු කර තිබෙන්නේ ඇත්තටම පොදු ජනයා ආරක්ෂා කිරීමටයි.

මෙහිදී උපරිම SAR මට්ටම ඉහලයි. මුලු ශරීරයම සඳහා උපරිම SAR මට්ටම 0.4W/kg වන අතර, ශරීරයේ ඕනෑම තැනක පටක ග්‍රෑම් එකක් ලක්විය හැකි උපරිම SAR අගය 8W/kg වේ. තවද අත්, මැනික්කටුව, පාද, වලලුකර යන කොටස් 20W/kg ක උපරිම SAR අගයකට ලක් විය හැකිය. මෙනිසා මෙවැනි උපකරණ භාවිතා කරන අය ඉන් වැලකීමට සුදුසු පියවර ගනු ඇතැයි අපේක්ෂා කරනවා (පූර්ව දැනුම තිබෙනවනෙ).

ඇත්තටම රේඩියෝ විකිරණය හා ඉන් ආරක්ෂා වීම හා ඊට යෙදිය යුතු පිලියම් ගැන බොහෝ කරුණු ඉගෙනීමටත් සැලකීමටත් සිදු වෙනවා (ඉන් බොහෝ කොටසක් අප කතා කළා). එනිසා සාමාන්‍ය ආධුනික ගුවන් ශිල්පින්ට තමන් සම්ප්‍රේෂනය කරන රේඩියෝ තරංගවලින් හානියක් සිදු විය හැකිද යන්න පහසුවෙන් තක්සේරු කිරීමට FCC එකෙන් මාර්ගෝපදේශ සපයා තිබෙනවා. පහත දැක්වෙන්නේ එවැනි මාර්ගෝපදේශයකි. එක් එක් ආධුනික ගුවන් සංඛ්‍යාත පරාසයක් සඳහා විකිරණ හානිය ගැන සැලකිලිමත් වීමට සිදු වන්නේ දළ වශයෙන් කුමන ජවයකට වඩා එය සිදු කළොත්ද යන වග එකවර ඉන් හඳුනාගත හැකියි.

ආධුනික ගුවන් බෑන්ඩ් එක
හානිදායක නොවන උපරිම ජව ප්‍රමාණය
160m
500W
80m
500W
40m
500W
30m
425W
20m
225W
17m
125W
15m
100W
12m
75W
10m
50W
6m
50W
2m
50W
70cm
70W
24cm
200W
SHF, EHF වල සියලුම බෑන්ඩ්
250W

මෙම වගුව ලංකාවේ ආධුනික ගුවන් ශිල්පින්ට බලපාන අයුරු දැන් විමසමු. නවිස් මට්ටමට හිමි සම්ප්‍රේෂන වොට් ප්‍රමාණයන් ඉහත වගුවේ අගයන්ට වඩා බොහෝ සෙයින් අඩු නිසා, සාමාන්‍යයෙන් නවිස් මට්ටම රේඩියෝ විකිරණ අවදානම ඇති වන සම්ප්‍රේෂනයන් සිදු කරන්නේ නැති බව සිතිය හැකිය. ජෙනරල් මට්ටමට හිමි උපරිම සම්ප්‍රේෂන ජව ප්‍රමාණයන්ද ඉහත වගුවේ අගයන්ට වඩා අඩුය. එනිසා ජෙනරල් මට්ටමේ ආධුනික ශිල්පින් විසින්ද හානිදායක මට්ටමේ විකිරණ සාමාන්‍යයෙන් ඇති නොකරාවි.

එහෙත් අනිවාර්යෙන්ම ඇඩ්වාන්ස් මට්ටමේ ශිල්පින් විසින් හානිදායක මට්ටමේ විකිරණයක් ඇති කරාවි. VHF කලාපයේ සන්නිවේදනයන් ඉහත වගුවේ අගයන්ට බොහෝ සෙයින් ළඟය. UHF, SHF, EHF කලාපවලදී ගැටලුවක් නැත. එහෙත් HF හා ඊට අඩු සංඛ්‍යාත පරාසවලදී ඉහත වගුවේ අගයන්ට වඩා වැඩි වොට් ගණනක් ඇඩ්වාන්ස් මට්ටමට අනුමත කර තිබෙන නිසා, හානිදායක විකිරණයක් ඇති වේවි. එනිසා, මීට පෙර කතා කළ උපක්‍රම යොදා එම හානිදායක තත්වය කළමණාකරණ කළ යුතුමය.

ඉහතදී නවිස් හා ජෙනරල් මට්ටම් අනතුරුදායක තත්වයෙන් සාමාන්‍යයෙන් නිදහස් කියා සිතුවත්, විශාල ගේන් අගයක් තිබෙන ඇන්ටනා භාවිතා කළොත්, මීට පෙර සාකච්ඡා කළ කරුණු අනුව හානිදායක විකිරණ මට්ටමක් ඇති විය හැකි බවද සිහිතබා ගන්න. ඒ අනුව, තමන් භාවිතා කරන ඇන්ටනාව ගැනත් සැලකිලිමත් වෙමින් ඉහත වගු පරිහරණය කළ යුතුය.

තවද, කෙබදු ප්‍රමාණයක් වොට් ගණනක් භාවිතා කළත්, ආධුනික ගුවන් විදුලි සම්ප්‍රේෂන ඇන්ටනා නිවසක් තුල සවි නොකළ යුතුමය. අන්තර්ජාලයේ වීඩියෝ හා උපදෙස් දී තිබෙන අවස්ථා බහුලව දක්නට ලැබෙනවා නිවස තුල වහලයේ පිටත අයට නොපෙනෙන්නට ඇන්ටනා සවි කරන ආකාර ගැන. ඒවා අනතුරුදායක බව තරයේ සිහි තබා ගත යුතුය.

ඇන්ටනාවක් ශරීර මට්ටමේ තබාගෙන ට්‍රාන්ස්මීටර් ක්‍රියා නොකිරීමටත් වගබලා ගත යුතුය (විශේෂයෙන් ජවය වැඩියෙන් යොදාගන්නා විට). වාහනවල ට්‍රාන්ස්මිටර් සවි කරන්නේ නම්, ඇන්ටනාව වාහනයේ පිටතින් ඉහලට වන්නට සවි කරන්න. වාහනයේ වහල ලෝහ වලින් තිබීම වැදගත් වේ (ෆයිබර්ග්ලාස් නම්, විකිරණය ඒ තුලින් පහසුවෙන් ඇතුලට ගමන් කරාවි).

ඇමරිකාව තුල රේඩියෝ විකිරණ ගැන දැනුමක් අපේක්ෂා කරනවා ආධුනික ගුවන් විදුලි ශිල්පින්ගෙන්. අදාල විභාගවල මේ විෂය සම්බන්දයෙන් ප්‍රශ්න කිහිපයක් අනිවාර්යෙන්ම ඇතුලත් වෙනවා. ලංකාවෙත් එවැනි තත්වයක් ඇති වෙනවා නම් වඩා යහපත්ය.

No comments:

Post a Comment