Resumen: T-004 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2005 Medida de los Niveles de Densidad de Potencia mediante el Método de los Porcentajes Del Valle, Eduardo E. - Valdez, Alberto D. - Miranda, Carlos A. - Schlesinger, Paola L. Departamento de Ingeniería – Área Electrónica – Facultad de Ciencias Exactas – UNNE 9 de Julio 1449 – 2º piso – 3400 Corrientes – Argentina [email protected] - Tel. 03783 423126 Fax. 03783 - 473930 Antecedentes. Las implicancias que presenta el funcionamiento del equipamiento radioeléctrico de telecomunicaciones en relación a las radiaciones no ionizantes, y su influencia en el medio ambiente y el organismo humano están previstas en las normas vigentes, en donde un punto de interés son los niveles de radiación. Describiremos los métodos de medición, instrumentos, ventajas y desventajas de cada uno de ellos para evaluar los niveles de exposición y relacionarlos a los niveles permitidos según la normativa vigente. Las radiaciones no ionizantes, son aquellas radiaciones del espectro electromagnético que no tienen energía suficiente para ionizar la materia, pero presentan otro aspecto relevante y relacionado con los efectos biológicos, su interacción, entre los campos de radiofrecuencia con sistema biológicos. Tomando en cuenta esta interacción se definió la Tasa de Absorción Especifica (SAR), la cual representa la energía por unidad de tiempo absorbida por unidad de masa del cuerpo, medida en W/Kg. El SAR es la unidad dosimétrica para representar efectos biológicos y se usa también para definir el alcance de los límites de exposición. Limites de Exposición. Se han establecidos limites de Exposición Ocupacional para trabajadores, el cual toma como tiempo de exposición un periodo de 40 horas semanales, o en algunos casos leves periodos de exposición elevada y 50 semanas por año, estableciéndose un SAR promedio de cuerpo entero un valor de 0.4 w/kg. El límite de Exposición poblacional tiene un SAR promedio para la masa corporal total de 0.08 w/kg. Estos valores se corresponden en una grafica con ordenadas de Densidad de Potencia (mW/cm2) y de frecuencia (MHz) para la abcisa, en la que la curva A, representa la exposición ocupacional y la B representa la poblacional. Máximos niveles permisibles Resumen: T-004 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2005 Tabla 1 Materiales y Métodos Para la evaluación de niveles de exposición se consideran los siguientes criterios: La medición de la Inmisión, que es la radiación resultante del aporte de todas las fuentes de radiofrecuencia cuyos campos están presentes en el lugar. En caso que los resultados obtenidos de esta forma superen los límites de exposición indicados en la tabla 1 se deberá proceder a la medición de emisión, siendo ésta la radiación producida por una única fuente de radiofrecuencia. La evaluación de estos dos parámetros nos da una aproximación de los valores de la densidad de potencia presentes en el lugar, debidas a las emisoras que afectan el punto donde se está realizando la medición. Para la evaluación de inmision, se utilizan instrumentos de banda ancha, siendo estos detectores de radiación electromagnética que responde uniforme e instantáneamente a un amplio rango de frecuencias y que no son sintonizables, estos instrumentos se emplean con sondas de medición de E (campo eléctrico) y H (campo magnético) del tipo isotrópico, dado que proporcionan una respuesta independiente de la orientación de la zonda. Para la medición de emisión se utiliza instrumentos de banda angosta, como medidores de intensidad de campo o analizadores de espectro, estos instrumentos deben sintonizarse a la frecuencia de interés, lo cual se realiza a través de antenas para los distintos rangos de frecuencia. Como alternativa para la evaluación de inmision se puede utilizar un instrumento de banda angosta para conocer la contribución de todas las fuentes que están presentes en el lugar de estudio, este método se conoce como Método de los Porcentajes. Lo primero es conocer la contribución de cada fuente en el lugar de medición, a continuación, establecer un nivel de referencia, en tanto por ciento del máximo permitido, dado según la curva de niveles máximos, que permitirá variando su valor, conocer el comportamiento de las emisoras presentes. Donde las fuentes, que superen el valor en porcentaje de densidad de potencia estipulado serán sumadas para obtener el valor total. Como ejemplo vemos en la grafica lo siguiente: Resumen: T-004 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2005 Frecuencia (Mhz) 2 150 1000 Total Frecuencia (Mhz) 2 150 1000 Total Densidad de Potencia medida Sn (mW/cm2) 0.3 0.1 0.2 0.6 Máximo valor Sm (mW/cm2) (grafica) 20 0.2 1 Sn (f)/ Sm (f) (%) Densidad de Potencia medida Sn (mW/cm2) 0.3 0.18 0.2 0.68 Máximo valor Sm (mW/cm2) (grafica) 20 0.2 1 Sn(f)/Sm(f) (%) 0.015 0.5 0.2 0.715 0.015 0.9 0.2 1.115 Para obtener el valor porcentual de la densidad de potencia se utiliza la siguiente expresión: Σ S(f)/S(f)MEP < 1 Para evaluar los valores obtenidos consideraremos los siguientes criterios, si la contribución total es: • Menor del 90% las instalaciones cumplen con la norma. • Entre 90% y 100% se debe ajustar el porcentaje de decisión empleado. • Mayor del 100% esta por encima de los valores de la norma La contribución de las tres fuentes en el primer caso produce un total de un 71% del nivel máximo permitido y como vemos según los criterios antes nombrados nos encontramos dentro de la zona donde se cumple con la norma. En el segundo caso se produce un total mayor a 1, es decir en ese punto no se verifican los valores de la norma. Discusión de resultados. Como estudio previo a la instalación de una nueva emisora el mapeo de niveles se debe conocer, es decir la contribución de todas las emisoras (inmision), y no disponiéndose de instrumentos de banda ancha el Método de los Porcentajes es el posible de realizar. La desventaja que presenta este método es que es un método indirecto, debido al proceso de cálculo de los valores obtenidos. Teniendo en cuenta los conceptos, magnitudes, variables y dificultades que se manejan es necesario que el personal interviniente, posea conocimiento y experiencia en el tema. Resumen: T-004 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2005 Conclusiones. Teniendo en cuenta las implicancias de las radiaciones no ionizantes, es de importancia el conocimiento de los niveles en que se encuentra expuesta la población, por este motivo es necesario un método para poder establecer estos niveles. Por ello es factible la medida de la densidad de potencia en cualquier lugar de interés mediante la utilización del Método de los Porcentajes. Además, en los laboratorios de comunicaciones de universidades y empresas de la zona es posible disponer de instrumentos de banda angosta y no así los específicos de banda ancha, a su vez el analizador de espectro nos permite identificar rápidamente las fuentes emisoras bajo estudio. Bibliografía. Resolución 3690/2004 de la Comisión Nacional de Comunicaciones. Protocolo para la evaluación de radiaciones no ionizantes. Contaminación del medio ambiente Medida de Radiaciones No ionizantes de una emisora de FM en la banda de 88 a 108 Mhz, utilizando la norma Nº 117/03 de la CNC. Del Valle, Eduardo E. - Valdez, Alberto D. - Miranda, Carlos A. - Schlesinger, Paola L. Reunión de Comunicaciones Científicas 2004. Seminario de Telecomunicaciones en Municipios – Normas y principios de seguridad. Centro Argentino de Ingenieros. Norma UIT-T K52. Orientación sobre el cumplimiento de los limites de exposición de las personas a los campos electromagnéticos.