Проектирование регистраторов электрокардиосигнала для системы дистанционного мониторинга электрокардиограмм

где - длина волны в свободном пространстве, µ и - относительная магнитная и диэлектрическая проницаемости среды или е╦ части. Эта формула позволяет оценить резонансную длину щели в общем случае магнито-диэлектрической подложки микрополосковой антенны с уч╦том замедления волны в эквивалентной щелевой линии.

Ширина плоской антенны b - менее важный параметр, чем длина, и может быть выбрана из конструктивных или эстетических соображений совместимости с размером проектируемого регистратора.

Высоту h положения PIFA антенны над плоскостью земли рекомендуется выбирать по формуле:

h = 0,04 .

В регистраторе ЭКС использовалась конфигурация микрополосковой антенны, применяемой в сотовых телефонах Nokia3310 стандарта GSM900/1800.

Внешний вид плоской антенны, расположенной над платой регистратора, показан на рис. 5.

Рисунок 5. Внешний вид плоской антенны, расположенной над платой регистратора

Все электрорадиоэлементы регистратора размещены на одной ПП. На ПП также расположены разъ╦мы для подключения прибора к компьютеру и зарядному устройству, кнопка включения/выключения, разъ╦мы для подключения аккумуляторов и антенны. Для удобства замены аккумуляторов они размещены в батарейном отсеке. Все узлы помещены в корпус из ударопрочного пластика размерами 120x70x40 мм. Исходя из соображений безопасности здоровья, необходимо уменьшать долю СВЧ-энергии, поглощаемой телом человека (или уменьшать параметр SAR - Specific Absorption Rate). Для этого ближнее поле микрополосковой антенны регистратора перераспределено так, чтобы вывести тело оператора из области его наибольшей концентрации. После наложения электродов регистратор располагается на операторе БЩУ нижней стороной к телу в целях наименьшего воздействия нежелательного электромагнитного излучения на организм человека.

Настоящее время характеризуется широким внедрением микропроцессорных средств как в электронные устройства управляющих систем атомных электростанций (АЭС), так и в отдельные комплексы обеспечения необходимого контроля. В связи с этим, для уч╦та повышенных требований по электромагнитной совместимости технических средств (ЭМС) потребовалось изменение подходов к проектированию радиосистем АЭС [9].

На сегодня единственным нормативным документом, регламентирующим организацию радиосвязи на АЭС, являются Методические указания по проектированию резервной внутриобъектной радиосвязи. Решение сформулированных в них и выдвигаемых практикой управления технологическими процессами задач наиболее полно осуществляется применением современных систем радиотелефонной связи и радиопоиска (РП). Распространение нового поколения радиосредств и средств контроля, управления АЭС и др. привело к возрастанию роли планирования защиты от электромагнитных полей и обеспечения ЭМС радиоэлектронных средств, электронных изделий, аппаратуры и оборудования АЭС. Связано это прежде всего с широким внедрением в системы контроля и управления (СКУ) АЭС современной микропроцессорной техники, в которой даже исполнительные устройства могут быть выполнены на элементах, чувствительных к радиоизлучению. Для обеспечения в этих условиях функционирования средств СКУ и защиты их от внешних электромагнитных воздействий основная часть зданий энергоблока АЭС выполняется по I категории молниезащиты (по МЭК 61312-1), а также экранируется. Проектирование радиосистем при этом имеет свои особенности и требует сбалансированного уч╦та информационных потребностей и невмешательства в работу средств СКУ, обладающих более высоким приоритетом для обеспечения безопасности АЭС.

Разработанная телеметрическая система для дистанционного кардиомониторинга АЭС отвечает требованиям невмешательства в работу средств СКУ в силу малой мощности при╦мопередатчиков 1 мВт и используемой радиочастоты 433 МГц.

Литература

1. Шваб Адольф. Электромагнитная совместимость. Пер. с нем. В.Д. Мазина и С.А. Спектора. Под ред. И.П. Кужекина. М.: Энергоатомиздат, 1995. 480 c.
2. Analog Devices. 3V/5V, 4/8 Channel High Performance Analog Multiplexers ADG608/ADG609. 1995. P. 12.
3. Burr-Brown. Precision, Low Power Instrumentation Amplifier INA118. 1994. P. 11.
4. Texas Instruments. MSP430x13x, MSP430x14x Mixed Signal microcontroller. 2000. P. 65.
5. Средства проектирования устройств на основе микроконтроллеров MSP430 / А.А. Бритов, В.В. Глухенький, А.Н. Макеенок, С.В. Хлебников // Электронные компоненты и системы. 1999. ╧ 3.
6. BlueChip Communication. BCC 418 RF Block Product Guide v1.3 RFB433. 2000. P. 8.
7. BlueChip Communication. BCC418 UHF transceiver. 2000. P. 15.
8. Калиничев В., Курушин А. Микрополосковые антенны сотовых телефонов // Chip News. 2001. ╧ 7. С. 6-12.
9. Канаев К.А., Серебрянников Е.В. Особенности проектирования систем радиосвязи АЭС с учетом электромагнитной совместимости // Информост. 2000. ╧ 3.