Какое устройство не только отфильтровывает помехи, но и поддерживает работу компьютера, когда он выключен

Обновлено: 21.11.2024

Наша специальная команда тщательно оценивает каждую статью и руководство, чтобы убедиться, что информация является фактической, актуальной и непредвзятой.

В этой статье

В опросе 2011 года, проведенном Национальным фондом сна в Америке, были вопросы об использовании электроники перед сном. Опрос показал, что примерно четверо из десяти американцев берут с собой мобильный телефон в постель, когда пытаются заснуть. Такое поведение было особенно распространено среди подростков и молодых людей в возрасте от 13 до 29 лет. Кроме того, шесть из десяти респондентов заявили, что используют настольный компьютер или ноутбук в течение часа после того, как ложатся спать.

Каким бы заманчивым ни было использование компьютера или телефона перед сном, исследования показали, что эти устройства могут мешать сну, подавляя выработку мелатонина – естественного гормона, вырабатываемого вечером, который помогает вам чувствовать усталость и готовиться ко сну. Это приводит к нейрофизиологическим возбуждениям, которые усиливают чувство бдительности, когда вместо этого вы должны успокаиваться.

Почему электронные устройства не дают вам спать?

Биологические часы здоровых взрослых следуют 24-часовому циклу сна и бодрствования. Когда утром встает солнце, ваше тело вырабатывает кортизол, гормон, который заставляет вас чувствовать себя бодрым и бодрым. Когда дневной свет угасает, в организме вырабатывается другой гормон, мелатонин, который вызывает чувство сонливости.

Электронные устройства с подсветкой, такие как сотовые телефоны, планшеты, устройства для чтения и компьютеры, излучают коротковолновый обогащенный свет, также известный как синий свет. Флуоресцентные и светодиодные лампы также излучают синий свет, который, как было показано, снижает или задерживает естественную выработку мелатонина вечером и снижает чувство сонливости. Синий свет также может сократить время, которое вы проводите в медленном сне и быстром сне (REM), двух стадиях цикла сна, которые жизненно важны для когнитивных функций.

Дети особенно подвержены проблемам со сном из-за электронных устройств, излучающих синий свет. Многочисленные исследования установили связь между использованием устройств с экранами перед сном и увеличением задержки сна или времени, которое требуется человеку, чтобы заснуть. Кроме того, дети, которые используют эти устройства ночью, часто не получают достаточно качественного сна и с большей вероятностью будут чувствовать усталость на следующий день.

Некоторые типы домашнего освещения также могут влиять на выработку мелатонина ночью. Одно исследование показало, что яркое освещение в спальне может снизить выработку мелатонина в ночное время на целых 90 минут по сравнению с тусклым освещением.

Помимо того, что синий свет вызывает проблемы со сном, он также может вызывать повреждение сетчатки глаза. В отличие от синего света, красный, желтый и оранжевый свет практически не влияют на ваш циркадный ритм. Тусклый свет одного из этих цветов считается оптимальным для ночного чтения. Портативные электронные книги, такие как Kindle и Nook, излучают синий свет, но не в такой степени, как другие электронные устройства. Если вы предпочитаете использовать электронную книгу, такую как Kindle или Nook, максимально уменьшите яркость дисплея.

Советы по использованию технологий ночью

Мы рекомендуем избегать компьютеров, смартфонов и других устройств, излучающих синий свет, в часы, предшествующие сну. Однако это может быть недоступно для некоторых людей, например, для тех, кто работает или учится по ночам. Если вам нужно использовать одно из этих устройств вечером, следующие стратегии помогут вам спать дольше и крепче.

Сократите использование электронных устройств днем и ночью. Использование электронных устройств в течение длительного времени в течение дня также может негативно сказаться на сне, особенно среди подростков. Общие эффекты включают более короткую продолжительность сна, более длительное начало сна и больший дефицит сна. Поговорите со своими подростками о чрезмерном воздействии электроники и, при необходимости, наложите ограничения на их повседневное использование.
Создайте расслабляющий режим перед сном. Регулярное время отхода ко сну, обеспечивающее достаточное количество отдыха, необходимо для здорового сна. Час перед сном должен состоять из расслабляющих занятий, не связанных с устройствами с экранами.
Создайте в спальне зону, свободную от экранов. Хотя многие люди предпочитают держать телевизор в спальне, просмотр телевизора перед сном, как правило, не рекомендуется из-за негативного влияния на сон. На самом деле, мы рекомендуем убрать все ваши электронные устройства из вашей спальни и поощрять ваших детей делать то же самое.
Поддерживайте приглушенный свет в спальне. Интенсивность освещения измеряется в люксах. Некоторые исследования показали, что нормальный уровень освещенности в помещении 100 люкс и более может подавлять выработку мелатонина и мешать вашему графику сна и бодрствования. Тусклое освещение в помещении влияет на выработку мелатонина в гораздо меньшей степени.
Использование ночного режима. Многие сотовые телефоны, планшеты и другие портативные электронные устройства оснащены «ночным режимом», который снижает нагрузку на глаза перед сном. Как отмечается в одном исследовании, наиболее эффективные ночные режимы уменьшают излучение синего света и уменьшают яркость дисплея. Вам следует вручную уменьшить яркость дисплея, если ваше устройство не регулирует яркость автоматически в ночном режиме.
Купите очки с защитой от синего света. Вы можете приобрести очки с оранжевым оттенком, специально предназначенные для защиты глаз от излучения синего света. Это может быть не идеально, особенно если вам не нравится носить очки, но некоторые исследования показали, что они очень эффективны. Очки, блокирующие синий свет, относительно недороги, и вы сможете найти достойную пару менее чем за 100 долларов США.

О нашей редакции

Даниэль Пачеко

Даниэлла пишет подробные статьи о решениях для сна и имеет степень по психологии Университета Британской Колумбии.

Кимберли Труонг

Доктор. Труонг — специалист по сну, получивший образование в Стэнфорде, и имеющий сертификаты в области медицины сна и внутренних болезней. Она является основателем Earlybird Health.

Опубликовано Тивакараном, помощником менеджера, 29 сентября 2021 г.

Производители салонов коммерческих самолетов сталкиваются с трудной задачей. Каждая авиакомпания рассматривает дизайн салона своего пассажирского самолета как физическое воплощение ценностей и имиджа своего бренда. Стиль и декоративность теперь лежат в основе дизайна кабин, от сидений до вывесок на трапах.

Что такое электромагнитные помехи (EMI)?

Электромагнитные помехи (ЭМП) – это явление, которое возникает, когда работа электронного устройства нарушается электромагнитным (ЭМ) полем, и обычно возникает, когда устройство находится вблизи электромагнитного поля, которое нарушает радиочастотный спектр. Электромагнитные помехи — это распространенная проблема электронных компонентов, используемых в различных отраслях, таких как военные, оборона, системы связи, бытовая техника и аэрокосмическая промышленность.

ЭМП могут возникать из различных источников, как естественных, так и техногенных. Он может принимать различные характеристики в зависимости от его источника, а также от характера любого механизма, излучающего помехи.

В идеальном мире электромагнитных помех не было бы; это нежелательный сигнал в приемнике сигнала.

Существуют различные методы предотвращения и уменьшения помех для электронных устройств, поскольку они могут влиять на схемы и препятствовать их правильной работе.

TT Electronics стремится оставаться на вершине конкуренции, с которой сталкиваются ландшафтные инженеры при проектировании электронных устройств и разработке новых способов предотвращения повреждения цепей электромагнитными помехами.

В этой статье мы углубимся в обсуждение истории возникновения электромагнитных помех и их причин, передовых методов предотвращения или уменьшения электромагнитных помех, а также различий между электромагнитными помехами и электромагнитной совместимостью.

Дополнительный контент: методы преобразования аналоговых сигналов в цифровые

Позвольте мне отправить вам копию, чтобы вы могли прочитать ее, когда вам будет удобно.

Главы

Глава 1

Краткая история EMI

Электронные помехи официально получили признание в 1933 году, когда в Париже был создан подкомитет Международной электротехнической комиссии (МЭК) под названием CISPR (Международный специальный комитет по радиопомехам). Подкомитет был создан для получения дополнительной информации о долгосрочных последствиях, которые могут возникнуть в результате применения радиочастотных технологий.

С ростом популярности радио и его появлением в качестве обязательного бытового прибора во время Великой депрессии сообщество электроники начало замечать как преднамеренные, так и непреднамеренные радиопередачи, которые начали влиять на электрические системы.

В результате в сообществе электроники не только начала расти осведомленность об электромагнитных помехах, но и к 1934 году CISPR начал разрабатывать и распространять конкретные требования.

Эти требования состояли из рекомендуемых допустимых уровней излучения и помехоустойчивости для электронных устройств, которые, по данным EMI Solutions Inc, превратились в большую часть мировых правил ЭМС.

После 1960-х годов исследователи все больше интересовались электромагнитными помехами.

Например, в 1967 году военные США выпустили стандарт Mil-Standard 461A, устанавливающий основные правила тестирования и требования к проверке электронных устройств, используемых в военных целях, включая пределы излучения и чувствительности для любого нового электронного оборудования. [ источник ]

Кроме того, в 1979 году Федеральная комиссия по связи (FCC) ввела юридические ограничения на электромагнитное излучение всего цифрового оборудования.

К середине 1980-х годов государства-члены ЕС решили принять несколько директив о новом подходе к стандартизации технических требований для различных продуктов, поэтому они не создали торговых барьеров.

Примером этого является «Директива по электромагнитной совместимости 89/336/EC, статья 2», в которой говорится, что она «применяется к оборудованию, способному создавать электромагнитные помехи или на работу которого могут влиять такие помехи».< /p>

Важно отметить, что это был первый случай, когда было введено в действие юридическое требование об иммунитете, а также о конкретном устройстве излучения, предназначенном для широкой публики.

Шли годы, и электронные устройства стали меньше, быстрее и мощнее, и упомянутые выше правила продолжали развиваться. Улучшение этих новых систем означает, что у них больше возможностей мешать работе других электрических систем.

В настоящее время во многих странах действуют аналогичные требования к продуктам, которые должны соответствовать определенному уровню норм электромагнитной совместимости (ЭМС).

Глава 2

Причины и примеры электромагнитных помех — что вам нужно знать

Во всех случаях электромагнитные помехи возникают из-за трех факторов: источника, пути передачи и ответа (как минимум один ответ незапланирован).

ЭМП могут возникать по-разному и из разных источников. Тем не менее, это связано с наличием нежелательных напряжений или токов, которые негативно влияют на работу электронной системы или электрического устройства.

Различные типы электромагнитных помех можно разделить на несколько категорий.

1. Источник электромагнитных помех

Один из способов классифицировать типы электромагнитных помех — по тому, как они были созданы (т. е. по источнику электромагнитных помех), которые могут быть естественными или искусственными.

Естественные помехи. Этот тип электромагнитных помех может возникать из-за различных природных источников и явлений, таких как атмосферные шумы, такие как молнии или грозы.

Искусственные помехи. Этот тип электромагнитных помех обычно возникает из-за активности других электронных устройств, находящихся поблизости от устройства (также называемого приемником), на которое воздействуют помехи.

2. Пропускная способность EMI

Еще один способ классифицировать электромагнитные помехи — по ширине полосы пропускания. Короче говоря, ширина полосы электромагнитных помех — это диапазон частот, на которых возникают электромагнитные помехи. [ источник ] Их можно разделить на два типа: широкополосные электромагнитные помехи и узкополосные электромагнитные помехи.

Широкополосные электромагнитные помехи состоят из электромагнитных помех, которые не возникают на одиночных/дискретных частотах и занимают большую часть магнитного спектра.

Кроме того, они существуют в различных формах и могут возникать как из естественных, так и из искусственных источников.

Распространенные причины широкополосных электромагнитных помех включают искрение или коронный разряд в линиях электропередач, и они компенсируют большую часть проблем с электромагнитными помехами в цифровом оборудовании для передачи данных. [ источник ]

Примеры такого рода электромагнитных помех включают неисправные щетки в двигателях/генераторах, искрение в системах зажигания, неисправные люминесцентные лампы, неисправные линии электропередач и перебои с солнцем, нарушающие сигнал со спутника связи. К счастью, такие проблемы длятся всего несколько минут.

Узкополосные электромагнитные помехи, наоборот, состоят из одного источника несущей (или узкополосных частот помех), возникающего в результате паразитных сигналов, возникающих из-за различных видов искажений в передатчике, или генерируемых формой генератора [ источник ].

Важно отметить, что эти типы паразитных сигналов будут появляться в разных точках спектра и могут создавать помехи для других пользователей радиочастотного спектра.

3. Продолжительность EMI

Наконец, электромагнитные помехи можно разделить на разные типы в зависимости от продолжительности помех, также известной как количество времени, в течение которого возникали помехи. Это обычно группирует электромагнитные помехи в этой категории в две группы: непрерывные и импульсные электромагнитные помехи.

Постоянные электромагнитные помехи, как следует из их названия, представляют собой помехи, постоянно излучаемые источником. Источник может быть искусственным или естественным, но важно отметить, что помехи возникают постоянно, «пока существует механизм связи (проводимость или излучение) между источником электромагнитных помех и приемником», согласно Circuit Digest.

Импульсный шум — это тип электромагнитных помех, которые, как и непрерывные электромагнитные помехи, могут возникать естественным образом или быть искусственно созданными.Тем не менее, этот тип помех возникает либо в течение очень короткого периода времени, либо периодически.

Например, молния, коммутационные системы и аналогичные источники вносят свой вклад в импульсный шум, который может вызвать нарушение баланса напряжения или тока в подключенных системах поблизости. [ источник ]

Теперь, когда мы подробно описали различные типы помех, с которыми вы можете столкнуться, очень важно обсудить природу электромагнитных помех.

ЭМП состоят из электромагнитных волн, включающих компоненты поля E (электрический) и H (магнитный) и колеблющихся под прямым углом. Посмотрите на рисунок ниже, чтобы лучше понять, как взаимодействуют волны.

Эти компоненты поля по-разному реагируют на такие параметры, как расстояние, напряжение, ток и частота, что делает важным понимание природы электромагнитных помех.

Зная, какое поле является доминирующим, вы сможете решить проблему более четко и быстро.

Из-за технологических достижений последних лет в электронных компонентах электронное поле обычно является основным компонентом помех. [ источник ]

Теперь, когда мы рассмотрели различные причины электромагнитных помех и природу электромагнитных помех, вы, вероятно, задаетесь вопросом, как уменьшить риски, связанные с электромагнитными помехами?

В следующей главе мы рассмотрим некоторые рекомендации по предотвращению или минимизации рисков, связанных с электромагнитными помехами.

Глава 3

Передовые методы предотвращения или уменьшения электромагнитных помех

Управление электромагнитными помехами включает в себя множество различных решений как для устройств-излучателей, так и для устройств-жертв.

Иногда это может быть такое же простое решение, как перемещение устройств, чтобы между источником и жертвой было больше места, или даже вращение одного устройства может помочь.

Несмотря на то, что приведенные выше исправления могут помочь в решении поставленной задачи, в данном случае лучшим решением является правильная конструкция всего оборудования, чтобы свести к минимуму излучение и/или сделать оборудование менее уязвимым для внешних помех.

Существует три различных метода уменьшения или устранения электромагнитных помех: фильтрация, заземление и экранирование.

Прямым способом избавиться от нежелательных сигналов является их фильтрация, и в этом случае хорошо работают пассивные фильтры, которые используются в большинстве новых устройств для минимизации электромагнитных помех.

Фильтрация обычно начинается с сетевого фильтра переменного тока, который предотвращает попадание плохих сигналов в источник питания или питаемые цепи. Он предотвращает добавление внутренних сигналов к линии переменного тока. [ источник ]

Фильтрация обычно используется с кабелями и разъемами на входных и выходных линиях цепи, а некоторые специальные разъемы могут иметь встроенные фильтры нижних частот, основной задачей которых является смягчение цифровых сигналов для увеличения времени нарастания и спада и уменьшения генерация гармоник согласно Electronic Design.

Низковольтные аналоговые сигналы обычно необходимо усиливать, а затем фильтровать, чтобы уменьшить фоновый шум перед оцифровкой. Формирование сигнала часто требует фильтрации и изоляции входного сигнала для удаления нежелательных фоновых шумов и удаления сигналов напряжения далеко за пределы диапазона встроенного дигитайзера. Фильтрация обычно используется для подавления шума за пределами заданного частотного диапазона.

Например, в нашей линейке продуктов для магнитных компонентов компании TT Electronics синфазные дроссели помогают уменьшить электромагнитные помехи за счет индуктивных фильтров, которые блокируют (заглушают) нежелательные электромагнитные помехи, пропуская при этом полезные сигналы.

С другой стороны, экранирование является предпочтительным способом сдерживания излучения или связи в источниках или устройствах-жертвах, и обычно оно заключается в заключении цепи в полностью герметичный корпус, например, в металлический ящик.

Экранирование имеет решающее значение, поскольку оно отражает электромагнитные волны внутрь корпуса и поглощает волны, которые не отражаются.

В большинстве случаев небольшое количество радиации проникает через экран, если он недостаточно толстый. Для экранирования можно использовать практически любой распространенный металл (например, медь, сталь, алюминий).

Заземление — это установление электропроводящего пути между электрическим или электронным элементом системы и опорной точкой или плоскостью, относящейся к земле, согласно DAU, и оно также может относиться к электрическому соединению с землей.< /p>

Некоторые рекомендации, которые следует учитывать для достижения наилучшего результата, включают:

Держите провода от внутренних цепей или других компонентов к земле как можно короче, чтобы уменьшить индуктивность.
Для достижения наилучших результатов используйте несколько точек заземления на большой плоскости заземления.
Постарайтесь изолировать цепи от земли, если напряжение контура заземления нельзя контролировать каким-либо другим способом.
Сохраняйте отдельные площадки для аналоговых и цифровых цепей — позже вы сможете объединить их в одной точке.

Использование любого из этих трех методов, описанных выше, может помочь вам не только уменьшить электромагнитные помехи, но и обеспечить меньшую уязвимость вашего оборудования к будущим помехам, а также уменьшить уровень излучения.

Глава 4

В чем разница между EMI и EMC?

Неудивительно, что когда речь идет о нормативных испытаниях электронных товаров и компонентов, термины электромагнитные помехи и электромагнитная совместимость (ЭМС) часто используются как синонимы.

Эти два термина легко спутать, поскольку они очень похожи, но в то же время они разные.

Как мы уже обсуждали, ЭМП определяется как электромагнитная энергия, которая влияет на работу электронного устройства или системы.

Электромагнитная совместимость, также называемая электромагнитной совместимостью, представляет собой меру способности устройства работать в общей операционной среде, не влияя при этом на работу другого оборудования в той же среде.

ЭМС составляют два компонента:

Тестирование иммунитета, также известное как тестирование восприимчивости, оценивает, как устройство реагирует на воздействие электромагнитной энергии.
Тестирование излучения – это процесс измерения количества электромагнитных помех, создаваемых внутренними электрическими системами устройства.

Оба аспекта имеют решающее значение при проектировании и проектировании любой системы, и неспособность предусмотреть электромагнитную совместимость устройства может привести к ряду негативных последствий, таких как сбой продукта или потеря данных.

В связи с этим был разработан широкий спектр испытательного оборудования для ЭМС и электромагнитных помех, чтобы помочь инженерам лучше понять, как устройство будет работать в реальных условиях.

Например, для тестирования излучения требуется оборудование для измерения электромагнитных помех, такое как усилители, приемные антенны и анализаторы спектра. [ источник ]

Согласно Com-Power , к рекомендациям по тестированию на электромагнитную совместимость применяются следующие правила:

«Правила FCC Part 15 определяют пределы количества нелицензированных радиочастотных помех, которые могут создаваться бытовой электроникой и другими устройствами. MIL-STD 461 и MIL-STD 464 определяют требования к электромагнитной совместимости и условиям окружающей среды для компонентов/подсистем и систем военного назначения».

За пределами США допустимые пределы электромагнитных помех и электромагнитной совместимости определяются различными нормативными актами и другими стандартами. Тем не менее, в некоторых случаях соблюдение этих стандартов является добровольным.

Глава 5

Оптимизация электронных конструкций сегодня

Оптимизация электронного дизайна охватывает все технологии, используемые инженерами, от внедрения нового продукта до производства.

Надлежащая работа зависит от целостности питания, целостности сигнала и электромагнитной совместимости (ЭМС).

Целостность питания (PI) проверяет, соблюдаются ли требуемые значения напряжения и тока от источника до места назначения. Сегодня целостность питания играет решающую роль в успехе или неудаче новых электронных продуктов.

Целостность сигнала (SI) – это набор показателей качества электрического сигнала.

Чтобы обеспечить целостность сигнала, инженеры пытаются согласовать импеданс трассы с определенным значением, часто равным 50 Ом. Чтобы добиться хорошей целостности питания, они хотят, чтобы сеть распределения электроэнергии (PDN) имела как можно более низкий импеданс. [источник]

Соответствие требованиям электромагнитной совместимости жизненно важно для вывода на рынок любого электронного продукта. Инженеры должны учитывать EMC на раннем этапе, чтобы избежать перепроектирования, задержек и дополнительных затрат на проект.

Испытания на электромагнитную совместимость — это соответствие стандартам и поведение в области электромагнитной совместимости на всех этапах проектирования. С увеличением количества электронных устройств, вводимых ежедневно, существует огромная вероятность того, что устройства будут мешать друг другу.

Являясь лидерами в отрасли, мы делаем все возможное, чтобы устранить барьеры развития, предлагая комплексные решения, включающие инженерные и производственные технологии, способные ощущать, касаться, управлять питанием и общаться с другими вещами.

Заключение

К сожалению, мы живем не в идеальном мире, и наши электронные системы и устройства могут быть уязвимы для негативного воздействия электромагнитных помех.

Мы прошли долгий путь, чтобы понять, как это влияет на электронные устройства, меры, которые мы можем предпринять, чтобы уменьшить или полностью предотвратить это, и создать рекомендации по регулированию допустимых пределов электромагнитных помех и электромагнитной совместимости.

Следуя рекомендациям по определению методов, подходящих для вашей электронной системы, вы можете быть уверены, что правильно боретесь с помехами от техногенных и природных источников.

Являясь специалистом в области разработки электромагнитной продукции для областей применения с высокими требованиями, TT Electronics стремится оставаться на вершине быстро развивающейся электронной отрасли.

Технологии помогают в обучении, общении и развлечениях, а технологические устройства стали важнейшим элементом навигации в повседневной жизни. Однако некоторые устройства могут прерывать режим сна или негативно влиять на него. К ним относятся ноутбуки, планшеты, смартфоны и телевизоры — все они оснащены экранами, излучающими синий свет. Чрезмерное воздействие синего света вечером может затруднить засыпание и сон.

Использование технологий также может вызвать чрезмерную стимуляцию перед сном и, если не принять должных мер, сократить время сна. Мы обсудим некоторые из распространенных способов, которыми технологии могут мешать вашему отдыху, а также несколько полезных советов, как ограничить использование технологий для улучшения сна.

Технологии могут отрицательно влиять на сон

Исследования показывают, что время, проведенное за экраном перед сном, увеличивает время, необходимое для засыпания, снижает качество сна и влияет на внимательность на следующий день. В долгосрочной перспективе ночное воздействие света в вечернее время может увеличить риск некоторых нарушений сна и рака.

Технологии могут влиять на ваш сон на нескольких уровнях. К ним относятся:

Вмешательство в циркадный ритм. Воздействие синего света подавляет выработку мелатонина, гормона, вызывающего сонливость. На самом деле это преимущество в течение дня, потому что вы чувствуете себя бодрым и свежим. Однако высвобождение мелатонина вечером помогает расслабиться перед сном. Подавление мелатонина может привести к тому, что вы будете ложиться спать позже и спать меньше, чем обычно.
Избыточная яркость в спальных зонах. Бытовые светодиодные светильники также излучают синий свет. Хотя мы не смотрим прямо в них, как в телефоны и другие устройства, важно перед сном приглушить другие лампы в спальне или переключиться на теплое освещение, чтобы уменьшить воздействие синего света.
Слишком стимулирующий контент. Некоторые типы контента могут сильнее влиять на сон. Например, исследования показали, что захватывающие или жестокие видеоигры увеличивают частоту сердечных сокращений, затрудняют засыпание и ухудшают качество сна.
Сокращение времени сна. Помимо эффектов синего света и стимулирующего контента, использование технологий может сократить время, которое обычно отводится для сна. Рекомендации по гигиене сна обычно не рекомендуют использовать кровать ни для чего другого, кроме сна.

Серьезность влияния технологии на сон может зависеть от устройства и типа использования. Например, исследования показывают, что пассивное использование технологий, например просмотр шоу или прослушивание музыки на устройстве, оказывает меньшее влияние на сон, чем активное использование, например участие в интерактивных играх, обмен текстовыми сообщениями или видеочат.

В одном исследовании сравнивались режимы сна людей, которые читали книгу перед сном. Одна группа испытуемых читала печатные книги, а другая группа использовала электронные книги, излучающие синий свет. Результаты показали, что участники, использующие светящиеся электронные книги, дольше засыпали, у них был более плохой сон, а на следующее утро они чувствовали себя менее бодрыми.

Могут ли фильтры синего света помочь уснуть?

В последние годы стали популярны специальные очки с оранжевыми линзами, блокирующими синий свет. Исследователи изучили очки, блокирующие синий цвет, для лечения нарушений сна, таких как бессонница, расстройство фазы сна с задержкой и расстройство сменной работы, а также синдром смены часовых поясов. Хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, эффективны ли очки, блокирующие синий свет, для взрослых и детей, некоторые люди заметили улучшение сна после ночного ношения очков.

Многие электронные устройства оснащены «ночными режимами», которые можно активировать, чтобы проецировать меньше света на экраны. Ночные режимы сами по себе могут быть неэффективны для улучшения сна. Например, одно исследование было посвящено режиму Night Shift для планшетов iPad. Исследователи обнаружили, что использование режима Night Shift и настройка параметров яркости устройства необходимы для уменьшения подавления мелатонина у ночных пользователей.

Технологии могут быть особенно вредны для детского сна

Сон — важный аспект здоровья. Одно исследование показало, что дети, которые больше смотрели телевизор, использовали компьютер, играли в видеоигры или пользовались мобильными телефонами перед сном, не только испытывали нарушения качества и количества сна, но и чаще имели избыточный вес. Эти дети также чаще чувствовали усталость по утрам и пропускали завтрак — привычка, связанная с увеличением веса. Ожирение может увеличить вероятность синдрома обструктивного апноэ сна, который нарушает сон и может привести к утренним головным болям.

Сегодняшним родителям сложно управлять тем, как их ребенок сталкивается с технологиями. Недавний опрос показал, что у 40% детей есть мобильный телефон к тому времени, когда они переходят в пятый класс. Почти две трети детей берут свои телефоны перед сном, а большой процент отправляет или получает текстовые сообщения ночью. Согласно отдельному опросу, 60 % детей используют электронные устройства за час до сна.

За какое время перед сном мой ребенок должен перестать пользоваться электронными устройствами?

Эксперты рекомендуют детям и подросткам не пускать в спальню экраны и стараться не пользоваться электронными устройствами как минимум за 30–60 минут до сна. Эти рекомендации являются хорошей отправной точкой и для взрослых.

Для некоторых убрать экраны из спальни может быть невозможно из-за работы или семейных обязанностей. Однако важно установить четкое время между использованием устройства и сном. Если вы держите устройство в своей комнате, подумайте о том, чтобы выключить свет и отключить уведомления.

Советы по режиму сна без электронных устройств

Людям необходимо постоянно спать каждую ночь, чтобы поддерживать общее состояние здоровья. Чтобы добиться спокойного сна, попробуйте создать режим сна для себя и своей семьи. Сохранение постоянных привычек каждую ночь может помочь вам достичь более расслабленного состояния и облегчить плавный переход ко сну. Есть несколько ключевых элементов продуктивной рутины перед сном.

Отключить уведомления

Большинство электронных устройств можно настроить так, чтобы новые электронные письма и другие уведомления отключались через определенное время. Переключите настройки приложений для ноутбука и смартфона, чтобы они отключались по вечерам.

Введите правило «Нет экрана» перед сном

Исследователи обнаружили значительное влияние на сон детей, которые используют электронные устройства в своей спальне в течение двух часов перед сном. Время использования экрана в этом окне было связано с недостаточной продолжительностью сна, плохим качеством сна и чрезмерной дневной сонливостью на следующий день. В дополнение к ограничению времени, проводимого перед сном, родители могут рассмотреть возможность ограничения общего использования ребенком электронных устройств. Всего 90 минут, проведенных перед экраном вечером, могут усилить чувство бдительности и затруднить засыпание у детей.

Установите правила использования электронных устройств в постели

Для детей важно использовать свою кровать только для сна, иначе им будет трудно ассоциировать свою кровать со сном. Возьмите за правило для ребенка не смотреть телевизор и не пользоваться другими электронными устройствами, когда он спит.

Наладьте постоянную релаксацию перед сном

Независимо от того, принимаете ли вы ванну, медитируете или занимаетесь йогой, выполнение одних и тех же действий каждую ночь перед сном подготовит вас к спокойному сну.

Придерживайтесь того же расписания

Соблюдение установленного времени для засыпания и пробуждения помогает поддерживать постоянный режим сна. Одно исследование показало, что люди, которые придерживались одного и того же графика сна и меньше подвергались воздействию синего света по вечерам, быстрее засыпали и сообщали о лучшем качестве сна, чем группа с непостоянным графиком сна.

Избегайте веществ, способствующих пробуждению, вечером

Никотин, алкоголь и кофеин могут помешать вам заснуть и уснуть. Хотя может показаться, что алкоголь может помочь вам спать по ночам, исследования показывают, что это вещество мешает спать по ночам.

Когда вы будете готовы ко сну, убедитесь, что в вашей спальне темно, тихо и комфортно прохладно. Если вы не можете заснуть через полчаса, выйдите из спальни и займитесь чем-нибудь успокаивающим при слабом освещении, пока снова не почувствуете сонливость.

Ресурсы

Ссылки

+ 14 источников

Похожее чтение:

Цикл сна-бодрствования

Мэллори Столлингс

Цикл сон-бодрствование — один из важнейших циркадных ритмов, но он может нарушаться из-за образа жизни и нарушений сна.

Сон и стресс

Элисон Дешонг

Стресс и сон тесно взаимосвязаны. Узнайте, как стресс влияет на сон, и узнайте, как лучше спать, когда вы испытываете стресс и тревогу.

Мечты

Мэллори Столлингс

Все мечтают, но почему? Исследуйте увлекательный феномен снов, включая общие темы и толкования, а также советы по запоминанию снов.

Поскольку существует множество беспроводных устройств, увеличивается количество широковещательных, коммуникационных и других радиочастотных источников, конкурирующих за радиочастотный спектр, вероятность возникновения радиочастотных помех (РЧП) будет только возрастать. В этой статье объясняется, как определить, охарактеризовать и найти типичные источники помех.

КАТЕГОРИИ ПОМЕХИ

Есть две широкие категории помех; узкополосный и широкополосный (рис. 1).

Узкополосный. Сюда входят непрерывные (CW) или модулированные CW-сигналы. Примеры могут включать тактовые гармоники от цифровых устройств, передачи по совмещенному каналу, передачи по соседнему каналу, продукты интермодуляции и т. д. На анализаторе спектра это будет выглядеть как узкие вертикальные линии или несколько более широкие модулированные вертикальные полосы, связанные с определенными частотами.

Широкополосный доступ – сюда в первую очередь входят гармоники импульсного источника питания, искрение в воздушных линиях электропередач (шумы в линиях электропередач), беспроводные системы с цифровой модуляцией (такие как Wi-Fi или Bluetooth) или цифровое телевидение. На анализаторе спектра это будет выглядеть как широкий диапазон сигналов или увеличение уровня шума. Наиболее распространенными источниками являются шумы в линиях электропередач или импульсные источники питания.

Рисунок 1. Пример спектрального графика от 9 кГц до 200 МГц узкополосных гармоник (вертикальные пики) на фоне широкополосных помех (широкая область повышенного уровня шума). Желтая кривая — это базовый системный шум.

ВИДЫ ПОМЕХ

Некоторые из наиболее распространенных типов помех описаны ниже.

Помехи в одном канале — более одного передатчика (или цифровой гармоники), использующие или попадающие в один и тот же приемный канал.

Помехи в соседнем канале — передатчик, работающий на соседней частоте, энергия которого переливается

в нужный канал приема.

Интермодуляционные помехи. Возникают, когда энергия от двух или более передатчиков смешивается вместе, создавая паразитные частоты, попадающие в желаемый приемный канал. Продукты смешения третьего порядка являются наиболее распространенными, и обычно это происходит от близлежащих передатчиков. Пример потенциальной интермодуляции может возникнуть в зоне сильного сигнала для FM-вещания.

Фундаментальная перегрузка приемника. Обычно это вызвано тем, что сильный, расположенный поблизости передатчик просто перегружает входную часть приемника или другие схемы, вызывая помехи или даже подавление нормального принимаемого сигнала. Распространенным примером являются передатчики пейджинговой связи в диапазоне УКВ, создающие помехи приемникам.

Шум в линии электропередач (PLN). Это относительно распространенная проблема широкополосных помех, которая обычно возникает из-за искрения в линиях электропередач и связанном с ними коммунальном оборудовании. Это звучит как резкое хриплое жужжание в AM-приемнике. Помехи могут распространяться от очень низких частот ниже диапазона АМ-вещания и, в зависимости от близости к источнику, до ВЧ-спектра. Если он находится достаточно близко к источнику, он может распространяться в диапазоне УВЧ.

Импульсные источники питания. Импульсные источники питания очень распространены и используются для различных потребительских или коммерческих продуктов и являются распространенным источником широкополосных помех. Осветительные приборы, такие как новейшие светодиодные лампы или коммерческие сельскохозяйственные лампы для выращивания, являются еще одним сильным источником помех.

Другие передатчики. Существует несколько типов передатчиков, которые обычно вызывают радиочастотные помехи:

Двусторонняя или наземная мобильная радиосвязь. Сильные мешающие FM-сигналы могут привести к «эффекту захвата» или подавлению желаемого принимаемого сигнала.
Пейджинговые передатчики. Пейджинговые передатчики, как правило, представляют собой очень мощные передачи с ЧМ или цифровой модуляцией, которые могут перегрузить приемник. Цифровой пейджинг будет звучать очень хрипло, как пила или жужжание, и может мешать широкому диапазону принимаемых частот. К счастью, большинство пейджинговых передатчиков УКВ перешли на пары частот 929/931 МГц, так что это не та проблема, которая была раньше.
Передатчики вещания. Помехи передатчика вещания будут иметь характеристики модуляции, аналогичные характеристикам их вещания – AM, FM, несущие видео или цифровые сигналы.

Кабельное телевидение. Утечка сигнала из систем кабельного телевидения, как правило, происходит на их предписанных каналах. Многие из этих каналов перекрывают существующие каналы эфирной радиосвязи. Если просачивающийся сигнал является цифровым каналом, помехи будут аналогичны широкополосному шуму (цифровой кабельный канал имеет ширину почти 6 МГц).

Помехи в беспроводной сети. Помехи в беспроводных сетях (Wi-Fi, Bluetooth и т. д.) становятся все более распространенными, и с распространением мобильных, бытовых (IoT) и медицинских устройств, поддерживающих Wi-Fi и другие беспроводные режимы, проблема, скорее всего, усугубится. Дополнительные сведения о помехах в беспроводной сети см. в сопутствующей статье «Помехи и оптимизация беспроводной сети».

ОБНАРУЖЕНИЕ РЧ-помех

ПРОСТОЕ ПЕЛЕНГИРОВАНИЕ (DFING)

Техники DF. Существует два основных метода DF.(1) «Панорамирование и сканирование», при котором вы «панорамируете» направленную антенну и «сканируете» мешающий сигнал, записывая направление на карту и отмечая пересекающиеся линии. (2) «Горячий и холодный», когда используется всенаправленная антенна для наблюдения за уровнем сигнала. В этом методе эмпирическое правило заключается в том, что каждые 6 дБ вы либо удваиваете, либо вдвое уменьшаете расстояние до источника помех. Например, если уровень сигнала составлял -30 дБм на расстоянии одной мили от источника, при перемещении в пределах полумили на анализаторе спектра должно быть около -24 дБм.

Системы пеленгации — оборудование для радиопеленгации (RDFing) может быть установлено в транспортном средстве или использоваться портативно. Для автомобильного использования доступно несколько автоматизированных доплеровских систем пеленгации. Вот некоторые примеры:

Ступенчатый аттенюатор. Вы также обнаружите, что ступенчатый аттенюатор весьма полезен в процессе цифровой пеленгации. Это позволяет контролировать индикацию уровня сигнала (и перегрузку приемника) по мере приближения к источнику помех. Лучшие модели идут с шагом 10 дБ и имеют диапазон не менее 80 дБ и более. Ступенчатые аттенюаторы можно приобрести у дистрибьюторов электроники, таких как DigiKey и т. д. Среди коммерческих источников могут быть Narda Microwave, Fairview Microwave, Arrow и другие.

ОБНАРУЖЕНИЕ ПОМЕХ В ЛИНИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Для низкочастотных помех, особенно шумов в линиях электропередач (PLN), путь помех может включать излучение, вызванное кондуктивными помехами вдоль линий электропередач. Поэтому при использовании метода «Горячий и холодный» вам нужно помнить, что излучаемый шум обычно следует за маршрутом линий электропередач, достигая пика и опускаясь вдоль маршрута. Максимальный пик обычно указывает на фактический источник шума. В качестве осложнения может быть несколько источников шума, некоторые из которых могут находиться на большом расстоянии.

Использование УКВ-приемников. По возможности для пеленгации лучше использовать УКВ или более высокие частоты. Более короткие длины волн не только помогают точно определить источник, но и делают портативные антенны меньшего размера более практичными.

Анализаторы сигнатур. Это инструменты для обнаружения помех во временной области, которые создают четкую «сигнатуру» мешающего сигнала. Сюда входят приборы, произведенные Radar Engineers (Рисунок 2). Они являются лучшим решением для отслеживания шума в линиях электропередач и потребительских устройств, которые производят повторяющиеся всплески шума с известной периодичностью.

Рисунок 2. Анализатор сигнатур от Radar Engineers, который настраивается в диапазоне от 500 кГц до 1 ГГц и отображает электронную «сигнатуру» конкретного источника помех. Подобные приемники используются профессиональными следователями для отслеживания помех в линиях электропередач (фото предоставлено Radar Engineers).

ОБНАРУЖЕНИЕ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ

Для большинства узкополосных источников помех, таких как внутриканальные, соседние и интермодуляционные помехи, рекомендуемым инструментом является анализатор спектра, так как он позволяет сосредоточиться на определенных частотных каналах или полосах и увидеть общую картину того, что происходит. Как только мешающий сигнал идентифицирован, анализатор можно использовать для пеленгации сигнала.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНАЛИЗАТОРОВ СПЕКТРА

Анализаторы спектра отображают зависимость частоты от амплитуды РЧ-сигналов. Они могут быть полезны при определении типа и частот мешающих сигналов, особенно узкополосных помех. Есть два типа анализаторов; настраивается в режиме реального времени.

Анализаторы со свип-настройкой основаны на принципе супергетеродина с использованием настраиваемого гетеродина и могут отображать желаемую полосу пропускания от начальной до конечной частоты. Они полезны для отображения постоянных или почти постоянных сигналов, но имеют проблемы с захватом коротких прерывистых сигналов из-за длительного времени развертки.

Анализатор в реальном времени производит выборку части спектра, используя методы цифровой обработки сигналов для анализа захваченного спектра. Они способны улавливать короткие прерывистые сигналы и идеально подходят для идентификации и локализации сигналов, которые могут даже не обнаруживаться анализаторами с разверткой. Большая часть полосы пропускания в реальном времени ограничена максимум от 27 до 500 МГц. Signal Hound BB60C и Tektronix RSA306 — это относительно недорогие анализаторы спектра в реальном времени, питающиеся от USB и использующие ПК для управления и отображения.

Одним важным моментом, который следует учитывать при использовании анализаторов спектра, является то, что, поскольку они имеют ненастроенный входной каскад, они особенно чувствительны к мощным передатчикам поблизости, не на той частоте, с которой вы смотрите. Это может создать внутренние интермодуляционные продукты (ложные отклики) или ошибочные измерения амплитуды, которые вводят в заблуждение. При использовании анализаторов спектра в среде с большим количеством радиочастот важно использовать полосовые фильтры или настроенные резонаторы (например, дуплексеры) на интересующей частоте.

Анализаторы спектра также полезны для определения характеристик коммерческих вещательных, беспроводных и наземных мобильных систем связи. Для беспроводных или прерывистых помех лучше всего подходят анализаторы, работающие в режиме реального времени. При использовании для отслеживания PLN лучше всего перевести анализатор в режим «нулевой полосы обзора», чтобы наблюдать за изменением амплитуды. Также может быть полезно перевести анализатор в режим «Line Sync».

КОММЕРЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПОИСКА ПОМЕХ

Существует несколько производителей систем обнаружения помех или пеленгации. Я хотел бы описать четыре из них: Aaronia, Narda, Rhode & Schwarz и Tektronix. Как упоминалось ранее, для прерывистых помех (особенно для коммерческих установок связи) или сигналов с цифровой модуляцией лучше всего подходит анализатор спектра, работающий в реальном масштабе времени, который способен улавливать краткие прерывистые сигналы; некоторые всего за несколько микросекунд. Примеры могут включать серию Aaronia Spectran V5. Tektronix серии RSA или Narda IDA2.

Aaronia. У Aaronia не только самая легкая портативная система для Dfing, но и самая большая и тяжелая на вид. Их Spectran V5 Handheld — самый маленький анализатор реального времени. Картографирование недоступно для этой модели, но более крупный Spectran V5 XFR PRO представляет собой защищенный ноутбук, который может использовать карты с открытым исходным кодом и имеет функции триангуляции. Aaronia также предлагает множество недорогих направленных антенн, а на некоторые модели можно установить комбинацию GPS/компас.

Рис. 3. Портативный анализатор реального времени Aaronia Spectran V5 — это наименьшее автономное устройство, работающее в диапазоне от 9 кГц до 6 ГГц. Другие модели имеют верхние частоты 12 и 18 ГГц.

Компания Aaronia также уникальна тем, что разработала систему обнаружения дронов, состоящую из трехмерной антенны слежения, модель IsoLOG 3D с диапазоном частот от 9 кГц до 40 ГГц и углом обзора 360 градусов. Это соответствует их Spectran Command Center с тройными ЖК-экранами. Дополнительные сведения об этой системе см. в справочных материалах.

Рис. 4. Aaronia Spectran V5 XFR PRO в полевой портативной конфигурации.

Рисунок 5. Анализатор спектра Narda IDA2 и система поиска помех. Диапазон частот от 9 кГц до 6 ГГц. Фото предоставлено Narda STS.

Рис. 6. Картографическое программное обеспечение с нарисованными линиями пеленга, показывающими триангуляцию источника помех. Фото предоставлено Narda STS.

Рис. 7. Индивидуальный анализатор спектра Rohde & Schwarz R&S®PR100 с функциями картирования и триангуляции и антенной R&S®HE300. Также можно использовать анализатор R&S®FSH. Фото предоставлено компанией Rohde & Schwarz.

Tektronix — Tektronix также имеет средства для определения местоположения и картографирования с помощью своих анализаторов спектра серии DSA в реальном времени. Управляемый через USB RSA507A заслуживает внимания благодаря встроенному аккумулятору и портативности. Он также предлагает полосу пропускания 40 МГц в реальном времени. Подключив его к планшетному ПК, такому как Panasonic Toughpad модели FG-Z1 и

Рис. 8. Картографическое приложение для анализатора R&S® FSH. Фото предоставлено компанией Rohde & Schwarz

Рис. 9. Анализатор спектра Tektronix с картографированием/триангуляцией и антенной Alaris DR-A0047. Фото предоставлено Tektronix.

Рис. 10. Когда программное обеспечение SignalVu-PC с опцией отображения подключено к одному из анализаторов спектра реального времени серии RSA и направленной антенне Alaris, автоматически отображается направление компаса вместе со спектральным отображением сигнал под вопросом. Фото предоставлено Tektronix.

Tektronix предоставляет свой SignalVu-PC с опцией Mapping, которая помогает идентифицировать и захватывать мешающие сигналы. Опция отображения позволяет отмечать на карте линии пеленга для триангуляции источника помех.

Рис. 11.Переход к опции отображения SignalVu-PC позволяет записывать линии пеленга на источник помех, при этом триангуляция показывает приблизительное местоположение источника. Фото предоставлено Tektronix.

Сводка

В условиях растущего использования беспроводных устройств, вещания, средств связи, военных и других источников радиочастот, конкурирующих за радиочастотный спектр, вероятность возникновения радиочастотных помех (РЧП) будет только возрастать. С помощью соответствующих инструментов инженеры по телерадиовещанию и связи могут быстро выявлять и устранять источники помех по мере их обнаружения. Новейшие анализаторы спектра, работающие в режиме реального времени, делают работу еще более эффективной.

Читайте также: