Problemática de los campos eléctricos y bases para limitar la e

Universidad de Costa Rica
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Eléctrica
IE – 0502 Proyecto Eléctrico
Mediciones de campo eléctrico en el área
metropolitana
Por:
Walter Montero Amador
Ciudad Universitaria Rodrigo Facio
Abril del 2007
Mediciones de campo eléctrico en el área
metropolitana
Por:
Walter Montero Amador
Sometido a la Escuela de Ingeniería Eléctrica
de la Facultad de Ingeniería
de la Universidad de Costa Rica
como requisito parcial para optar por el grado de:
BACHILLER EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
Aprobado por el Tribunal:
_________________________________
Ing. Víctor Hugo Chacón Prendas
Profesor Guía
_________________________________
Ing. Diego Castro
Profesor lector
____________________________
Ing. Guillermo Rivero
Profesor lector
ii
Índice General
ÍNDICE DE TABLAS...............................................................................................................................IV
ÍNDICE DE FIGURAS..............................................................................................................................V
NOMENCLATURUNIDADESA..........................................................................................................VIII
VARIABLES Y CONSTANTES...............................................................................................................IX
NOMENCLATURA....................................................................................................................................X
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................1
1.1OBJETIVOS...............................................................................................................................................2
1.1.1Objetivo General..........................................................................................................................2
1.1.2Objetivos Específicos...................................................................................................................2
1.2 METODOLOGÍA........................................................................................................................................3
CAPÍTULO 2: PROBLEMÁTICA DE LOS CAMPOS ELÉCTRICOS Y BASES PARA LIMITAR
LA EXPOSICIÓN........................................................................................................................................4
2.1ESTUDIOS SOBRE LOS EFECTOS DE LOS CAMPOS ELÉCTRICOS (0-100KHZ).........................................................4
2.1.1Efectos en la reproducción..........................................................................................................4
2.1.2Estudios residenciales del cáncer................................................................................................5
2.1.3Estudios ocupacionales................................................................................................................6
2.1.4Estudios en voluntarios................................................................................................................6
2.1.5Estudios en animales y células....................................................................................................7
2.1.6Efectos indirectos de los campos eléctricos.................................................................................9
2.2ESTUDIOS SOBRE LOS EFECTOS DE LOS CAMPOS ELÉCTRICOS (100KHZ- 300GHZ)...........................................10
2.2.1Resultados en la reproducción...................................................................................................10
2.2.2Estudios de cáncer.....................................................................................................................11
2.2.3Estudios en voluntarios..............................................................................................................11
2.2.4Estudios en células y animales..................................................................................................12
2.2.5 Estudios con campos pulsantes y de amplitud modulada.........................................................13
2.2.6Efectos indirectos para campos eléctricos de alta frecuencia...................................................15
CAPITULO 3: RECOMENDACIONES PARA LIMITAR LA EXPOSICIÓN A CAMPOS
ELÉCTRICOS...........................................................................................................................................17
3.1 RECOMENDACIONES DE LA ICNIRP.......................................................................................................21
3.2 NORMAS DE LA IEEE............................................................................................................................24
3.2.1Limitaciones para radiaciones de baja frecuencia....................................................................24
3.2.2Limitaciones para radiaciones de radiofrecuencia...................................................................28
CAPÍTULO 4: MEDICIÓN DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y PARÁMETROS INVOLUCRADOS
.....................................................................................................................................................................31
4.13 MEDICIONES DIRECTAS E INDIRECTAS......................................................................................................32
4.2 MEDICIONES INDIRECTAS: EL SAR.........................................................................................................33
4.2.1 El SAR como función de la frecuencia......................................................................................33
4.2.2 Cálculo de la conductividad del medio utilizando modelos de absorción de onda plana........37
4.2.3 Condiciones de frontera y valores de campos eléctricos internos............................................39
CAPÍTULO 5: MEDICIONES EXPERIMENTALES..........................................................................44
5.1 CONSIDERACIONES PRELIMINARES.............................................................................................................44
5.1.1 Características de la radiación...............................................................................................44
5.1.2 Distancia entre elementos........................................................................................................44
5.1.3 Estimación del campo esperado..............................................................................................45
5.1.4 Criterios de selección de sitios................................................................................................46
5.1.5 Altura de la medición...............................................................................................................46
5.16 Tiempos utilizados en las mediciones........................................................................................46
5.2 RESULTADOS OBTENIDOS.........................................................................................................................47
5.2.1 ICE, San Pedro: Sala de transmisiones internacionales..........................................................47
5.2.2 ICE, San Pedro: Terraza antenas de transmisión.....................................................................49
iii
5.2.3 Sabana: Radiobase 2x1............................................................................................................52
5.2.4 San José: Junta de Protección Social.......................................................................................54
5.2.5 San José: Radiobases RACSAICE, frente al Teatro Nacional..................................................57
5.2.6 Sabanilla: Radiobase UNED....................................................................................................58
5.2.7Laboratorio Escuela de Ingeniería Eléctrica: Radiación celular.............................................61
5.3 CÁLCULO DEL SAR A PARTIR DE CAMPOS ELÉCTRICOS EXTERNOS.................................................................67
5.3.1 Consideraciones generales.......................................................................................................68
5.5 ANÁLISIS DE RESULTADOS OBTENIDOS........................................................................................................73
CAPÍTULO 6: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................................78
BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................................................82
APÉNDICE A: DESCRIPCIÓN Y USO DEL EQUIPO EMR-300......................................................88
A.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL EQUIPO DE MEDICIÓN EMR-300............................................................88
A5.21.1 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE MEDICIÓN.............................................................................................89
A.2.1 Interfaz gráfica ........................................................................................................................89
A.2.25.1.2 Controles..........................................................................................................................90
A5.2.32 Resultados según el modo de operación..............................................................................91
5A.3 CONFIGURACIÓN DE PARÁMETROS..........................................................................................................92
A5.3.1 El factor de calibración..........................................................................................................92
A5.3.2 El valor límite.........................................................................................................................93
A5.3.3 El tiempo promedio................................................................................................................93
A5.4 ALMACENAMIENTO DE DATOS................................................................................................................94
A5.4.1 Almacenamiento de datos manualmente................................................................................94
A5.4.2 Almacenamiento de datos automáticamente..........................................................................94
A5.4.3 Eliminar datos almacenados en memoria..............................................................................95
A5.4.4 Menú de memoria...................................................................................................................95
A.4.5 Almacenamiento de datos usando el modo promedio espacial................................................97
APÉNDICE B: PRÁCTICAS RECOMENDADAS PARA MEDICIÓN DE CAMPOS
ELÉCTRICOS POTENCIALMENTE PELIGROSOS [31].................................................................99
B.1 PROBLEMAS COMUNES EN LA MEDICIÓN DE CAMPOS ELÉCTRICOS POTENCIALMENTE DAÑINOS.............................99
B.1.1 Características de la radiación electromagnética...................................................................99
B.1.2 Patrones de interferencia.......................................................................................................100
B.1.3 Campos reactivos cercanos...................................................................................................100
B.1.4 Problemas relacionados al promedio temporal y espacial...................................................100
B.1.5 Efectos del tamaño del sensor y las distancias relativas al mismo.......................................102
B.1.6 Efectos del tamaño del sensor y la distancia de mediciónProblemas relacionados al SAR. 103
B.1.7 Efectos del tamaño del sensor y la distancia de mediciónLimitaciones comunes asociadas al
cálculo preciso del SAR...................................................................................................................103
B.2 INSTRUMENTACIÓN REQUERIDA PARA MEDICIÓN DE CAMPOS ELÉCTRICOS EXTERNOS........................................105
B.3 PRECAUCIONES EN LA TOMA DE MEDICIONES............................................................................................108
B.3.1 Efectos del tamaño del sensor y la distancia de mediciónConsideraciones preliminares....108
B.3.2 Precauciones antes y durante la medición............................................................................110
B.4 PROCEDIMIENTOS DE MEDICIÓN DE CAMPOS EXTERNOS..............................................................................111
B.4.1 Condiciones de onda plana y múltiples fuentes de radiación................................................111
B.4.2 Interacción entre la punta de prueba, reradiadores y radiadores activos............................112
B.4.3 La exactitud de las mediciones en función de la distancia entre la sonda de medición y
reradiadores cercanos......................................................................................................................113
B.4.4 La exactitud de las mediciones en función de la distancia entre la sonda de medición y
radiadores activos............................................................................................................................113
B.5 ESTIMACIÓN DEL SAR A TRAVÉS DE DATOS DE CAMPOS ELÉCTRICOS EXTERNOS...........................................114
ANEXOS...................................................................................................................................................116
MEDICIONES TOMADAS POR EL EQUIPO EMR-300 EN LAS DIFERENTES LOCALIZACIONES DEL ÁREA METROPOLITANA.116
MEDICIONES TOMADAS POR EL EQUIPO EMR-300 EN EL LABORATORIO DE LA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA 120
Con fuentes de radiación:................................................................................................................120
Sin fuentes de radiación:.................................................................................................................122
RESUMEN DE RESULTADOS OBTENIDOS Y OTROS DATOS UTILIZADOS....................................................................124
iv
Índice de Tablas
TABLA 2.1
RANGOS DE CORRIENTE UMBRAL PARA EFECTOS INDIRECTOS,
INCLUYENDO NIÑOS, MUJERES Y HOMBRES (ICNIRP 1999)....................................................10
TABLA 2.2 RANGOS DE CORRIENTE UMBRAL PARA EFECTOS INDIRECTOS,
INCLUYENDO NIÑOS, MUJERES Y HOMBRES (ICNIRP 1999)....................................................15
TABLA 3.1 RESTRICCIONES BÁSICAS PARA EXPOSICIONES A CAMPOS ELÉCTRICOS
PARA FRECUENCIAS HASTA 300 GHZ (ICNIRP 1999)...................................................................22
TABLA 3.2
NIVELES DE REFERENCIA PARA EXPOSICIÓN POBLACIONAL Y
OCUPACIONAL A CAMPOS ELÉCTRICOS (VALORES RMS NO PERTURBADOS) (ICNIRP
1999)............................................................................................................................................................23
TABLA 3.3 RESTRICCIONES BÁSICAS APLICADAS A VARIAS REGIONES DEL CUERPO
(IEEE C95.6-2002).....................................................................................................................................25
TABLA 3.4 RESTRICCIONES BÁSICAS PARA CAMPOS IRRADIADOS EN EL AMBIENTE
(IEEE C95.6-2002).....................................................................................................................................25
TABLA 3.5 RESTRICCIONES BÁSICAS PARA EXPOSICIONES A CAMPOS ELÉCTRICOS
DE RADIOFRECUENCIA Y TIEMPOS PROMEDIO DE EXPOSICIÓN (IEEE C95.1-2002) .....28
TABLA 3.6 EXCEPCIONES PARA EXPOSICIONES PARCIALES A CAMPOS ELÉCTRICOS
(IEEE C95.1-2002).....................................................................................................................................30
TABLA 4.1 TIEMPOS A UTILIZAR SEGÚN FRECUENCIA............................................................32
TABLA 4.2. APLICACIÓN DE LOS PRINCIPIOS CUALITATIVOS AL CÁLCULO DEL SAR . 43
TABLA 5.1
RESULTADOS OBTENIDOS EN LA SALA DE TRANSMISIONES
INTERNACIONALES DEL ICE, SAN PEDRO....................................................................................48
TABLA 5.2 RESULTADOS OBTENIDOS EN LA TERRAZA DEL ICE, SAN PEDRO..................51
TABLA 5.3 RESULTADOS OBTENIDOS FRENTE A RADIOBASE 2X1, SAN JOSÉ...................53
TABLA 5.4 RESULTADOS OBTENIDOS FRENTE AL EDIFICIO DE LA JPS, SAN JOSÉ.........55
TABLA 5.5 RESULTADOS OBTENIDOS FRENTE AL ICE, SAN JOSÉ.........................................58
TABLA 5.6 RESULTADOS OBTENIDOS PARA LA RADIOBASE DE LA UNED..........................59
TABLA 5.7 RESULTADOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO PARA LA INTENSIDAD DE
CAMPO ELÉCTRICO.............................................................................................................................62
TABLA 5.8 RESULTADOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO PARA LA DENSIDAD DE
POTENCIA................................................................................................................................................64
TABLA 5.9 RESUMEN DE RESULTADOS Y COMPARACIÓN CON LAS NORMAS PARA
INTENSIDAD DE CAMPO Y DENSIDAD DE POTENCIA...............................................................74
TABLA 5.10 RESUMEN DE RESULTADOS Y COMPARACIÓN CON LAS NORMAS PARA EL
SAR LOCALIZADO.................................................................................................................................76
TABLA A.1 ELEMENTOS DE LA INTERFAZ DEL EMR-300 [20]...................................................89
TABLA A.2 CONTROLES DEL EMR-300 [20].....................................................................................90
TABLA B.1 CARACTERÍSTICAS DESEABLES DEL EQUIPO DE MEDICIÓN Y
COMPARACIÓN CON EL EMR-300[20,29].......................................................................................108
TABLA B.2 ERRORES EN LA MEDICIÓN DE LA INTENSIDAD DE CAMPO PARA SONDAS
PRÓXIMAS A RERADIADORES PASIVOS [31]...............................................................................113
v
Índice de Figuras
FIGURA 3.1 NIVELES DE REFERENCIA ICNIRP PARA EXPOSICIÓN A CAMPOS
ELÉCTRICOS VARIABLES EN EL TIEMPO (ICNIRP 1999)...........................................................24
FIGURA 4.1 VALORES PROMEDIOS DE SAR DE CUERPO ENTERO CALCULADOS PARA
UN HOMBRE PROMEDIO UTILIZANDO TRES POLARIZACIONES DISTINTAS. LA
DENSIDAD DE POTENCIA INCIDENTE ES DE 1 MW/CM2..........................................................35
FIGURA 4.2 VALORES PROMEDIOS DE SAR DE CUERPO ENTERO CALCULADOS PARA
UNA RATA PROMEDIO UTILIZANDO TRES POLARIZACIONES DISTINTAS.
LA
DENSIDAD DE POTENCIA INCIDENTE ES DE 1 MW/CM2..........................................................36
FIGURA 4.3 PERMITIVIDAD PROMEDIO DEL SER HUMANO (EQUIVALENTE A DOS
TERCIOS DE LA PERMITIVIDAD DEL TEJIDO MUSCULAR) COMO FUNCIÓN DE LA
FRECUENCIA...........................................................................................................................................38
FIGURA 4.4 PENETRACIÓN VERSUS FRECUENCIA PARA UN DIELÉCTRICO CON
PERMITIVIDAD EQUIVALENTE A DOS TERCIO DEL TEJIDO MUSCULAR..........................38
FIGURA 4.5 COMPONENTES DEL CAMPO CERCANO A UN VECINDARIO ENTRE DOS
MEDIOS TENIENDO PERMITIVIDADES 1 Y 2................................................................................40
FIGURA 4.6 UN DIELÉCTRICO EN UN CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME............................41
FIGURA 4.7 EVALUACIÓN CUALITATIVA DE CAMPOS INTERNOS BASADOS EN
PRINCIPIOS CUALITATIVOS ..............................................................................................................43
FIGURA 5.1
UBICACIÓN DEL EQUIPO EN LA SALA DE TRANSMISIONES
INTERNACIONALES..............................................................................................................................47
FIGURA 5.2 GRÁFICA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO VS TIEMPO PARA LA SALA
DE TRANSMISIONES INTERNACIONALES DEL ICE, SAN PEDRO...........................................49
FIGURA 5.3 GRÁFICA DENSIDAD DE POTENCIA VS TIEMPO PARA LA SALA DE
TRANSMISIONES INTERNACIONALES DEL ICE, SAN PEDRO.................................................49
FIGURA 5.4 UBICACIÓN DEL EQUIPO EN LA TERRAZA DE LAS ANTENAS DEL ICE, SAN
PEDRO.......................................................................................................................................................50
FIGURA 5.5 GRÁFICA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO VS TIEMPO PARA LA
TERRAZA DEL ICE, SAN PEDRO........................................................................................................51
FIGURA 5.6 GRÁFICA DENSIDAD DE POTENCIA VS TIEMPO PARA LA TERRAZA DEL
ICE, SAN PEDRO.....................................................................................................................................52
FIGURA 5.7 EQUIPO DE MEDICIÓN FRENTE A RADIOBASE 2X1, SABANA.........................52
FIGURA 5.8 GRÁFICA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO VS TIEMPO PARA LA
RADIOBASE 2X1, LA SABANA.............................................................................................................53
FIGURA 5.9 GRÁFICA DENSIDAD DE POTENCIA VS TIEMPO PARA LA RADIOBASE 2X1,
LA SABANA...............................................................................................................................................54
FIGURA 5.10 UBICACIÓN DEL EQUIPO PREVIO A LA TOMA DE MEDICIONES EN EL
PARQUEO LA JUNTA, FRENTE AL EDIFICIO DE LA JUNTA DE PROTECCIÓN SOCIAL DE
SAN JOSÉ..................................................................................................................................................54
FIGURA 5.11 GRÁFICA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO VS TIEMPO PARA
RADIOBASE FRENTE AL EDIFICIO DE LA JPS..............................................................................55
FIGURA 5.12 GRÁFICA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO VS TIEMPO PARA
RADIOBASE FRENTE AL EDIFICIO DE LA JPS..............................................................................56
FIGURA 5.13 LOCALIZACIÓN DEL EQUIPO DE MEDICIÓN FRENTE AL TEATRO
NACIONAL................................................................................................................................................57
FIGURA 5.14 GRÁFICA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO VS TIEMPO PARA
RADIOBASES DEL ICE, SAN JOSÉ.....................................................................................................58
vi
FIGURA 5.15 GRÁFICA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO VS TIEMPO PARA
RADIOBASES DEL ICE, SAN JOSÉ.....................................................................................................58
FIGURA 5.16 UBICACIÓN DEL EQUIPO DE MEDICIÓN FRENTE A RADIOBASE DE LA
UNED, EN LA FACULTAD DE AGRONOMÍA....................................................................................59
FIGURA 5.17 GRÁFICA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO VS TIEMPO PARA LA
RADIOBASE DE LA UNED, SABANILLA...........................................................................................60
FIGURA 5.18 GRÁFICA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO VS TIEMPO PARA LA
RADIOBASE DE LA UNED, SABANILLA...........................................................................................60
FIGURA 5.2319 INTERFAZ DEL SOFTWARE DE MEDICIÓN EMR-300.....................................61
FIGURA 5.2320 INTENSIDAD DE CAMPO EN FUNCIÓN DEL TIEMPO.....................................63
FIGURA 5.2321 DENSIDAD DE POTENCIA EN FUNCIÓN DEL TIEMPO..................................64
FIGURA 5.22 INTENSIDAD DE CAMPO EN FUNCIÓN DEL TIEMPO .......................................65
Y FUNCIÓN EQUIVALENTE UTILIZADA.........................................................................................65
FIGURA 5.23 DENSIDAD DE POTENCIA EN FUNCIÓN DEL TIEMPO .....................................66
Y FUNCIÓN EQUIVALENTE UTILIZADA.........................................................................................66
FIGURA 5.24 CONDUCTIVIDAD EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA [11]................................69
FIGURA 5.825 GRÁFICA DEL SAR EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA PARA LA SALA DE
TRANSMISIONES INTERNACIONALES DEL ICE, SAN PEDRO.................................................70
FIGURA 5.2619 GRÁFICA DEL SAR EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA PARA RADIOBASE
2X1LA SALA DE TRANSMISIONES INTERNACIONALES DEL ICE, SAN PEDROSABANA..70
FIGURA 5.270 GRÁFICA DEL SAR EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA LA SALA DE
TRANSMISIONES INTERNACIONALES DEL ICE, PARA RADIOBASE DE FRENTE A LA
JUNTA DE PROTECCIÓN SOCIAL, SAN PEDROJOSÉ..................................................................71
FIGURA 5.2128 GRÁFICA DEL SAR EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA PARA RADIOBASE
DE AVENIDA SEGUNDA LA SALA DE TRANSMISIONES INTERNACIONALES DEL ICE,
SAN PEDROJOSÉ....................................................................................................................................71
FIGURA 5.2229 GRÁFICA DEL SAR EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA PARA
RADIOBASES DEL ICE, SAN JOSÉ.....................................................................................................72
FIGURA 5.2330 GRÁFICA DEL SAR EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA PARA LA
RADIOBASE DE LA UNED, SABANILLA...........................................................................................72
FIGURA 5.31 GRÁFICA DEL SAR EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA PARA DATOS............73
RECOPILADOS EN EL LABORATORIO............................................................................................73
FIGURA A.1 INTERFAZ DEL EQUIPO DE MEDICIÓN..................................................................90
FIGURA A.2 MODOS DE OPERACIÓN..............................................................................................92
FIGURA A.3 INTERVALO DE TIEMPOS Y TIEMPO PROMEDIOS PARA PROMEDIOS........94
FIGURA A.4 ALMACENAMIENTO EN MEMORIA MEDIANTE ALMACENAJE MANUAL...94
FIGURA A.5 ALMACENAMIENTO DE DATOS SECUENCIALMENTE.......................................95
FIGURA A.6. EL MENÚ DE MEMORIA.............................................................................................96
FIGURA B.1 APLICACIÓN DE LOS 6 MINUTOS PARA EL CÁLCULO DEL PROMEDIO.....101
PARA EXPOSICIÓN A RADIACIONES QUE VARÍEN CONTINUAMENTE CON EL TIEMPO
DADA LAS CARACTERÍSTICAS DE LA FUENTE O EL MOVIMIENTO DEL SENSOR, EL
PROMEDIO PUEDE SER OBTENIDO COMO EL ÁREA BAJO LA CURVA DURANTE EL
INTERVALO DE MUESTREO. LAS SIGUIENTES ECUACIONES ILUSTRAN DICHO
PROCEDIMIENTO:...............................................................................................................................102
DETERMINAR LA MAGNITUD DE LA EXPOSICIÓN EN ESTOS AMBIENTES PUEDE SER
SOLAMENTE POSIBLE A TRAVÉS DE INSTRUMENTACIÓN ADECUADA DISEÑADA PARA
vii
OBTENER UN PROMEDIO A TIEMPO REAL DE LAS VARIACIONES DEL CAMPO
MEDIDO..................................................................................................................................................102
FIGURA B.2 COMPONENTES DEL EQUIPO DE MEDICIÓN......................................................105
viii
NOMENCLATURUNIDADESA
A
Amperios (unidad de corriente)
A/m2
Amperios por metro cuadrado (unidad de densidad de corriente)
ºC
Grado Celsius (unidad de temperatura)
Hz
Hertz (unidad de frecuencia)
J
Joules (unidad de energía)
J/kg
Joules por kilogramo (unidad de energía por masa)
J/m2
Joules por metro cuadrado (unidad de energía por área)
Kg
Kilogramo (unidad de masa)
m
Metro (unidad de longitud)
m/s
Metros por segundo (unidad de velocidad)
rad/s
Radianes por segundo (unidad de frecuencia angular)
rms
Raíz media cuadrática
s
Segundos (unidad de tiempo)
S/m
Siemens por metro (unidad de conductividad)
T
Teslas (unidad de intensidad de campo magnético)
V/m
Voltios por metro (unidad de intensidad de campo)
W
Watts (unidad de potencia)
m
metro (unidad de longitud)
Hz
Hertz (unidad de frecuencia)
W/kg
Watts (unidad del SAR)
W/m2
Watts por metro cuadrado (unidad de potencia por área)
Ω
Ohmios (unidad de resistividad)
ix
VARIABLES Y CONSTANTES
c
Velocidad de la luz (3x108 m/s)
E
Intensidad de campo eléctrico
f
Frecuencia
H
Intensidad de campo magnético
S
Densidad de potencia
SA
Absorción específica
SAR
Taza de absorción específica
σ
Conductividad
ρm
Densidad de masa
ε
Permitividad compleja
ε′
Parte real de la permitividad compleja
ε"
Parte imaginaria de la permitividad compleja
ε0
Constante de permitividad (8.85 x10-12 F/m)
ω
Frecuencia angular
λ
Longitud de onda
x
NOMENCLATURA
ADN
Acido desoxirribonucleico
AM
Amplitud Modulada
CEM
Campos electromagnéticos
mTELF
Frecuencias extremadamente bajas por sus siglas en inglés
(Extremely Low Frequencies)
FM
Frecuencia Modulada
GSM
Sistema Global para las Comunicaciones Móviles por sus siglas
en inglés (Global System for Mobile communications)
ICE
Instituto Costarricense de Electricidad
ICNIRP
Comisión Internacional para la Protección de Radiación no
Ionizante por sus siglas en inglés (International Comission on
Non-Ionizing Radiation Protection)
IEEE
Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos por sus siglas en
inglés (Institute of Electrical and Electronic Engineers)
MPE
Exposición máxima permisible por sus siglas en inglés (Maximun
Permisible Exposure)
ODC
Decarboxilasa
OMS
Organización Mundial de la Salud
RF
Radio frecuencia
RNI
Radiaciones no Ionizantes
TDMA
Acceso Múltiple por División de Tiempo por sus siglas en inglés
(Time Division Multiple Access)
SAR
VDU
Unidad de interfaz de video por sus siglas en inglés (video display
unit)
CAPÍTULO 1. Introducción
La aparición de aparatos electrónicos así como la mayor utilización de sistemas
de telecomunicaciones en los últimos años han producido un notable incremento de la
exposición del ser humano a fuentes de radiación electromagnética.
Este tipo de
aparatos e instalaciones incluyen radioemisoras, transmisores de televisión, equipos de
radar, sistemas de satélites, líneas de transmisión y telefonía móvil. Aunque todos ellos
buscan el mejoramiento en la calidad de vida del hombre, también son fuente de
radiación electromagnética a la que se ha visto expuesta el ser humano.
El creciente uso y aparición de tecnología basada en el uso de campos
electromagnéticos, ha despertado la preocupación (ya de por sí existente) por los efectos
que estos campos puedan tener en la salud del hombre.
Como consecuencia, las
autoridades de salud se han visto en la obligación de evaluar el riesgo asociado a la
exposición del ser humano a estos campos. Paralelo a esto, se han dado a la tarea de
crear estándares y normativas capaces de regular y limitar la exposición a este tipo de
radiaciones.
Diversas investigaciones han demostrado que existe una relación importante
entre la exposición a estos campos y ciertos padecimientos y consecuencias. Esta
relación varía con la frecuencia
La creación de estas normativas es el producto de años de investigación y su
conocimiento es de vital importancia para determinar los niveles de radiación nocivos
para la salud así como las consecuencias tanto inmediatas como a largo plazo. Su
estudio además ha permitido determinar cuáles son las fuentes más importantes de
radiación, las medidas que se deben llevar a cabo para prevenirlas y los sectores que
pueden resultar más afectados.
Este proyecto pretende primeramente llevar a cabo una revisión de la
documentación más importante en lo que respecta a regulación de campos eléctricos por
parte de entidades nacionales e internacionales.
Esto permitirá hacer uso de las
investigaciones y documentos elaborados en este campo para tener una idea más clara
2
de los posibles efectos de la radiación y los límites de exposición establecidos con el fin
de lograr una evasión prudente del campo eléctrico. Se deberá, además, incluir el
estudio de las normativas de medición y de los parámetros involucrados en el proceso.
Posteriormente, se realizarán mediciones dentro del área metropolitana para
evaluar el cumplimiento de estas normas en nuestro país. Para esto será importante
comprender el uso de la instrumentación a utilizar y de sus alcances. Se incluirá,
además, el estudio de distintos materiales, su efecto en la atenuación del campo y su
papel como agentes aislantes de campos eléctricos.
1.1
Objetivos
1.1.1
Objetivo General

Realizar mediciones de radiaciones de campo eléctrico en puntos de interés en el
área Metropolitana.
1.1.2
Objetivos Específicos
•
Estudiar y utilizar el equipo de medición de radiaciones electromagnéticas.
•
Analizar y comparar los resultados obtenidos con las normas internacionales.
•
Estudiar las normativas de medición para exposiciones a la radiación y los
parámetros involucrados en el proceso.
•
Analizar el impacto en la salud producto de la exposición a las radiaciones.
•
Estudiar los materiales aislantes y su respectivo efecto en la atenuación de las
emisiones de campo.
•
Determinar los sectores más afectados con la emisión de las radiaciones.
3
1.2
Metodología
•
Se realizará un estudio amplio acerca del manejo y funcionamiento del equipo
de medición de radiación electromagnética.
•
Basados en el conocimiento del equipo, se llevarán a cabo mediciones
experimentales tomando en cuenta los parámetros involucrados así como
distintos puntos de interés dentro del área metropolitana. Estos puntos pueden
incluir:
o Los alrededores de la escuela de ingeniería Eléctrica
o Antenas de telefonía móvil
o Equipo de transmisión de señales de radio y televisión
Es importante tomar en cuenta que las ubicaciones deben incluir distintos
rangos de frecuencia dado que los límites de exposición varían en función de la
misma.
•
Se utilizará el equipo para medir el efecto de atenuación de distintos materiales
usados en la construcción expuestos a fuentes de radiación de distintas
frecuencias.
•
Se compararán los resultados obtenidos mediante las mediciones experimentales
con los límites establecidos por las normas internacionales más importantes.
Esto a su vez permitirá:
o Evaluar el cumplimiento de las normas en distintos sectores del área
metropolitana.
o Determinar los sectores poblacionales más afectados por la exposición a
las radiaciones en caso de existir y las posibles consecuencias en su
salud.
o Aportar suficiente información que permita determinar en que caso y
cuáles normativas deben ser tomadas en cuenta para cumplir con los
parámetros establecidos por las mismas.
4
CAPÍTULO 2: Problemática de los campos eléctricos y bases
para limitar la exposición
Para analizar el efecto de la exposición a los campos eléctricos es necesario
hacer una revisión de la literatura científica publicada.
Esto incluye estudios de
laboratorio y de campo efectuados tanto en seres humanos como en animales que han
servido para determinar los niveles de exposición que pueden resultar perjudiciales para
la salud.
Primeramente, se realizará una revisión de las conclusiones obtenidas en
estudios donde el rango de frecuencias varía entre 0 y 100 kHz. Se verá posteriormente
que existe una diferencia importante entre el efecto de estos campos eléctricos y
aquellos cuya frecuencia excede los 100 kHz.
2.1
Estudios sobre los efectos de los campos eléctricos (0-100kHz)
2.1.1
Efectos en la reproducción
No se ha obtenido evidencia consistente de que los monitores de video (VDU,
video display unit) tengan ningún efecto adverso en el embarazo o en las mujeres que
trabajan con ellos. Al comparar el riesgo de aborto espontáneo o de malformación entre
mujeres que usaban el VDU y mujeres que no lo utilizaban no se observó ningún
incremento concluyente (Bergqvist 1993; Shaw y Croen 1993; NRPB 1994a; Tenforde
1996). Las investigaciones incluyeron, además de las VDU, mediciones de la capacidad
real de las líneas de potencia fuera de los hogares, mediciones semanales continuas de
exposición a campos en zonas residenciales, el uso de mantas de eléctricas y camas de
agua caliente.
La evidencia actualmente disponible no ha logrado demostrar una relación entre
la exposición ocupacional a VDU así como otros artefactos y los efectos reproductivos
adversos.
5
2.1.2
Estudios residenciales del cáncer
Varios estudios parecen sugerir que existe una conexión entre la exposición a los
campos eléctricos y magnéticos de frecuencias extremadamente bajas y el incremento
en el riesgo de cáncer. Varios informes señalan una relación desde que en 1979, Nancy
Wertheimer y Ed Leeper publicaron el primer informe de mortalidad infantil en Denver,
Colorado (Wertheimer y Leeper 1979). Este informe establecía una asociación entre la
mortalidad infantil por cáncer y la proximidad de residencias con líneas de transmisión
con “alta configuración de corriente”. Se mostró que la probabilidad de desarrollar
ciertos padecimientos como leucemia, linfoma o tumores en el sistema nervioso se
duplicaba o triplicaba para aquellos niños expuestos a líneas de transmisión de alto
voltaje.
El estudio se tachó de deficiente tiempo después debido a que los investigadores
no fueron precisos al definir las líneas de alto voltaje así como la intensidad del campo
eléctrico asociado. Más de una docena de estudios se han realizado desde entonces
tomando en cuenta mediciones de corta duración, en base a la distancia y tomando en
cuenta la configuración de línea.
Los resultados más convincentes han sido los
relacionados al incremento en la probabilidad de aparición de leucemia, cuyas
estimaciones de riesgo relativo muestran un incremento entre el 1,5 y el 3,0.
Uno de los estudios más interesantes fue realizado en Suecia en 1992. Este
estudio mostró que para la población infantil el riesgo de padecer leucemia se triplica si
se vive en una zona donde la intensidad de campo magnético es de por lo menos 0.2 mT
y se cuadriplica si la intensidad de campo magnético es de 0.4 mT o mayor. Esto parece
indicar que el riesgo de contraer leucemia es directamente proporcional a la intensidad
de campo magnético. Este estudio tampoco parece ser concluyente debido a que los
cánceres en la población infantil son muy poco frecuentes y esto hace que se reduzca
notoriamente el tamaño de la muestra. Además, el estudio calculó valores promedios y
no los valores puntuales de las mediciones.
Los datos obtenidos hasta el momento sobre cáncer en adultos es escaso y los
estudios realizados hasta la fecha muestran una pequeña cantidad de casos insuficientes
como para extraer conclusiones válidas.
6
El juicio de las entidades internacionales es que los resultados de las
investigaciones sobre este tipo de padecimientos no son suficientemente fuertes como
para establecer recomendaciones sobre la exposición sustentadas en una base científica
sólida (NRPB 1992, 1994b; NAS 1996; CRP 1997).
2.1.3
Estudios ocupacionales
Estudios en lugares de trabajo han intentado encontrar relación entre los el
aumento del riesgo de los trabajadores de padecer algún tipo de cáncer y la exposición a
campos, especialmente a frecuencias muy bajas (50-60 Hz).
La primera investigación
de este tipo fue realizada por Milham (Milham 1982) quién aprovecho bases de datos
existentes sobre mortalidad por cáncer y por tipo de ocupación. Milham clasificó la
información por empleo y por nivel presumido de exposición a campos, hallando un
elevado incremento de riesgo entre trabajadores eléctricos.
Estudios posteriores hallaron incrementos en el riesgo de adquirir varios tipos
cáncer incluyendo leucemia y cáncer de cerebro.
Tres facilidades en donde se
realizaron evaluaciones arrojaron resultados muy distintos (Theriault y col., 1994). En
el primer caso, la probabilidad de adquirir leucemia se incremento en un grupo de
trabajadores expuestos a campos eléctricos en comparación a otro grupo no expuesto y
dedicado al control. La relación era además proporcional a la intensidad de campo
eléctrico.
En la segunda instalación, no se reportó relación entre la leucemia y la
exposición, más si para la misma asociación con el cáncer de cerebro. Finalmente, en la
tercera instalación no se reflejaron relaciones entre exposición a campos y algún tipo de
cáncer, pero la muestra era mucho más pequeña en comparación a las dos anteriores.
2.1.4
Estudios en voluntarios
La exposición a campos eléctricos variables en el tiempo puede ser percibida al
ser inducida carga eléctrica alterna en la superficie del cuerpo. Esto produce vibración
en los bellos del cuerpo. Al realizarse mediciones sobre voluntarios, se mostró que la
7
mayoría de las personas pueden percibir campos de 50/60 Hz de una intensidad de al
menos 20 kV/m y una pequeña minoría detecta aquellos iguales o menores a 5 kV/m
(UNEP/OMS/IRPA 1984; Tenforde 1991).
Se observaron pequeños cambios en la función cardiaca para sujetos expuestos a
campos eléctricos y magnéticos combinados de 9kV/m y 20 μT (Cook y col. 1992;
Graham y col. 1994). Se detectó un decremento de 3 a 5 latidos por minuto en el ritmo
de cardíaco de descanso durante e inmediatamente después de estar expuestos a dichos
campos. Los resultados para intensidades de campos mayores o menores no provocaron
cambios significativo en la función cardiaca de los voluntarios.
Sin embargo, la mayoría de estudios en voluntarios se realizaron utilizando
campos magnéticos donde las corrientes inducidas por los mismos fueron capaces de
producir excitación en los nervios y efectos biológicos irreversibles como la fibrilación
cardiaca. Dichas investigaciones establecen efectos en función de la intensidad de
campo magnético y por ende escapan el campo de estudio del presente estudiotrabajo..
2.1.5
Estudios en animales y células
Aún y cuando muchas investigaciones se han realizado para detectar efectos
biológicos producto de exposición a campos, pocos han definido el umbral capaz de
producir estos efectos. La corriente eléctrica inducida por estos campos puede estimular
el sistema nervioso y muscular una vez que se han excedido los valores de umbral
(UNEP/ OMS/ IRPA 1987; Bernhardt 1992; Tenforde 1996). Para valores de densidad
de corriente menores al umbral, estas corrientes pueden alterar la actividad eléctrica e
influenciar neuronas adyacentes.
A partir de modelos simples del comportamiento de las células en campos
débiles se ha logrado determinar que una señal eléctrica en el campo extracelular debe
ser mayor que aproximadamente 10-100 mV/m para exceder el nivel de ruido físico y
biológico endógeno en membranas celulares. Esto equivale a una densidad de corriente
de cerca de 2.20 mA/m2 (Astumian y col. 1995).
8
Muchos efectos adversos se han señalado entre los que podemos citar
alteraciones neuroendocrinas (2.20mA/m2), efecto en los tejidos y en las funciones
cerebrales (10-100 mA/m2) y estímulo neuronal y neuromuscular (100-500 mA/m2).
Finalmente, a densidades que exceden 1mA/m2 efectos como extrasístoles cardíacos,
fibrilación ventricular, tétanos muscular y fallas respiratorias pueden resultar
potencialmente peligrosos para la vida.
La severidad y la ocurrencia de efectos irreversibles parecen aproximar el límite
de los 10-100 mA/m2, por lo que resulta apropiado limitar la exposición humana en
cabeza, cuello y tronco a un máximo de 10 mA/m2 en el rango de frecuencias de pocos
Hz hasta 1 kHz.
Otro grupo importante de estudios realizados en grupos celulares es el de los
efectos de los campos electromagnéticos en el incremento de la posibilidad de efectos
teratogénicos1 y en el desarrollo. Basados en la evidencia existente, parece improbable
que los campos de baja frecuencia tengan efectos nocivos en el desarrollo embrionario y
postnatal en mamíferos (Chernoff y col. 1992; Brent y col. 1993; Tenforde 1996). Esto
incluye mutaciones somáticas y efectos genéticos para exposición a campos por debajo
de los 100 kHz (Cridland 1993; Sienkiewicz y co. 1993).
Para finalizar, numerosos informes apuntan acerca de otros efectos de los
campos electromagnéticos de bajas frecuencias (ELF – Extremely Low Frecuency).
Entre ellos se citan cambios en las funciones celulares y las características del
crecimiento como incrementos en la proliferación y las alteraciones del metabolismo, la
expresión de genes, la biosíntesis de proteínas y las actividades enzimáticas (Cridland
1993; Sienkiewicz y col. 1993). Otros incluyen efectos en el transporte del Ca++ a través
de la membrana celular y la concentración intracelular de este ión, actividad de ciertas
enzimas como la decarboxilasa (ODC) relacionada con la proliferación de células y
formación de tumores (Walleczek y Liburdy 1990; Liburdy 1992; Walleczek 1992;
Byus y col. 1987, 1988; Litovitz y col. 1991, 1993). No obstante, la carencia de efectos
directos sobre la estructura de los cromosomas sugiere que los campos
electromagnéticos de ELF actúan más como promotores y no como iniciadores en el
1
Se entiende por teratología a la disciplina científica que estudia los monstruos o criaturas deformes, es
decir, aquellas creaciones naturales en una especie que no responden al patrón común.
9
proceso de la carcinogénesis, acelerando la proliferación de estas células en lugar de
causar daños iniciales en el ADN o en la cromatina.
2.1.6
Efectos indirectos de los campos eléctricos
Nos referimos a efectos indirectos a todos aquellos efectos resultados del
contacto físico entre una persona y un objeto con un potencial eléctrico distinto. El
resultado es una corriente de contacto o flujo de carga eléctrica que se almacenó ya sea
en la persona o en el objeto. Para frecuencias hasta los 100 kHz, esta corriente puede
causar el estímulo de nervios y músculos periféricos. El aumento en los niveles de
corriente en el cuerpo puedenpuede causar desde una simple percepción hasta la
fibrilación ventricular cardiaca2 (Tenforde y de Kaune, 1987).
Esto incluye otros
efectos como dolor por descarga y/o quemadura, dificultad para respirar y falta de
habilidad para soltar el objeto.
El umbral de corriente para dichos efectos es función de la frecuencia ocurriendo
el efecto a más baja frecuencia entre los 10 y 100 Hz. El umbral para efecto en nervios
periféricos permanece bajo hasta frecuencia de varios kHz.
Otro efecto importante son las descargas de chispa. Experimentos de laboratorio
revelaron que para percibir alguna descarga al acercar la punta del dedo a un objeto el
umbral puede ser tan bajo como 0.6-1.5 kV/m en el 10 % de los casos. Para percibir
alguna molestia este umbral pasaba a estar en el orden de 2.0-3.5 kV/m
(UNEP/OMS/IRPA 1993).
La siguiente tabla resume las corrientes de umbral para frecuencias hasta 100
kHz.
2
Se entiende por fibrilación cardiaca a los latidos rápidos no coordinados que son producto de
contracciones de fibras musculares cardíacas individuales.
10
Tabla 2.1 Rangos de corriente umbral para efectos indirectos, incluyendo niños,
mujeres y hombres (ICNIRP 1999)
Efecto Indirecto
Percepción al tocar
Dolor en el dedo
que hace contacto
Descarga dolorosa
Descarga
severa/dificultad
Umbral de corriente (mA) a distintas frecuencias
50/60 Hz
1 kHz
100 kHz
0.2-0.4
0.4-0.8
25-40
0.9-1.8
1.6-3.3
33-55
8-16
12-24
112-224
12-23
21-41
160-320
para respirar
2.2
Estudios sobre los efectos de los campos eléctricos (100kHz300GHz)
2.2.1
Resultados en la reproducción
Dos estudios realizados en mujeres tratadas con microondas diatérmicas para
calmar el dolor de contracciones uterinas no encontraron evidencia alguna de efectos
negativos sobre los fetos (Daels 1973,1976). No así ocurrió con otros siete estudios en
los que trabajadoras expuestas a radiación de microondas, donde se produjeron
resultados tanto positivos como negativos.
No se obtuvieron resultados concluyentes, por ejemplo, en soldadores femeninos
de plástico y fisioterapeutas que utilizan con dispositivos de diatermia de onda corta. En
dicho estudio la estadística no fue significativa para asociar malformaciones fetales o
elevación en el índice de aborto a dichos empleados (Kallen y col. 1982). Similar
situación ocurrió en estudios de trabajadores masculinos expuestos a radiación
microondas y la asociación con el riesgo de síndrome de Down en su descendencia
(Cohen y col. 1977).
Otros estudios en poblaciones similares encontraron un incremento significativo
en el riesgo de aborto y defectos en el nacimiento.
11
En resumen, los estudios reproductivos relacionados con la exposición a
microondas son generalmente reducidos, poco detallados en cuanto a los niveles de
exposición y generalmente tomando muestras muy pequeñas y por lo tanto poco
concluyentes. Aunque los resultados han sido negativos en su mayoría, no es posible
emitir un juicio concluyente hasta no tener más datos epidemiológicos y una mejor
evaluación de los campos y los niveles de exposición de los sujetos.
2.2.2
Estudios de cáncer
Los resultados del pequeño número de estudios epidemiológicos publicados hasta el
momento son incapaces de proveer información detallada sobre el riesgo de cáncer. A
esto se le suma la falta de una evaluación cuantitativa de la exposición mencionada en
los estudios existentes.
La mayoría de estos estudios han arrojado resultados negativos. Dos estudios
epidemiológicos de trabajadores en radares tanto en la industria aeronáutica como en la
milicia no hallaron relación entre la mortalidad o morbilidad por alguna causa (Barron y
Baraff 1958; Robinette y col. 1980; UNEP/OMS/IRPA 1993). El mismo resultado se
obtuvo en trabajadores de la embajada de EE.UU. en Moscú sometidas a bajos niveles
de radiación microondas.
Finalmente, estudios en trabajadores y personal militar
expuestos a campos de microondas no arrojaron asociación entre tumores del tejido
nervioso y este tipo de emisión (Beall y col. 1996; Grayson 1996).
Como contraparte, un estudio mostró el riesgo creciente de cáncer entre
trabajadores de las fuerzas armadas y su relación con exposición a radiaciones. Este
estudio, sin embargo, carece de detalle en cuanto a niveles de exposición y el tamaño de
muestra utilizado (Szmigielski y col. 1988). Otro estudio posterior del mismo autor
encontró un incremento en los índices de leucemia y linfoma nuevamente en personal
militar pero aún sin indicar los niveles de exposición (Szmigielski 1996).
2.2.3
Estudios en voluntarios
12
Estudios en voluntarios permitieron determinar que conforme la frecuencia
aumenta de aproximadamente 100 kHz a 10 MHz, el efecto dominante para un aumento
en la intensidad del campo varía de ser un simple estímulo de nervios y músculos al
incremento de la temperatura corporal o calefacción. A 100 kHz se producía una
sensación de zumbido en el nervio, mientras que a 10 MHz el efecto producido era el de
calor en la piel. Para rangos de 10 MHz a 300 GHz, el principal efecto fue el de
calefacción ocasionando incrementos de temperatura entre 1 y 2 ºC (Chatterjee y col.
1986). Este incremento en temperatura puede tener efectos adversos en la salud como
agotamiento por calor y ataques de calor.
Algunos trabajadores sometidos a una corriente de alta frecuencia de entre 100 y
200 mA a través de una extremidad reportaron una sensación de calor. No obstante, es
poco probable que el valor de SAR (razón de absorción específica de campos
electromagnéticos) sea capaz de producir un incremento de más de 1º C en alguna
extremidad (Chatterjee y col. 1986, Chen y Gandhi 1988, Hoque y Gandhi 1988). Este
ha sido establecido como el límite superior sin efectos adversos en la salud. Otros datos
en voluntarios reportan que para 50 MHz y 110 MHz (la cota superior de la banda de
radiodifusión) el límite superior de corriente inducida en las extremidades es de 100 mA
para evitar efectos térmicos nocivos.
2.2.4
Estudios en células y animales
Se han efectuado numerosos estudios en animales de laboratorio incluyendo
roedores, perros y primates para analizar su respuesta fisiológica y de comportamiento a
exposiciones de campo con frecuencias superiores a los 10 MHz. Todas las respuestas
se asocian a actividad en el hipotálamo y en receptores térmicos en la piel y en otras
partes del cuerpo. A su vez, señales que reflejan el cambio en temperatura son capaces
de modificar la actividad de control en el sistema neuroendocrino provocando así
respuestas fisiológicas para lograr mantener la homeostasis.
El hipotálamo en considerado el centro de control del proceso termorregulatorio
del cuerpo y su actividad puede ser modificada con pequeños aumentos de temperatura
local. Experimentos realizados en animales en los cuales se indujo una absorción en
13
exceso de aproximadamente 4 W/kg revelaron modelos característicos en la respuesta
termorreguladora en donde inicialmente se da un incremento en la temperatura y luego
se estabiliza al producirse la activación de mecanismos termorreguladores. La fase
inicial se caracteriza por un aumento en el volumen de sangre provocado por el aumento
de líquido del espacio extracelular hacia la circulación, aumentos del ritmo cardiaco y la
presión intraventricular en la sangre. Todas estas respuestas facilitan la conducción de
calor hacia la superficie del cuerpo. Exposiciones prolongadas o excesivas a campos de
alta frecuencia pueden producir el colapso de estos mecanismos (Michaelson 1983).
Para aumentos en la temperatura de entre 1-2 º C provocados por campos
eléctricos se han detectado una gran cantidad de efectos fisiológicos adversos para la
salud (Michaelson y Elson 1996). Estos efectos incluyen:
•
alteraciones en funciones neuronales y neuromusculares
•
debilitamiento ocular como opacidad de la lente y anormalidades córneas
•
cambios en el sistema inmunológico
•
cambios hematológicos
•
cambios reproductivos (producción reducida de esperma)
•
cambios en la morfología celular, incluyendo funciones de la membrana
Finalmente, varios estudios se realizaron para determinar si existen posibles
efectos cancerígenos producto de la exposición a campos de microondas como los
utilizados en los sistemas de comunicaciones actuales incluyendo los teléfonos móviles
y los transmisores de las estaciones base. Hay muchos informes que sugieren que los
campos de microondas no son mutagénicos3 y por tanto es poco probable que inicien la
carcinogénesis o la formación de células cancerosas (ICNIRP 1996). No así los señalan
otras investigaciones que sugieren que la exposición de este tipo de campos en roedores
en el orden de 1 W/kg puede ocasionar la ruptura de los enlaces del ADN en el cerebro
y testículos (Sarkar y col. 1994; Lai y Singh 1995, 1996). Sin embargo, muchas
deficiencias metodológicas pudieron influenciar los resultados finales.
2.2.5
3
Estudios con campos pulsantes y de amplitud modulada
Un mutágeno (del latín, origen del cambio) es un agente físico o químico que altera o cambia la
información genética (usualmente ADN) de un organismo y ello incrementa la frecuencia de mutaciones
por encima del nivel natural.
14
Los campos pulsantes y de amplitud modulada en frecuencias de microondas
pueden ser más eficaces en producir una respuesta biológica casi inmediata, en especial
cuando hay un umbral bien establecido para obtener el efecto esperado. Ejemplo de
esto es el efecto auditivo obtenido exponer a una persona con audición normal a un
campo pulsante o modulado a frecuencias entre 200 MHz y 6.5 GHz. El efecto es
descrito como un zumbido, un clic o bien un estallido dependiendo de la modulación
utilizado.
Este comportamiento es atribuido a una interacción termoelástica en la
corteza auditiva del cerebro. El umbral para este efecto ha sido establecido en cerca de
100-400 mJ/m2 para pulsos de menos de 30 μs a una frecuencia de 21.45 GHz
aproximadamente.(Frey 1961, Frey y Messenger 1973; Lin 1978) y puede tener
consecuencias potencialmente dañinas para la audición.
Estudios en animales han arrojado conclusiones adicionales asociadas
únicamente a campos pulsantes. Por ejemplo, se determinó que la retina, el diafragma y
el endotelio córneo del ojo de los primates es sensitivo a bajos niveles de radiación. Los
efectos en las células fueron observados para niveles de energía absorbida de tan sólo 26
mJ/kg (Kues y col. 1985; UNEP /OMS/IRPA 1993). Al intentar obtener los mismos
resultados para campos no pulsantes los intentos fracasaron.
Otros estudios realizados para campos de amplitud modulada (AM) se han
centrado en efectos previos a que ocurra el sabido calentamiento del tejido. Entre ellos
el efecto de los campos pulsantes en la liberación de iones de Ca++ en las superficies de
las células del cerebro de polluelos (Bawin y col. 1975; Blackman y col. 1979).
Intentos por replicar resultados fracasaron.
Otros estudios sobre consecuencias
similares han tenido resultados tanto positivos como negativos.
Interpretar los resultados de estudios en campos pulsantes ha tenido la dificultad
adicional de que parecen existir “ventanas” de respuesta en los dominios de la densidad
de potencia y de la frecuencia. Aún no existen modelos que logren explicar este
fenómeno. Cabe señalar que los efectos no térmicos producidos por este tipo de campos
están aún pobremente establecidos y por tanto ha resultado imposible utilizar este tipo
de información como base para establecer límites a la exposición humana.
15
2.2.6
Efectos indirectos para campos eléctricos de alta frecuencia
Para rangos de frecuencia entre 100 kHz y 110 MHz shocks eléctricos y
quemaduras para individuos que mantengan contacto con un objeto eléctricamente
cargado no conectado a tierra. La frecuencia superior para corrientes de contacto (110
Mhz) ha sido así determinada por una carencia de datos a estas frecuencias. Las
corrientes de umbral que dan a lugar a este tipo de efectos se resumen en la tabla 2.2:
Tabla 2.2 Rangos de corriente umbral para efectos indirectos, incluyendo niños,
mujeres y hombres (ICNIRP 1999)
Efecto Indirecto
Percepción al tocar
Dolor en el dedo
que hace contacto
Descarga dolorosa
Descarga
severa/dificultad
Umbral de corriente (mA) a distintas frecuencias
100 kHz
1 MHz
25-40
25-40
33-55
28-50
112-224
No determinado
160-320
No determinado
para respirar
En general se ha demostrado que las corrientes de umbral varían poco para
valores de frecuencia entre 100 kHz y 1 MHz y por lo tanto es poco probable que
cambien para valores superiores hasta 110 MHz.
Es relevante señalar que las bases actuales para limitar la exposición sólo toman
en cuenta las exposiciones de corto plazo causantes de efectos inmediatos a la salud
tales como estimulación de nervios periféricos y músculos, choques eléctricos y
quemaduras producto del contacto con objetos conductores así como la generación de
un incremento en la temperatura producto de la exposición a campos de altas
frecuencias. Las consecuencias potenciales producto de la exposición a largo plazo,
tales como el incremento en el riesgo en la aparición del cáncer, no serán incluidas.
Esto dado que según la ICNIRP4 (ICNIRP 1999):
4
La ICNIRP (International Comission on Non-Ionizing Radiation Protection) es una comisión creada por
la OMS (Organización Mundial de la Salud) para investigar los peligros que pueden ser asociados con las
radiaciones No-Ionizantes (RNI), desarrollar recomendaciones internacionales sobre los límites de
exposición y tratar todos los aspectos sobre protección contra las RNI.
16
“…la información disponible es insuficiente para proporcionar una base para el
establecimiento de restricciones a la exposición… ”
El mismo criterio es emitido por la IEEE en su estándar C95.6-2002, según el
cual:
“Aún y cuando estos mecanismos no pueden ser desestimados y ser tomados
como irrelevantes, el conocimiento en lo que a ellos concierne es insuficiente para
establecer una base sólida para establecer límites de exposición en humanos (IEEE
C95.6-2002)”
17
CAPITULO 3: Recomendaciones para limitar la exposición a
campos eléctricos
Basado en estudios realizados a través de los años, varias organizaciones se han
dado a la tarea de establecer recomendaciones para limitar la exposición a los campos
electromagnéticos con el fin de evitar efectos adversos en la salud de la población
mundial.
Entre los estándares más importantes y que serán utilizados durante el
presente proyecto están:
•
Recomendaciones para limitar la exposición a campos eléctricos, magnéticos y
electromagnéticos (hasta 300 GHz): Este estándar fue creado por la ICNIRP2 y
su objetivo principal es establecer recomendaciones para limitar la exposición a
los CEM (campos electromagnéticos) con el objetivo de proveer protección
contra efectos adversos a la salud conocidos.
•
IEEE Standard C95.6-2002. Niveles de seguridad con respecto a la exposición
humana a campos electromagnéticos (0-3 kHz): Pretende definir estándares de
exposición seguros para el régimen de frecuencias entre los 0-3 kHz.
•
IEEE Standard C95.1-2002. Niveles de seguridad con respecto a la exposición
humana a campos electromagnéticos (3 kHz-300 GHz): Pretende definir
estándares de exposición seguros para el régimen de frecuencias entre los 3 kHz
y los 300 GHz.
Efecto adversos y biológicos Por
norma
general,
las
recomendaciones
actuales
pretenden evitar efectos adversos en la salud y no efectos biológicos. Se entiende por
efecto adverso aquel que causa un deterioro detectable en la salud de los individuos
expuestos a la radiación o a su descendencia, mientras que los efectos biológicos pueden
o no resultar en un efecto adverso a la salud.
Otro aspecto importante es la diferencia existente entre los límites que se
establecen en estos estándares entre la exposición ocupacional y del público en general.
La población ocupacional expuesta comprende adultos que generalmente están
18
expuestos a campos electromagnéticos donde las condiciones son bien conocidas y son
entrenados para estar concientes del riesgo potencial y para tomar las protecciones
adecuadas.
En contraste, el público en general comprende individuos de todas las edades y
de estados de salud variables pudiendo incluir grupos más susceptibles a la exposición.
No es de esperar que el público en general este conciente de exposiciones a la radiación
y por lo tanto las restricciones a la exposición a cualquier tipo de radiación deberán ser
mucho más estrictas.
Existen dos tipos de parámetros involucrados en las restricciones a la exposición
a campos electromagnéticos. Primeramente están las restricciones básicas basadas en
efectos en la salud ya establecidos que utilizan cantidades físicas distintas dependiendo
de la frecuencia en la cual se este trabajando y del estándar que se este analizando.
Además, existen niveles de referencia que son provistos para comparación con
los valores de referencia dados. El cumplimiento de todos los niveles de referencia en
las recomendaciones conlleva al cumplimiento de las restricciones básicas. Los niveles
de referencia son obtenidos a partir de restricciones básicas mediante el uso de modelos
matemáticos y por extrapolación de los resultados de los experimentos realizados en
laboratorios a distintas frecuencias.
A continuación se incluye una explicación de las distintas variables
involucradas:
Densidad de corriente: La exposición a campos electromagnéticos puede resultar en
corrientes internas dentro del cuerpo y en absorción de energía por parte de los tejidos
dependiendo de los mecanismos de acoplamiento y de la frecuencia. El campo eléctrico
y la densidad de corriente están relacionados según la ley de Ohm:
J =σ ⋅E
[A/m2]
(3-1)
donde σ es la conductividad eléctrica del medioExposición ocupacional y del público en
general
.
19
Absorción específica (SA – Specific absortion): Es el cociente de un elemento
diferencial de energía (dW) absorbido por determinada masa (dm) de volumen dV y de
densidad ρ dada:
SA =
Razón
de
absorción
dW
dW
=
dm
ρdV
específica
[J/kg]
(SAR
(3-2)
–
“Specific
Absortion
Rate”):
Matemáticamente, se define como la derivada con respecto al tiempo de un elemento
diferencial de energía (dW) absorbida o disipada por un elemento diferencial de masa
(dm) contenido en un volumen (dV) a una densidad ρ dada:
SAR =
d  dW  d  dW

= 
dt  dm  dt 
 ρdV




[W/kg]
(3-3)
Definiendo el SAR más formalmente, es la razón a la cual la energía
electromagnética es absorbida por un elemento de masa de cualquier ser vivo. El SAR
es aplicable a cualquier tejido u órgano que sea de interés ya sea un elemento
microscópico o bien el cuerpo humano como un todo.En dosimetría, el SAR es definido
como la transferencia de energía a un cuerpo en forma de partículas cargadas producto
de la exposición a un campo eléctrico o magnético. La definición matemática anterior
es la forma puntual del SAR que expresa la energía absorbida por un elemento
infinitesimal de volumen. De igual forma podemos definir un SAR promedio sobre un
cuerpo entero de la siguiente forma:
SAR
promedio
=
∫ P dV
V
c
M
[W/kg]
(3-4)
El SAR promedio sobre cuerpo entero calcula la energía total absorbida por un
cuerpo, dividida entre la masa M del mismo. En la práctica, es común llamar al SAR
promedio de cuerpo entero solamente como SAR promedio.
20
Es posible relacionar el SAR con la intensidad de campo eléctrico interno de un
cuerpo según la ecuación 2-5 (ver anexos ecuación 5:)
SAR =
P
ρm
=
σE
ρm
2
=
ωε 0 ε´´ E
ρm
2
[W/kg]
(3-5)
donde: σ es la conductividad del medio
ρm es la densidad de masa en un punto dado
ε" es la parte compleja de la permitividad, una medida de la fricción asociada
con el cambio de la polarización y el desplazamiento de las cargas en el medio
(ver anexo)
ε0 la permitividad del espacio libre
ω es la frecuencia del campo en rad/s
Esta ecuación permite determinar el SAR una vez determinado el campo
eléctrico interno de un objeto y su conductividad.
Sin embargo, veremos
posteriormente que el campo eléctrico interno de una medio rara vez es sencillo de
calcular y depende de factores como la frecuencia y la polarización de los campos
incidentes.
Densidad de potencia (S): Potencia por unidad de área normal en la dirección de
propagación. Es usualmente expresado en watts por metro cuadrado (W/m2). Para
ondas planas la densidad de potencia, la intensidad de campo eléctrico y la intensidad de
campo magnético están relacionados por la impedancia del espacio libre (377 Ω):
S = E⋅H =
E2
= H 2 ⋅ 377
377
[W/m2]
(3-64)
Una vez analizadas las variables involucradas en las restricciones a la exposición
procederemos a analizar cada una de las 3 normas por separado.
21
3.1
Recomendaciones de la ICNIRP
Las restricciones básicas provistas por la ICNIRP2 en su publicación:
“Recomendaciones para limitar la exposición a campos eléctricos, magnéticos y
electromagnéticos (hasta 300 GHz)” utilizan distintas variables dependiendo del rango
de frecuencias en que se este trabajando:
1 Hz – 10 MHz: Las restricciones básicas son dadas en términos de densidad de
corriente y están orientada a prevenir daños en el sistema nervioso.
100 kHz – 10 GHz: Se incluye el SAR como variable a analizar para prevenir estrés
térmico en todo el cuerpo y/o un calentamiento localizado excesivo en los tejidos.
Nótese que para el rango de frecuencias 100 kHz – 10 Mhz los límites son provistos
tanto en densidad de corriente como en SAR.
10 – 300 GHz: Se utiliza la densidad de potencia con el fin de prevenir un
calentamiento excesivo del cuerpo.
La siguiente tabla resume las restricciones básicas establecidas por la ICNIRP:
22
Tabla 3.1 Restricciones básicas para exposiciones a campos eléctricos para
frecuencias hasta 300 GHz (ICNIRP 1999)
Densidad
Caracteresticas de la
exposición
Rango de
frecuencias
0-1Hz
1-4 Hz
4 Hz-1 kHZ
Exposición
1-100 kHz
Ocupacional 0.1- 10 MHz
0.01-10 GHz
10-300 GHz
0-1Hz
1-4 Hz
Exposición
4 Hz-1 kHZ
al público en 1-100 kHz
0.1- 10 MHz
general
0.01-10 GHz
10-300 GHz
SAR
de
Densidad
corriente
De cuerpo
Cabeza y
Extremid
(ma/m2)
entero
tronco
ades
(W/kg)
(W/kg)
(W/kg)
(rms)
40
40/f
10
f/100
f/100
8
8/f
2
f/500
f/500
-
0.4
0.4
0.08
0.08
-
10
10
2
2
-
20
20
4
4
-
de
Potencia
(W/m2)
50
10
Notas:
1. Las densidades de corriente están dadas para cabeza y tronco promediados sobre una sección
transversal de 1 cm2, perpendicular a la dirección de la corriente.
2.
f es la frecuencia en Hz
3. Para frecuencias hasta 100 kHz, los valores de la densidad de corriente pico pueden obtenerse
multiplicando el valor rms por 1.414. Para pulsos de duración tp, la frecuencia equivalente a
aplicarse en las restricciones básicas debeía ser calculado según f = 1/2tp.
4.
Los valores de SAR deben ser promediados sobre períodos de 6 minutos
5.
La masa para promediar el SAR localizado es cualquier tejido contiguo de 10 g de masa; el
máximo SAR así obtenido debería ser el valor usado para la estimación de la exposición.
6. Para pulsos de duración tp, la frecuencia equivalente a aplicarse en las restricciones básicas
debería ser calculado según f = 1/2tp. Adicionalmente en el rango de frecuencias de 0.3 a 10
GHz y para exposición localizada en la cabeza, con el objeto de evitar el efecto auditivo causado
por la expansión termoelástica, se recomienda una restricción básica adicional. Esta restricción
es que la SAR promediada sobre 10 g de tejido no debe exceder 10 mJ/kg para trabajadores y 2
mJ/kg para el público en general.
23
7. La densidad de potencia debe ser promediada sobre cualquier área expuesta de 20 cm2 y sobre
cualquier periodo de 68/f1.05 minutos (f en GHz) para compensar la profundidad de penetración
progresivamente corta conforme se incrementa la frecuencia.
8. Las densidades de potencia máximos espaciales, promediados sobre 1 cm 2 no deberían exceder
20 veces los valores antes mencionados.
Los niveles de referencia son provistos a continuación:
Tabla 3.2 Niveles de referencia para exposición poblacional y ocupacional a
campos eléctricos (valores rms no perturbados) (ICNIRP 1999)
Rango de
frecuencias
0-1 Hz
1-8 Hz
8-25 Hz
0.025 – 0.8 kHz
0.8- 0.82 kHz
0.82- 3 kHz
3- 65 kHz
65- 150 kHz
0.15- 1MHz
1- 10 MHz
10- 400 MHz
400- 2000 MHz
2-300 GHz
Intensidad de campo
Densidad de potencia
eléctrico(V/m)
Poblacional Ocupacional
10 000
20 000
10 000
20 000
250 / f
500 / f
250 / f
500 / f
250 / f
610
87
610
87
610
87
610
0.5
87 / f
610 / f
28
61
0.5
1.375 f
3 f 0.5
61
137
(W/m2)
Poblacional Ocupacional
2
10
f / 200
f / 40
10
50
Notas:
1.
f esta en la frecuencia que se indica en al columna rango de frecuencias
2.
Asumiendo que se cumplen las restricciones básicas y que se pueden excluir los efectos
indirectos adversos los valores de las intensidades de campo pueden ser excedidos
3. Para frecuencias entre 100 kHz y 10 GHz Seq y E2 deben ser promediados sobre cualquier periodo
de 6 minutos
4.
Para valores pico en frecuencia hasta 100 kHz ver nota 3 de la tabla anterior.
5. Para frecuencias mayores a 10 GHz, Seq y E2 deben ser promediados sobre cualquier periodo de
68 /f1.05 minutos (f en GHz).
24
Estos niveles pueden también ser apreciados en la siguiente figura en donde se
incluye además valores pico para la exposición:
Figura 3.1 Niveles de referencia ICNIRP para exposición a campos eléctricos
variables en el tiempo (ICNIRP 1999).
3.2
Normas de la IEEE
La IEEE tiene dos estándares básicos que mantienen las exposiciones a las
radiaciones dentro de un margen de seguridad. El primero de ellos cubre el rango de
frecuencias de 0 a 3kHz y se conoce como el estándar C95.6-2002: Niveles de
seguridad con respecto a la exposición humana a campos electromagnéticos (0-3 kHz).
El segundo cubre el resto del espectro para las radiaciones no-ionizantes y se conoce
como el C95.1-2002: Niveles de seguridad con respecto a la exposición humana a
campos electromagnéticos de radiofrecuencia (3 kHz – 300 GHz).
3.2.1
Limitaciones para radiaciones de baja frecuencia
Las restricciones básicas son referidas como las limitaciones en la intensidad del
campo eléctrico con el fin de evadir efectos nocivos en los tejidos expuestos. La IEEE
llama a estas restricciones como Exposición Máxima Permisible ó MPE (“Maximum
25
Permissible Exposure”). Los límites se obtienen de la tabla 3.3 y de las ecuaciones que
se muestran a continuación:
Ei = E 0 para f ≤ f e
(3.2.1-1)
 f 
E i = E 0   para f ≥ fe f ≥ fe
 fe 
(3.2.1-2)
donde Ei es la intensidad máxima del campo eléctrico en todo el rango de frecuencias, fe
es un parámetro en frecuencia y E0 es la intensidad de campo máxima a
frecuencias menores a fe. Las restricciones básicas aplican para un promedio
tomado sobre un segmento de recta de 0.5 cm orientado en la dirección del tejido
en estudio. A continuación se muestra la tabla 3.3:
Tabla 3.3 Restricciones básicas aplicadas a varias regiones del cuerpo (IEEE
C95.6-2002)
Tejido expuesto
Fe (Hz)
Cerebro
20
Corazón
167
Manos, muñecas,
3350
pies y rodillas
Otros tejidos
3350
E0 – rms (V/m)
Poblacional
5.89x10-3
0.943
Ocupacional
1.77x10-2
0.943
2.10
2.10
0.701
2.10
Las restricciones básicas para campos eléctricos irradiados en el ambiente se
muestra en la tabla 3.4:
Tabla 3.4 Restricciones básicas para campos irradiados en el ambiente (IEEE
C95.6-2002)
Público en general
Rango de
E – rms (V/m)
frecuencia (Hz)
1-368
5000º
368-3000
1.84 x106 / f
3000
614
Notas:
Ambiente controlado
Rango de
E – rms (V/m)
frecuencia (Hz)
1-272
20000*
272-3000
5.44 x 106 / f
3000
1813
26
*
Descargas son regulares para 20 kV/m y bien pueden ser encontradas para el rango
de 5-10 kV/m sin medidas protectivas.
º Para campos de 5kV/m se pueden provocar descargas que son dolorosas para el
7% de la población.
Es importante hacer notar que estos límites son válidos para exposiciones de
cuerpo entero. Sin embargo, cuando el campo eléctrico no sea constante en magnitud,
dirección o fase sobre toda la superficie del cuerpo, se debe utilizar el promedio en
conjunto con las especificaciones de la tabla 3.4. Cuando se este ante un campo
pulsante o no senoidal, se debe además limitar el valor pico de la radiación y tomar en
cuenta la suma de las componentes del campo eléctrico utilizando el teorema de Fourier.
Para limitar el valor pico se debe seguir el siguiente procedimiento:
a. Determinar la derivada con respecto al tiempo del campo: dE/dt = Ė
b. Determinar el valor pico y el periodo basados en Ė.
obtenido multiplicando por
El valor pico puede ser
2 el valor rms.
c. Utilizar la tabla 3.4 para hallar el valor máximo permisible en conjunto con la
siguiente ecuación:
27
E =
p
(3.2.1-3)
donde Ėp es el valor de la restricción para Ė
MPEE es la restricción básica tomada de la tabla 3.4
f es la frecuencia de la señal
Para determinar si se cumplen las restricciones para campos de varias
frecuencias se debe cumplir con la siguiente condición:
28
5 MHz
Ai
∑ ME
0
≤1
(3.2.1-4)
i
donde Ai es la magnitud de la i-ésima componente de Fourier
MEi es la restricción básica para la componente de campo eléctrico a esa
frecuencia.
Finalmente, otro factor importante que debe ser tomado en cuenta para el uso de
las restricciones básicas ó MPE de las tablas 3.3 y 3.4 es la especificación de un tiempo
promedio. Para ondas sinusoidales, la duración mínima de exposición al campo para
lograr la excitación de los nervios, músculos y otros es de aproximadamente 200 ms.
Para otras radiaciones de baja frecuencia cercanas, la variación del periodo de
excitación mínimo varía muy poco por lo que usar unos cuantos periodos de duración
resulta adecuado. Para frecuencias por debajo de 0.1 Hz, un lapso máximo de 10
segundos (un ciclo) es más que suficiente para realizar las mediciones.
3.2.2
Limitaciones para radiaciones de radiofrecuencia
A diferencia de las normas de la ICNIRP, la IEEE utiliza únicamente la densidad
de potencia para establecer las restricciones básicas a campos eléctricos variables en el
tiempo. El uso del SAR es mencionado como parte de exclusiones agregadas al final de
las tablas. Nuevamente, el uso de las siglas MPE es usado para hacer referencia a
dichas restricciones.
La tabla 3.5 resume los límites de exposición para campos eléctricos de
radiofrecuencia:
Tabla 3.5
Restricciones básicas para exposiciones a campos eléctricos de
radiofrecuencia y tiempos promedio de exposición (IEEE C95.1-2002)
29
Ocupacional
Rango de Campo
Densidad de
frecuencia eléctrico
potencia (S)
(E)
(MHz)
(mW/cm2)
(V/m)
0.003-0.1
614
0.1-1.34
614
(100,
1000000)5
(100,
1000000/f
Poblacional
Tiempo
promedio E2 o
S (min)
Campo
Densidad
de Tiempo
eléctrico
potencia
(S) promedio E2 o S
(E) (V/m)
(mW/cm2)
6
614
6
614
2 *
)
(100,
1.34-3.0
614
3-30
1842 / f
30-100
61.4
100-300
300-3000
3000-15
61.4
-
10000 /f 2)
1.0
f /300
-
10
-
10
000
15
000-
300 000
1000000/f 2)
(900/f 2,
10000/f 2)
(1.0,
(100,
1000
000) *
(100,
10000 / f 2) *
(180 /f 2,
6
823.8 / f
6
823.8 / f
6
27.5
6
6
27.5
-
940000/f 3.336)
0.2
f /1500
6
-
f /1500
616000/
f 1.2
10 000/f 2)
(180 /f 2,
10 000/f 2)
(0.2,
10
(min)
6
6
6
6
f2/0.3
6
30
6
30
30
30
90000
0.063
6f1.337
30
/f
616
000 /f
1.2
Cabe resaltar que los valores dados en términos de la intensidad de campo
eléctrico son obtenidos utilizando el área transversal del cuerpo humano promedio y
promediando los cuadrados del campo eléctrico a través de esta área.
Algunas consideraciones extras relacionadas las restricciones anteriores deben
ser tomadas en cuenta:
a) Es posible realizar excepciones para campos no uniformes donde los valores
máximos de exposición excedan las restricciones básicas si el promedio sobre el
área transversal no supera los límites establecidos. También es posible reducir
5
Estas equivalencias de densidad de potencia de onda plana, aunque puedan no resultar
válidas para condiciones cercanas, son comúnmente usadas como una comparación
conveniente con los MPE a altas
30
los valores de las restricciones básicas para exposiciones parciales según la
siguiente tabla:
Tabla 3.6 Excepciones para exposiciones parciales a campos eléctricos (IEEE
C95.1-2002)
Valor
Frecuencia (GHz)
pico
promedio
campo
cuadrado
Ocupacional
Poblacional
0.0001≤ f < 0.3
0.3 < f ≤ 6
6< f ≤96
96 <f ≤ 300
0.0001≤ f < 0.3
0.3 < f ≤ 6
6< f ≤30
30 < f ≤ 300
< 20 Ē2
< 20 Ē2
del Densidad
de
del potencia
al equivalente
(mW/cm2)
< 20
< 20 (f /6)1/4
40
4
f/ 1.5
20
b) Las restricciones se refieren a valores promediados por periodos de 6 a 30
minutos para frecuencias hasta los 3000 MHz y para periodos mucho menores a
frecuencias mayores como lo indicado en la tabla 3.5.
c) Para mediciones de campo cercano a frecuencias menores a los 300 MHz, los
límites están dados en términos de la intensidad de campo eléctrico. Para
situaciones de onda plana en campos más lejanos las restricciones se expresan
en términos de la densidad de potencia de la onda plana equivalente.
d) Para campos de varias frecuencias, sigue siendo válida la condición para bajas
frecuencias donde se debe cumplir con la siguiente condición:
300 GHz
∑
3 khz
Ai
≤1
MEi
(3.2.1-4a)
donde: Ai es la magnitud de la i-ésima componente de Fourier
MEi es la restricción básica para la componente de campo eléctrico a esa
frecuencia.
31
e) Para exposiciones a campos pulsantes de radiofrecuencia en el rango de 0.1 a
300 000 MHz el máximo permisible es de 100 kV/m. Para radiaciones de este
tipo cuya duración sea menor a 100 ms los valores para MPE para un solo pulso
están dados por la ecuación:
MPE max =
( MPE⋅ t prom )
5 ⋅ A pulso
(3.2.1-5)
Se permite un máximo de 5 pulsos con un periodo de repetición de al
menos 100 ms durante cualquier periodo promediado. Si hay más de 5 pulsos o
los pulsos tienen una duración mayor a 100 ms, se aplican las mismas normas
para el cálculo excepto que la densidad de energía es limitada por la fórmula
anterior.
f) Para frecuencias entre 100 kHZ y 6 GHz las restricciones básicas de intensidad
de campo para ambientes controlados pueden ser excedidas si se determina que
la exposición produce una razón de absorción específica (SAR) menor de
0.4W/kg promediada sobre todo el cuerpo. Con respecto al tejido objeto de
exposición deberá ser menor a 8 W/kg por cada 1g de tejido excepto para
manos, muñecas, pies y rodillas donde el valor máximo de SAR no deberá ser
mayor a 20 W/kg promediado a través de un volumen de 10 g de tejido. Este
misma excepción aplica para ambientes no controlados pero utilizándose un
factor de seguridad adicional de 5.
Capítulo 4: Medición de campos eléctricos y parámetros
involucrados
Una vez revisados algunos de los estándares más importantes el siguiente paso
consiste en la medición de los parámetros involucrados en dichos estándares. Para esto
se procederá a utilizar el equipo de medición de campos electromagnéticos EMR-300.
El equipo también posee una punta de prueba de amplio espectro, a saber, 1 MHz a
3GHz. Esto permitirá realizar mediciones en distintos puntos del país para determinar
las características de los campos en dichas localizaciones. El equipo fue diseñado
32
especialmente para realizar este tipo de mediciones de modo que pueda asegurarse el
cumplimiento o no de las normas internacionales más relevantes.
4.13 Mediciones directas e indirectas
Las mediciones de campo pueden ser divididas en dos grupos: las mediciones
directas y las mediciones indirectas. Las mediciones directas incluyen todos aquellos
parámetros incluidos en las normas que pueden ser calculados directamente utilizando
el equipo de medición EMR-300. Estos valores son la intensidad de campo eléctrico y
la densidad de potencia. Las normas utilizan distintos tiempos para promediar estos
valores y esto deberá ser tomado en cuenta a la hora de realizar la medición.
Las mediciones indirectas, por otra parte, incluyen todos aquellos valores que no
pueden ser obtenidos directamente del equipo y cuya medición requiere un cálculo
adicional. Para nuestro caso, el único parámetro de este tipo es el SAR. Se dedicará
una sección posterior para el análisis del mismo.
Aún y cuando los estándares coinciden en establecer límites para la exposición a
campos eléctricos, la forma de calcular estos valores difiere. Por lo tanto, hay en tener
en cuenta estas diferencias a la hora de calcularlos.
La siguiente tabla resume y
compara la forma en que cada estándar determina los valores máximos de las
mediciones directas (a saber intensidad de campo eléctrico y densidad de potencia). Se
incluyen además los tiempos requeridos en términos de la frecuencia (en MHz) para
calcular el promedio de estos valores. Se omiten las frecuencias inferiores a 0.1 MHz
por estar fuera del rango de medición del equipo de medición de campo EMR-300.
Tabla 4.1 Tiempos a utilizar según frecuencia
Rango de frecuencias
(MHz)
0.1-1.34
1.34-3.0
3.0-3000
Tiempo promedio
IEEE
ICNIRP
Ocupacional Poblacional Ocupacional y Poblacional
6
6
6
6
f 2 / 0.3
6
6
30
6
33
3000-10000
10000-15000
15000- 300000
6
6
616000/ f 1.2
90 000 / f
90 000 / f
616000/ f 1.2
6
68 / f 1.05
68 / f 1.05
4.2 Mediciones Indirectas: El SAR
En el capítulo anterior se presentó la definición puntual y promedio del valor del
SAR. Para efectos de cálculo se establecerá una de las formas de la ecuación del SAR,
a saber:
SAR =
P
ρm
=
σE
ρm
2
[W/kg]
(4-1)
donde: σ es la conductividad del medio
ρm es la densidad de masa en un punto dado
E es el campo interno en un punto dentro del objeto de medición
La medición del SAR es de suma importancia pues permite determinar
cuantitativamente la absorción de energía por un cuerpo que se puede manifestar como
calor. Ofrece, además, una medida de cómo el campo eléctrico interno afecta los
sistemas biológicos de forma distinta al calor natural. Los campos internos, y por lo
tanto el SAR, son una función de los campos incidentes, la frecuencia y otras
propiedades del cuerpo que absorbe la radiación.
Dado que los campos eléctricos internos son causantes de los efectos biológicos,
poder calcularlos es importante.
Los efectos en animales y sistemas biológicos
irradiados hahan sido de gran importancia pues ha permitido extrapolar estos resultados
a humanos y determinar así los efectos de la radiación en humanos.
4.2.1 El SAR como función de la frecuencia
El SAR es función de la frecuencia puesto que depende de la conductividad σ (o
penetración de la onda) del cuerpo.
Su valor máximo ocurre a la frecuencia de
34
resonancia. Para sistemas biológicos, esta ocurre cuando la longitud del cuerpo es
aproximadamente
4
de la longitud de onda del campo. Para obtener dicho valor se
10
utiliza la relación:
(4-2)
dondeDonde: fo es la frecuencia de resonancia en hertz del SAR para polarización E
es la longitud promedio del cuerpo
d es el diámetro promedio del cuerpo
Antes de la frecuencia de resonancia el SAR varía aproximadamente como
función de f 2, mientras que posterior al punto de resonancia lo hace como función de
1/f.
La dependencia general del SAR y la frecuencia se muestra en las figuras xxx
4.4 y xxx4.5. Para la primera de ellas se muestra el efecto del SAR y como varía este
en humanos, mientras que la segunda figura ilustra la misma situación en ratas. Se
incluyen además las tres polarizaciones de más importantes de onda: E, H y K.
Obsérvese que para la polarización E el valor máximo (al cual ocurre la resonancia) es
de aproximadamente 80 MHz para el hombre y cerca de 600 MHz para la rata. Para
ambas figuras la frecuencia de resonancia es función de las longitudes del cuerpo y la
longitud de onda involucrada.
35
Figura 4.1 Valores promedios de SAR de cuerpo entero calculados para un hombre
promedio utilizando tres polarizaciones distintas. La densidad de potencia incidente es
de 1 mW/cm2.
36
Figura 4.2 Valores promedios de SAR de cuerpo entero calculados para una rata
promedio utilizando tres polarizaciones distintas. La densidad de potencia incidente es
de 1 mW/cm2
Las figuras 4.3 y 4.4 también muestran que antes de la frecuencia de resonancia
el SAR es generalmente mayor para la polarización E, intermedio para la polarización K
y menor para la polarización H. Esto es producto de la magnitud del campo interno
dentro del cuerpo. Esto será analizado posteriormente cuando se proceda al cálculo del
campo eléctrico interno y los efectos de la polarización de la onda.
Una vez analizado el comportamiento del SAR promedio en humanos,
procederemos a explicar como pueden ser obtenidas las cantidades involucradas, a
saber, σ que es la conductividad del medio y E, que es el campo interno en un punto
dentro del objeto de medición.
37
4.2.2 Cálculo de la conductividad del medio utilizando modelos de absorción de
onda plana
La absorción del la energía por parte de un cuerpo es en buena parte función de
la frecuencia de la onda incidente.
Muchos cálculos de la energía, normalmente
complejos de determinar, han sido realizados y existe información y datos relevantes al
respecto. Las características de la forma en que ocurre la absorción son explicadas a
continuación primero para modelos de onda plana, por ser los más simples de
comprender.
Aunque los modelos de onda plana no representan bien a humanos, este tipo de
análisis ha demostrado ser muy importante para comprender los aspectos cualitativos de
las características de la absorción de energía. Cuando una onda plana choca contra un
dieléctrico, la onda transmitida a través de este es atenuada conforme avanza y
transfiere energía al cuerpo. Para la mayoría de los dieléctricos, la onda se atenúa
rápidamente. Esta característica es descrita como penetración. La penetración de una
onda puede ser calculada como el valor al cual la intensidad del campo en la superficie a
disminuido hasta un 36.8% (e-1=0.368) de su valor inicial. La penetración también es
determinable a través del vector de Poynting en el punto en el cual ha sufrido una
atenuación del 13.5 % (e-2 = 0.135) del valor en la superficie.
Para una onda plana incidente en un objeto dieléctrico plano, la penetración
puede obtenerse como:
(4-3)
Donde: f es la frecuencia en Hertz
ε" es la parte compleja de la permitividad, una medida de la fricción asociada
con el cambio de la polarización y el desplazamiento de las cargas en el medio
' es la parte real de la permitividad
38
La figura 4.6 muestra la penetración como función de la frecuencia para un
dieléctrico plano cuya permitividad corresponde a dos tercios de la permitividad del
tejido muscular humano.
Figura 4.3 Permitividad promedio del ser humano (equivalente a dos tercios de la
permitividad del tejido muscular) como función de la frecuencia.
Figura 4.4 Penetración versus frecuencia para un dieléctrico con permitividad
equivalente a dos tercio del tejido muscular
39
Conforme aumenta la frecuencia, la penetración es menor siendo la mayor parte
de la energía absorbida cerca de la superficie. En nuestro ejemplo, a 2450 MHz la
penetración es de 2 cm mientras que a 10 GHz esta pasa a ser de 0.4 cm.
Los resultados del modelo de onda plana posee características ciertas para otros
objetos. Esto es, a bajas frecuencias las ondas penetran mucho más profundamente que
a altas frecuencias. A muy altas frecuencias cualquier material dieléctrico calentado por
efecto de ondas planas incidentes tendrá básicamente un calentamiento muy cercano a
su superficie.
4.2.3 Condiciones de frontera y valores de campos eléctricos internos
En esta sección algunas de las características básicas de los campos
electromagnéticos son utilizadas para estimar valores del SAR utilizando dos técnicas
cualitativas.
La primera consiste en condiciones de frontera de los campos
electromagnéticos y la segunda considera el flujo magnético interceptado por el cuerpo
sobre el que incide la onda.
Se sabe que en la frontera de un cuerpo se deben cumplir las siguientes
ecuaciones para los campos eléctricos:
E1p = E2p
E1n =
1
(4-4)
E2n
2
(4-5)
donde E1p y E2p son los componentes del campo paralelos a la frontera y E1n y E2nson los
componentes perpendiculares a este como se muestra en la figura 4.8xxx.
40
Figura 4.5 Componentes del campo cercano a un vecindario entre dos medios teniendo
permitividades
Obsérvese que si
2
>>
1y
2.
, entonces E2n << E1n. Si E1n es el campo en el espacio
1
vacío y E2n el campo dentro del cual el campo incide, el campo interno cerca de la
frontera será mucho menor que el campo externo suponiendo que los campos son
normales a la superficie. Además, los campos serán iguales si los componentes son
paralelos a la frontera. Estos dos resultados son de gran importancia para entender la
absorción de la energía cerca de la superficie.
De la forma integral de una de las ecuaciones de Maxwell tenemos:
(4-6)
Para el caso de un dieléctrico circular en un campo magnético uniforme la
ecuación puede ser resuelta utilizando la simetría cilíndrica y por tanto deduciendo que
el campo eléctrico únicamente tendrá un componente radial que será constante a través
de camino circular como lo muestra la figura 4.8.
41
Figura 4.6 Un dieléctrico en un campo magnético uniforme.
Para E constante a través de esta circunferencia y H uniforme tendríamos:
(4-7)
La ecuación 4-6 muestra que el campo eléctrico depende de la razón de cambio
del flujo magnético interceptado por el cuerpo y la ecuación 4-7 muestra que para el
caso especial de la figura 4.8 el campo eléctrico circula alrededor del campo magnético
y es directamente proporcional al radio. El campo eléctrico de este ejemplo sería mayor
para un cuerpo cuya área interceptada por el campo magnético fuera mayor. En otras
palabras, el campo eléctrico E es proporcional al área transversal atravesada por el
campo magnético. Este resultado es importante para entender cualitativamente las
características de absorción de energía.
El campo interno total es la suma de los dos campos internos:
Ein = E e+ Eh
(4-8)
donde: Ee es el campo eléctrico interno generado por el campo eléctrico incidente Einc
Eh es el campo eléctrico interno generado por el campo magnético incidente Hinc
Ein es el campo interno total
Ee es la magnitud del vector de campo Ee
42
A bajas frecuencias, Ee puede ser calculado de Einc (de igual manera para Eh)
para obtener el campo interno total. A altas frecuencias, los campos estarán fuertemente
unidos por las relaciones establecidas en las ecuaciones de Maxwell y será más difícil el
cálculo. Sin embargo, las relaciones cualitativas se mantendrán de modo que pueden
ser utilizadas para entender el cálculo de Ein.
Los principios para comprender el campo Ein de manera cualitativa son dados a
continuación:
a) Ee es más fuerte cuando Einc es mayormente paralelo a la frontera del cuerpo que
cuando es perpendicular a esta.
b) Eh es más fuerte cuando Hinc intercepta una sección transversal mayor que cuando
intercepta una sección transversal menor.
La figura 4.9 muestra algunos ejemplos de evaluaciones cualitativos de los
campos internos basados en estos principios. Para simplificar se utilizan cilindros pero
las bases son las mismas para figuras más complicadas como el cuerpo humano. La
dependencia del SAR a la polarización puede ser explicada a través de estos dos
principios básicos como se muestra en la tabla 4.2.
43
Figura 4.7 Evaluación cualitativa de campos internos basados en principios cualitativos
Tabla 4.2. Aplicación de los principios cualitativos al cálculo del SAR
Polarización
E
Einc
Fundamentalmente
paralelo
Polarización
K
Fundamentalmente
normal
Polarización
H
Fundamentalmente
normal
Hinc
Intercepta
un área
transversal
amplia
Intercepta
un área
transversal
amplia
Intercepta
un área
transversal
pequeña
Ee
Fuerte
Eh
Fuerte
SAR
Mayor
Débil
Fuerte
Intermedio
Débil
Débil
Menor
44
Capítulo 5: Mediciones Experimentales
Una vez que se haya comprendido los valores a medir y su significado, el paso
restante es proceder a tomar mediciones. Antes de tomar cualquier medición, es
importante considerar una serie de recomendaciones para reducir las fuentes de error
durante las mediciones. Este capítulo considera primeramente todos los factores que
deben analizarse antes de tomar las mediciones según el estándar de la IEEE C95.31991[31]. Un resumen ampliado se incluye como apéndice donde se profundiza en
cuanto al tema. Una vez que se haya determinado que se cumplen las condiciones
necesarias para tomar mediciones libres de errores, se adjuntarán los resultados
obtenidos.
5.1
Consideraciones preliminares
5.1.1 Características de la radiación
La radiación por analizar debe estar en el rango definido por la antena del EMR300. Esta antena tiene un rango de frecuencias de 3 MHz a 18 GHz por lo tanto se
deben considerar toda la radiación existente entre este rango. Esto incluye antenas de
TDMA (800 MHz), GSM (1900 MHz), radiodifusión en AM (530-1700 kHz) y en FM
(88-108 MHz) entre otras. Se seleccionaron las radiobases por facilidad de acceso para
realizar las mediciones.
5.1.2 Distancia entre elementos
La distancia que exista entre la punta de prueba del equipo y los distintos
elementos del sistema es de vital importancia para asegura que no ocurran errores de
medición. Las principales distancias mínimas que deben respetarse son:
a) Distancia entre la punta de prueba y la fuente:
Se debe respetar una distancia mínima de aproximadamente 0.2 longitudes de
onda para asegurarse que el error sea menor al 10% (véase apéndice B.4.3). En nuestro
45
caso esta distancia sería de 0.2λ = 0.2 ⋅
c
0.2(3 x10 8 )
=
= 7.5cm tomando en
f
800 x10 6
cuenta que la menor frecuencia es la de las antenas TDMA de 800 MHz.
b) Distancia entre la punta de prueba y reradiadores pasivos:
Se debe asegura primeramente que estemos fuera del campo reactivo de la
fuente en cuestión. El campo reactivo es despreciable para distancias mayores a 0.15
longitudes de onda. Para nuestro caso, esta distancia sería:
0.15λ = 0.15
c
=5.625cm
f
Además, se deben asegurar condiciones de onda plana donde exista una
exposición de cuerpo entero de la persona a la radiación que facilite la determinación
posterior del SAR. Se considera como exposición de onda plana a cualquier distancia
mayor a tres longitudes de onda. En nuestro caso particular, esta distancia sería:
3λ = 3
c
=1.125m
f
En ambos casos, se utilizó la frecuencia de la señal TDMA de 800 MHz por ser
el peor caso.
5.1.3 Estimación del campo esperado
Es importante tener un estimado de la magnitud del campo eléctrico antes de
comenzar a tomar mediciones por motivos de seguridad. Se hizo una revisión de la
documentación pertinente en informes técnicos realizados por el Instituto Costarricense
de Electricidad (ICE). En todos los estudios, se verifica el cumplimiento de las normas
por amplio margen, por lo que se descarta cualquier posibilidad de estar sometido a
campos potencialmente perjudiciales.
Aún así, en lugares en los que no existen informes actualizados, se realizaron
mediciones previas a las definitivas con el fin de verificar la intensidad del campo
existente. En ningún caso la densidad de potencia ni la intensidad de campo superaron
los valores máximos establecidos por las normas.
46
5.1.4 Criterios de selección de sitios
Para la exposición, se recomienda los sitios en La Sabana por ser una muestra
representativa y típica de las radiobases rodeadas de núcleos comerciales, residenciales
y de recreación. Además, tanto la cercanía entre antenas como la cantidad de ellas,
hacen que la condición sea más desfavorable. Se incluyen también sitios en San Pedro
por ser el entorno inmediato y San José por ser donde se ubica la mayor concentración
poblacional.
Ambos sitios cuentan además con cercanía a núcleos comerciales y
residenciales así como alta concentración de fuentes de radiación producto de la
proximidad entre antenas.
Los sitios seleccionados para medición de datos serían los siguientes:
•
Radiobase 2x1: Edificio Sabana Oeste (antiguo 2x1).
•
Radiobase JPS: San José centro.
•
Radiobases RACSA: San José centro frente al Teatro Nacional.
•
Edificio ICE: San Pedro.
•
Radiobase UNED: Sabanilla
5.1.5 Altura de la medición
Debido a las características de las fuentes de radiación, se ha determinado que el
puntos más sensible a la radiación electromagnética producto del uso del celular es el
cerebro (IEGMP, 2000). Por tal motivo, se debe utilizar un alturas de 1.7 m tomando en
cuenta la ubicación de dicho órgano en un hombre promedio de 1.75 m.
5.16
Tiempos utilizados en las mediciones
Tanto las normas de la ICNIRP como de la IEEE coinciden en utilizar un tiempo
promedio de 6 minutos para promediar la exposición en ambientes laborales (véase la
tabla 4.1).
Sin embargo, ambas difieren en el tiempo a utilizar en ambientes
poblacionales. La ICNIRP mantiene un tiempo promedio de 6 minutos mientras que la
IEEE utiliza un tiempo de 30 minutos. Se utilizará lo establecido por la ICNIRP para
facilitar la toma de datos.
47
Otro tiempo importante es el tiempo para determinar promedios utilizado por el
equipo de medición de campo electromagnético EMR-300. El equipo puede calcular
promedios en lapsos desde 4 hasta 152 segundos. Se utilizó un tiempo de 60 segundos
para obtener el promedio a través de 6 datos recolectados en este intervalo con el fin de
no almacenar demasiados datos en memoria.
5.2
Resultados obtenidos
Los resultados obtenidos en el trabajo de campo una vez realizadas todas las
consideraciones necesarias se muestran a continuación.
5.2.1 ICE, San Pedro: Sala de transmisiones internacionales
Descripción del lugar:
El equipo se colocó en medio del pasillo de la sala de transmisiones
internacionales. Esta sala cuenta con equipo que recibe las señales de las antenas GSM
y TDMA para demodularlas y decodificarlas. Algunos de estos equipos cuentan con
advertencias debido a que emiten alta radiación electromagnética de altas frecuencia.
Existe además cableado proveniente de dichas antenas.
Figura 5.1 Ubicación del equipo en la sala de transmisiones internacionales
48
Tablas y gráficos de resultados:
MEM#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
VALUE
0.0001
0.0001
0.0002
0.0002
0.0003
0.0003
0.36
0.37
0.38
0.4
0.41
0.41
UNIT
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
RESULT
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AXIS
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
TIME
9:47:58
9:49:01
9:50:01
9:51:00
9:52:00
9:53:00
9:56:36
9:57:36
9:58:35
9:59:35
10:00:43
10:01:43
DATE
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
CAL
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tabla 5.1 Resultados obtenidos en la sala de transmisiones internacionales del ICE,
San Pedro
49
2
1.5
1
0.5
0
10:02:38
10:01:55
10:01:12
10:00:29
9:59:46
9:59:02
9:58:19
9:57:36
9:56:53
9:56:10
Intensidad de campo (V/m)
Intensidad de Campo Eléctrico
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.2 Gráfica intensidad de campo eléctrico vs tiempo para la sala de
transmisiones internacionales del ICE, San Pedro
Densidad de potencia
(W/m²)
Densidad de potencia
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
9:53:17
9:52:34
9:51:50
9:51:07
9:50:24
9:49:41
9:48:58
9:48:14
9:47:31
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.3
Gráfica densidad de potencia vs tiempo para la sala de
transmisiones internacionales del ICE, San Pedro
5.2.2 ICE, San Pedro: Terraza antenas de transmisión
Descripción del lugar:
El EMR-300 ubicado entre las antenas GSM y TDMA y la estructura metálica de
una torre que sostiene aún más antenas. Se puede observar tanto las antenas GSM como
50
las TDMA al fondo. La exposición en estas circunstancias puede ser únicamente
recibida por trabajadores del ICE en caso de reparación de equipo.
Figura 5.4 Ubicación del equipo en la terraza de las antenas del ICE, San Pedro
51
Tablas y gráficos de resultados:
MEM#
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
VALUE
1.87
1.82
1.82
1.82
1.8
1.78
1.79
1.81
0.0089
0.009
0.0088
0.0086
0.0086
0.0084
0.0082
0.0081
UNIT
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
RESULT
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AXIS
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
TIME
10:43:40
10:44:39
10:45:42
10:46:42
10:47:42
10:48:41
10:49:41
10:50:41
10:56:16
10:57:20
10:58:19
10:59:19
11:00:25
11:01:25
11:02:25
11:03:28
DATE
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
CAL
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tabla 5.2 Resultados obtenidos en la terraza del ICE, San Pedro
2
1.5
1
0.5
0
10:51:36
10:50:53
10:50:10
10:49:26
10:48:43
10:48:00
10:47:17
10:46:34
10:45:50
10:45:07
Intensidad de campo (V/m)
Intensidad de Campo
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.5 Gráfica intensidad de campo eléctrico vs tiempo para la terraza del ICE, San
Pedro
52
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
11:01:41
11:00:58
11:00:14
10:59:31
10:58:48
10:58:05
10:57:22
10:56:38
10:55:55
Densidad de potencia
(W/m²)
Densidad de potencia
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.6 Gráfica densidad de potencia vs tiempo para la terraza del ICE, San Pedro
5.2.3 Sabana: Radiobase 2x1
Descripción del lugar:
La radiobase 2x1 en la Sabana se encuentra muy cercana a objetos metálicos
(como portones) por lo que se tuvo que ubicar el equipo a cierta distancia de la calle
donde no existiera ese inconveniente.
Figura 5.7 Equipo de medición frente a radiobase 2x1, Sabana
53
Tablas y gráficos de resultados:
MEM#
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
VALUE
1.05
1.05
1.06
1.07
1.07
1.1
1.12
1.14
0.0036
0.0036
0.0036
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
UNIT
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
RESULT
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AXIS
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
TIME
12:34:25
12:35:25
12:36:25
12:37:24
12:38:28
12:39:27
12:40:27
12:41:27
12:44:16
12:45:16
12:46:16
12:47:15
12:48:15
12:49:14
12:50:18
12:51:17
DATE
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
22/06/2007
CAL
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tabla 5.3 Resultados obtenidos frente a radiobase 2x1, San José
2
1.5
1
0.5
0
12:40:19
12:39:36
12:38:53
12:38:10
12:37:26
12:36:43
12:36:00
12:35:17
12:34:34
12:33:50
Intensidad de campo
(V/m)
Intensidad de campo
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.8 Gráfica intensidad de campo eléctrico vs tiempo para la
radiobase 2x1, La Sabana
54
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
12:49:41
12:48:58
12:48:14
12:47:31
12:46:48
12:46:05
12:45:22
12:44:38
12:43:55
Densidad de potencia
(W/m²)
Densidad de potencia
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.9 Gráfica densidad de potencia vs tiempo para la radiobase 2x1,
La Sabana
5.2.4 San José: Junta de Protección Social
Descripción del lugar:
Se utilizó el parqueo de la Junta por ser el lugar más adecuado para tomar
mediciones puesto que las calles frente a la JPS suelen ser muy concurridas. Además,
las estructuras metálicas funcionan como reradiadores pasivos que deben evitarse. Se
intento alejarse lo más posible de los carros una vez en el parqueo.
Figura 5.10 Ubicación del equipo previo a la toma de mediciones en el parqueo la
Junta, frente al edificio de la Junta de Protección Social de San José
55
Tablas y gráficos de resultados:
MEM#
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
VALUE
0.74
0.74
0.73
0.78
0.87
0.89
0.89
0.92
0.0025
0.0029
0.0033
0.0038
0.0042
0.0046
0.0048
0.0047
UNIT
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
RESULT
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AXIS
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
TIME
10:12:01
10:13:01
10:14:01
10:15:04
10:16:04
10:17:03
10:18:03
10:21:15
10:23:10
10:24:10
10:25:10
10:26:09
10:27:13
10:28:12
10:29:12
10:30:12
DATE
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
CAL
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Tabla 5.4 Resultados obtenidos frente al edificio de la JPS, San José
2
1.5
1
0.5
0
10:17:46
10:17:02
10:16:19
10:15:36
10:14:53
10:14:10
10:13:26
10:12:43
10:12:00
10:11:17
Intensidad de campo
(V/m)
Intensidad de campo
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.11 Gráfica intensidad de campo eléctrico vs tiempo para radiobase
frente al edificio de la JPS
56
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
10:30:43
10:30:00
10:29:17
10:28:34
10:27:50
10:27:07
10:26:24
10:25:41
10:24:58
10:24:14
Densidad de potencia
(W/m²)
Densidad de potencia
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.12 Gráfica intensidad de campo eléctrico vs tiempo para radiobase
frente al edificio de la JPS
57
5.2.5 San José: Radiobases RACSAICE, frente al Teatro Nacional
Descripción del lugar:
Se utilizó la Plaza de la Cultura para colocar el EMR-300 cercano a las antenas
del ICE en San José. Por lo concurrido del lugar, se tuvieron dificultades al asegurarse
el distanciamiento entre el equipo y las personas.
Figura 5.13 Localización del equipo de medición frente al Teatro Nacional
Tablas y gráficos de resultados:
MEM#
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
VALUE
0.42
0.4
0.39
0.37
0.39
0.42
0.47
0.5
0.0007
0.0008
0.001
0.001
0.0009
0.0009
0.0008
UNIT
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
RESULT
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AXIS
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
TIME
11:56:37
11:57:37
11:58:37
11:59:36
12:00:41
12:01:40
12:02:40
12:03:40
12:04:17
12:05:17
12:06:20
12:07:19
12:08:19
12:09:19
12:10:18
DATE
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
26/06/2007
CAL
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
58
134
0.0007
W/m2
AV
EFF
12:11:18
26/06/2007
1
Tabla 5.5 Resultados obtenidos frente al ICE, San José
2
1.5
1
0.5
0
12:02:10
12:01:26
12:00:43
12:00:00
11:59:17
11:58:34
11:57:50
11:57:07
11:56:24
11:55:41
Intensidad de campo
(V/m)
Intensidad de campo
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.14 Gráfica intensidad de campo eléctrico vs tiempo para
radiobases del ICE, San José
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
12:10:48
12:10:05
12:09:22
12:08:38
12:07:55
12:07:12
12:06:29
12:05:46
12:05:02
12:04:19
Densidad de potencia
(W/m²)
Densidad de potencia
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.15 Gráfica intensidad de campo eléctrico vs tiempo para
radiobases del ICE, San José
5.2.6 Sabanilla: Radiobase UNED
59
Descripción del lugar:
Se utilizaron las zonas verdes cercanas al parqueo trasero de la Facultad de
Agronomía para asegurarse de cumplir con las condiciones necesarias para una
medición satisfactoria.
Figura 5.16 Ubicación del equipo de medición frente a radiobase de la UNED, en la
Facultad de Agronomía
Tablas y gráficos de resultados:
MEM#
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
VALUE
1.12
1.12
1.14
1.13
1.09
1.14
1.14
1.15
0.0036
0.0038
0.0041
0.0041
0.0041
0.0042
UNIT
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
RESULT
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AXIS
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
TIME
10:56:55
10:57:55
10:58:55
10:59:54
11:00:55
11:01:58
11:02:58
11:03:58
11:05:08
11:06:08
11:07:11
11:08:11
11:09:11
11:10:10
DATE
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
27/06/2007
Tabla 5.6 Resultados obtenidos para la radiobase de la UNED
CAL
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
60
2
1.5
1
0.5
0
11:03:50
11:03:07
11:02:24
11:01:41
11:00:58
11:00:14
10:59:31
10:58:48
10:58:05
10:57:22
Intensidad de campo
(V/m)
Intensidad de campo
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.17 Gráfica intensidad de campo eléctrico vs tiempo para la radiobase de la
UNED, Sabanilla
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
11:11:02
11:10:19
11:09:36
11:08:53
11:08:10
11:07:26
11:06:43
11:06:00
11:05:17
11:04:34
Densidad de potencia
(W/m²)
Densidad de potencia
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.18 Gráfica intensidad de campo eléctrico vs tiempo para la radiobase de la
UNED, Sabanilla
61
5.2.7
Laboratorio Escuela de Ingeniería Eléctrica: Radiación celular
Se realizaron además pruebas de laboratorio para determinar el nivel de
radiación a la que se ve expuesta una persona al realizar una breve llamada de celular.
Se utilizó el software incluido por el EMR-300 para estos efectos. A continuación se
muestra la interfaz utilizada junto con una breve explicación de su funcionamiento.
Para más información acerca de la configuración y explicación de los parámetros favor
referirse al apéndice A.
Parámetro de
medición
Inicio de la
medición
Modo de
operación
Configuración
del inicio
automático
Tiempo para
determinación
de promedio
Duración de la
toma de datos
y del intervalo
de almacenaje
Figura 5.2319 Interfaz del software de medición EMR-300
Estos resultados no utilizan las mismas consideraciones utilizadas en las
mediciones cerca de radiobases pues varían las características de la medición. Sin
embargo, las condiciones de la toma de mediciones también deben ser consideradas y se
resumen a continuación:
•
Características de la radiación: Se utilizó un teléfono celular de tecnología GSM,
es decir a una frecuencia de 1800MHz.
•
Distancia entre elementos: La punta de prueba se colocó lo más cercanamente
posible al celular simulando la distancia entre el celular y la cabeza del usuario.
62
•
Estimación del campo esperado: No se tiene un estimado del campo eléctrico
esperado, se procede a realizar las mediciones suponiendo que la radiación
emitida no es nociva para la salud.
•
Tiempos utilizados en las mediciones:
Se utilizaron tiempos breves para
disminuir los costos de la experimentación y utilizando la siguiente relación
(véase la sección B.1.4 del apéndice B)[31]:
W ( mW / cm 2 ) ⋅ t (min) ≤ 6mW ⋅ min/ cm 2
Esto permite determinar conclusiones válidas sin utilizar el promedio de 6
minutos recomendado en las normas. Para nuestro caso, se utilizará un tiempo de 40
segundos lo que cambia la restricción a:
W ( mW / cm 2 ) ≤ 8.95mW ⋅ min/ cm 2
W ( mW / cm 2 ) ≤ 89.5W / m 2
La nueva densidad de potencia aumenta puesto que el tiempo es menor a 6
minutos. Se realiza la conversión puesto que los valores obtenidos están dados en W/m2
en las mediciones tomadas.
Tablas y gráficos de resultados:
Los resultados obtenidos utilizando el software del EMR-300 fueron los
siguientes:
INDEX
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
TIME
17:04:47
17:04:51
17:04:55
17:04:59
17:05:03
17:05:07
17:05:11
17:05:15
17:05:19
17:05:23
X
0,24
0,21
0,5
0,44
0,21
0,18
0,21
0,14
0,22
0,26
Y
0
0
1,53
1,17
0
0
0
0
0
0
Z
0
0
0,77
0,58
0
0
0
0
0
0
EFF
0,24
0,21
1,78
1,38
0,21
0,18
0,21
0,14
0,22
0,26
Tabla 5.7 Resultados obtenidos en el laboratorio para la intensidad de campo eléctrico
63
Utilizando los siguientes parámetros:
•
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
•
Probe: 9
•
Type: E
•
Date: 05-23-2007
•
Calibr Factor: 1.000
•
Unit: V/m
•
Max: OFF
•
Average: 4.0 sec
Intensidad
de campo
resultante
Eje x
2
1,5
1
0,5
17:05:25
17:05:21
17:05:17
17:05:12
17:05:08
17:05:04
17:05:00
17:04:55
17:04:51
-0,5
Eje y
17:04:47
0
17:04:42
Intensidad de campo
(V/m)
Intensidad de campo en función del
tiempo
Eje z
Tiempo (hh:mm:ss)
Figura 5.2320 Intensidad de campo en función del tiempo
Para la densidad de potencia, se obtuvieron los siguientes resultados:
INDEX
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
TIME
17:06:24
17:06:28
17:06:32
17:06:36
17:06:40
17:06:44
17:06:48
17:06:52
17:06:56
17:07:00
X
0,0001
0,0001
0,0011
0,0003
0,0001
0,0001
0,0001
0,0002
0,0002
0,0001
Y
0
0
0,0056
0,0011
0
0
0
0
0
0
Z
0
0
0,0012
0,0002
0
0
0
0
0
0
EFF
0,0001
0,0001
0,0079
0,0016
0,0001
0,0001
0,0001
0,0002
0,0002
0,0001
64
Tabla 5.8 Resultados obtenidos en el laboratorio para la densidad de potencia
Utilizando los siguientes parámetros:
•
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
•
Probe: 9
•
Type: E
•
Date: 05-23-2007
•
Calibr Factor: 1.000
•
Unit: W/m*m
•
Max: OFF
•
Average: 4.0 sec
0,01
Densidad de
potencia resultante
Eje x
0,008
0,006
0,004
0,002
17:07:05
Tiempo (hh:mm:ss)
17:07:00
17:06:56
17:06:52
17:06:48
17:06:43
17:06:39
17:06:35
17:06:30
-0,002
Eje y
17:06:26
0
17:06:22
Densidad de
potencia (W/m²)
Densidad de potencia en función del
tiempo
Eje z
Figura 5.2321 Densidad de potencia en función del tiempo
Para determinar el promedio de la intensidad de campo y la densidad de
potencia, se utiliza la definición que dan los estándares de la IEEE (véase la sección
B.1.4 del apéndice B)[31]:
1
E=
T
tf
∫ E (t )dt
t0
65
1
S=
T
tf
∫ S (t )dt
t0
Calculamos una función equivalente a través de un polinomio de orden 6 para
determinar estos promedios:
Intensidad de campo en función del tiempo
Intensidad de
campo resultante
1.5
Función equivalente
1
y = 2E+23x 6 - 7E+23x 5 + 1E+24x 4 -
0.5
1E+24x 3 + 6E+23x 2 - 2E+23x +
2E+22
17:05:25
Tiempo (hh:mm:ss)
17:05:21
17:05:17
17:05:12
17:05:08
17:05:04
17:05:00
17:04:55
17:04:51
17:04:47
-0.5
17:04:42
0
Intensidad de campo en función del tiempo
2
Intensidad de
campo resultante
1.5
Función equivalente
1
0.5
y = 17711x 6 - 33312x 5 + 23494x 4 7550.2x 3 + 1039.2x 2 - 40.137x +
0.2139
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
-0.5
0.10
0
0.00
Intensidad de campo (V/m)
Intensidad de campo (V/m)
2
Tiempo(min)
Figura 5.22 Intensidad de campo en función del tiempo
y función equivalente utilizada
66
Densidad de potencia en función del tiempo
Densidad de
potencia resultante
Función equivalente
0.008
0.006
0.004
0.002
y = 68.739x 6 - 126.22x 5 +
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
-0.002
0.10
0
0.00
Densidad de potencia (W/m²)
0.01
86.224x 4 - 26.495x 3 + 3.3946x 2 0.109x - 0.0001
Tiempo (min)
Densidad de potencia en función del tiempo
Densidad de potencia
(W/m²)
0.01
Densidad de
potencia resultante
0.008
Función equivalente
0.006
0.004
6
5
y = 6E+20x - 3E+21x +
0.002
4
3
5E+21x - 4E+21x +
0
17:06: 17:06: 17:06: 17:07: 17:07:
-0.002 09
26
43
00
18
Tiempo (hh:mm:ss)
2
2E+21x - 7E+20x + 8E+19
Figura 5.23 Densidad de potencia en función del tiempo
y función equivalente utilizada
El promedio de ambos valores finalmentfinalmente seríae sería:
E=
67
1
E =
0.6
0.6
∫(17711x6 - 33312x5 + 23494x4 - 7550.2x3 + 1039.2x2 - 40.137x + 0
0
E = 0.453V / m
1
S =
0.6
0.6
∫( 68.739x6 - 126.22x5 + 86.224x4 - 26.495x3 + 3.3946x2 - 0.109x 0
S = 0.001092W / m 2
5.3
Cálculo del SAR a partir de campos eléctricos externos
Es importante aclarar lo que establece la IEEE para procedimientos de cálculo
del SAR a partir de campos eléctricos externos (véase sección B.5 del apéndice B):
“Como consecuencia, el SAR inducido en un objeto o persona cerca de una fuente de
radiación o reradiador pasivo es extremadamente difícil de estimar a través de datos de
campos eléctricos externos.
Esta información sólo puede proveer la base para
estimaciones aproximadas del valor máximo espacial del SAR útiles para establecer
medidas temporales de protección en una situación de exposición puntual.”[31]
Para medir el SAR con exactitud se deben utilizar métodos que permitan
determinar con precisión los valores de campo eléctrico interno.
Estos métodos
incluyen implantes de puntas de prueba en el tejido humano para medición de campos
eléctricos internos, métodos basados en calorimetría y métodos basados en el cálculo de
la corriente interna total. Sin embargo, todos estos métodos requieren instrumentación
altamente especializada que permita realizar las distintas mediciones involucradas.
Por otra parte las restricciones básicas para intensidad de campo y densidad de
potencia (dependiendo de la frecuencia) establecidas en los estándares pretenden
asegurar que no se excederá el SAR de cuerpo entero.
El cálculo del SAR puede realizarse a través de la ecuación 4-1:
σ Ein
SAR =
=
ρm
ρm
P
utilizando la conductividad
σ
2
de los tejidos a distintas frecuencias, la densidad de
masa de los mismos y el valor de campo eléctrico interno obtenido a través de las
condiciones de frontera y los valores de campos eléctricos externos.
68
5.3.1 Consideraciones generales
Para calcular el SAR, debido a que el equipo de medición EMR-300 presenta
varias limitantes, deben hacerse una serie de consideraciones para la estimación del peor
caso. Las dos mayores limitantes del equipo para el cálculo del SAR son:
a) No permite identificar las frecuencias de las radiaciones medidas.
Esto
representa un problema dado que tanto la conductividad es función de la
frecuencia.
b) No permite determinar la polarización de la onda debido a que calcula el valor
efectivo (rms) del campo en cuestión. Dado que los valores de campo eléctrico
internos cumplen con las condiciones de frontera, es importante determinar cual
es el valor del campo eléctrico normal y paralelo a la superficie del cuerpo para
su cálculo.
Las limitaciones obligan a realizar suposiciones para calcular valores máximos
del SAR dependiendo de distintos valores de frecuencia y polarización de onda.
Realizando un análisis de la ecuación 4-1, se puede determinar que el SAR es máximo
cuando:
a) La conductividad del tejido es mayor
b) El campo eléctrico interno es mayor (la onda tiene una polarización E)
Se utilizaron los valores de conductividad en función de la frecuencia para un
rango de 1 MHz a 10 GHz. Los valores utilizados se muestran en la siguiente figura:
69
Conductividad en función de la frecuencia
Conductividad (S/m)
100.000
10.000
Tejido muscular
1.000
1
10
100
1000
10000
Tejido óseo
0.100
0.010
Frecuencia (MHz)
Figura 5.24 Conductividad en función de la frecuencia [11]
Se eligieron los tejidos musculares y óseos por ser los valores extremos para la
conductividad del cuerpo, siendo el muscular el de mayor conductividad y el óseo el de
menor conductividad. Los valores de la densidad de masa para un tejido muscular y
óseo utilizados son, respectivamente, 1100 y 1525 kg/m3 [31].
Los valores del campo eléctrico interno utilizados son los mismos que los de
campo eléctrico externo, dado que para la polarización E se cumple la ecuación 4-4:
E1p = E2p
Consideramos, además, que el SAR tiene su valor máximo en la frontera del
tejido según lo establece la IEEE en el estándar C95.3-1991, página 24:
“En una esfera (como la cabeza humana) o cilindro (como en una pierna o
brazo) pueden ocurrir resonancias, causando grandes gradientes en las distribuciones de
la intensidad de campo eléctrico internos con puntos localizados cerca del centro de la
esfera y ondas estacionarias a través del resto del volumen sujeto a exposición. Aún así,
el SAR en la superficie es típicamente mayor y es usualmente el valor máximo del SAR
localizado.”
Estas consideraciones facilitan los cálculos y nos dan una idea de la magnitud
del SAR para las condiciones medidas en las distintas ubicaciones. Aún así los cálculos
son valores representativos para dos tejidos del cuerpo humano, pero no representan el
70
SAR en un punto real del mismo. Para obtener el SAR en un punto del interior del ser
humano sólo son válidas mediciones utilizando métodos apropiados donde sea posible
calcular la conductividad exacta del tejido en función de la frecuencia y valores reales
de campos eléctricos internos.
A continuación, se muestran las gráficas del SAR localizado para la cabeza.
SAR
1.00E-02
SAR (W/kg)
1
10
100
1000
10000
1.00E-03
Tejido muscular
1.00E-04
Tejido óseo
1.00E-05
1.00E-06
Frecuencia (MHz)
Figura 5.825 Gráfica del SAR en función de la frecuencia para la sala de
transmisiones internacionales del ICE, San Pedro
SAR
1.00E-01
SAR (W/kg)
1
10
100
1000
10000
1.00E-02
Tejido muscular
Tejido óseo
1.00E-03
1.00E-04
Frecuencia (MHz)
Figura 5.2619 Gráfica del SAR en función de la frecuencia para radiobase
2x1la sala de transmisiones internacionales del ICE, San PedroSabana
71
SAR
1.00E-01
1
10
100
1000
10000
SAR (W/kg)
1.00E-02
1.00E-03
Tejido muscular
Tejido óseo
1.00E-04
1.00E-05
Frecuencia (MHz)
Figura 5.270 Gráfica del SAR en función de la frecuencia la sala de
transmisiones internacionales del ICE, para radiobase de frente a la Junta de
Protección Social, San PedroJosé
SAR
1.00E-02
SAR (W/kg)
1
10
100
1000
10000
1.00E-03
Tejido muscular
Tejido óseo
1.00E-04
1.00E-05
Frecuencia (MHz)
Figura 5.2128 Gráfica del SAR en función de la frecuencia para radiobase
de avenida segunda
PedroJosé
la sala de transmisiones internacionales del ICE, San
72
SAR
1.00E-02
SAR (W/kg)
1
10
100
1000
10000
1.00E-03
Tejido muscular
1.00E-04
Tejido óseo
1.00E-05
1.00E-06
Frecuencia (MHz)
Figura 5.2229 Gráfica del SAR en función de la frecuencia para radiobases
del ICE, San José
SAR
1.00E-01
SAR (W/kg)
1
10
100
1000
10000
1.00E-02
Tejido muscular
1.00E-03
Tejido óseo
1.00E-04
1.00E-05
Frecuencia (MHz)
Figura 5.2330 Gráfica del SAR en función de la frecuencia para la radiobase de la
UNED, Sabanilla
73
SAR
1.00E-02
SAR(W/kg)
1
10
100
1000
10000
1.00E-03
Tejido muscular
Tejido óseo
1.00E-04
1.00E-05
Frecuencia (MHz)
Figura 5.31 Gráfica del SAR en función de la frecuencia para datos
recopilados en el laboratorio
5.5
Análisis de resultados obtenidos
Los resultados obtenidos en las distintas ubicaciones se resumen en la siguiente
tabla.
Se incluyen además los límites de la ICNIRP y de la IEEE a modo de
comparación para las frecuencias que representan los límites más restrictivos.
Fuente
ICE, San Pedro: Sala de transmisiones
internacionales
ICE, San Pedro: Terraza antenas de transmisión
Sabana: Radiobase 2x1
San Jose: Junta de Protección Social
San Jose: Frente al Teatro Nacional
Sabanilla: Radiobase UNED
Laboratorio: Radiación Celular
Normas
Poblacional
ICNIRP
Ocupacional
6
Intensidad
de campo
(V/m)
0.388
Densidad de
Potencia
(W/m²)6
0.0002
1.803
1.066
0.791
0.398
1.126
0.453
27.50
60.00
0.0087
0.0035
0.0042
0.0009
0.0039
0.00109
2.00
10.00
La densidad de potencia máxima permisible es mínima para valores de frecuencia entre 10- 400 MHz y
es una variable más a considerar a partir de estas frecuencias, según la ICNIRP. La IEEE establece que
para frecuencias mayores a 100 MHz debe utilizarse la densidad de potencia como la variable a
considerar y no ambas.
74
Normas
Poblacional
27.50
2.00
IEEE
Ocupacional
61.40
10.00
Tabla 5.9 Resumen de resultados y comparación con las normas para intensidad de
campo y densidad de potencia
A partir de los resultados obtenidos y las restricciones para la intensidad de
campo eléctrico y la densidad de potencia se puede determinar lo siguiente:
•Los
límites más restrictivos para la intensidad de campo y la densidad de
potencia establecidos por la ICNIRP ocurren a frecuencias entre los 10 y 400
MHz para ambientes tanto poblacionales como ocupacionales y toman los
valores mostrados en la tabla.
•Los
límites más restrictivos establecidos por las recomendaciones establecidas
por la IEEE ocurren a frecuencias entre los 100 y 300 MHz para ambientes
poblacionales y ocupacionales tomando los valores anteriormente mostrados.
•Las
restricciones para densidad de potencia coinciden para ambas normas tanto
en ambientes poblacionales como ocupacionales.
•Las
restricciones para intensidad de campo varían para exposición en ambiente
poblacional dado que la ICNIRP establece que la máxima exposición permisible
(MPE) debe ser de 60 V/m y la IEEE establece que debe ser de 61.4 V/m.
•Los
valores promedios calculados para la intensidad de campo están 15 veces
por debajo del límite más restrictivo según lo que recomiendan las normas para
la exposición de radiación en ambiente poblacional utilizando la mayor
intensidad de campo obtenida, a saber en la terraza de las antenas de transmisión
del ICE de San Pedro. Obsérvese, sin embargo, que este límite no es aplicable
debido a la ubicación y sólo se utiliza por motivos de análisis.
•Para
el promedio más bajo registrado y la misma restricción poblacional, en la
sala de transmisiones del ICE de San Pedro, la intensidad promedio obtenida
75
está hasta 70 veces por debajo de este límite. Nuevamente, utilizando el límite
poblacional que no es aplicable en este caso.
•Realizando
el mismo análisis de peor para las restricciones ocupacionales se
determina que los mayores valores calculados para la intensidad de campo están
33 veces por debajo del límite más restrictivo según lo que recomiendan las
normas de la ICNIRP. Para las normas de la IEEE los valores obtenidos están 34
veces por debajo de lo que indican dichas normas. Nuevamente, se utilizan los
datos registrados en la terraza del ICE de San Pedro.
•Para
el promedio más bajo registrado en la sala de transmisiones internacionales
y las restricciones ocupacionales la relación entre el promedio obtenido y las
normas es 154 veces más baja según la ICNIRP y 158 veces según la IEEE.
•Utilizando
los mayores valores de densidad de potencia calculados en la terraza
del ICE de San Pedro y los límites mas restrictivos (es decir a exposición
poblacional), se obtiene que la densidad de potencia está 230 veces por debajo
de lo que establecen las normas. Utilizando el límite ocupacional aplicable en
esta ubicación la relación aumenta a estar 1149 por debajo de lo que indican
ambos estándares.
•Para
los menores valores obtenidos en la sala de transmisiones internacionales y
los límites poblacionales de densidad de potencia se obtiene que los valores
obtenidos están 10000 veces por debajo de lo que establecen las normas. Para
los límites ocupacionales esta restricción aumenta a estar 50000 por debajo de lo
que establecen los límites.
•Los
resultados obtenidos en el laboratorio para la emisión producida por
celulares están casi 61 veces por debajo de los límites establecidos por la
intensidad de campo eléctrico y 1835 veces para la densidad de potencia. Los
valores se encuentran dentro del mismo orden de magnitud que los obtenidos en
las proximidades de las antenas de transmisión, siendo esta emisión considerable
al compararla con dichas antenas.
76
En conclusión, los resultados muestran el cumplimiento incondicional de ambas
normativas existentes para ambientes poblacionales como laborales.
La siguiente tabla resume los resultados obtenidos para el SAR.
SAR localizado
(W/kg)
Minimo7 Máximo8
Fuente
ICE, San Pedro: Sala de transmisiones
internacionales
ICE, San Pedro: Terraza antenas de transmisión
Sabana: Radiobase 2x1
San Jose: Junta de Protección Social
San Jose: Frente al Teatro Nacional
Sabanilla: Radiobase UNED
Laboratorio: Radiación Celular
Sabanilla: Radiobase UNED
Normas
Poblacional
ICNIRP
Ocupacional
Normas
Poblacional
IEEE
Ocupacional
0.00001
0.0015
0.00193
0.00007
0.00004
0.00001
0.00008
0.00001
0.00008
-
0.0314
0.0110
0.0060
0.0015
0.0123
0.002
0.0123
2
10
1.6
8
Tabla 5.10 Resumen de resultados y comparación con las normas para el SAR
localizado
A partir de esta tabla resumen podemos determinar que para los datos calculados
del SAR localizado en la cabeza y las normas de la IEEE y la ICNIRP se cumple:
•
Las normas de la IEEE son más restrictivas en cuanto al SAR se refiere.
•
Los valores máximos de SAR ocurren cuando la frecuencia es mayor
dado que el SAR es función de la conductividad del tejido. Sabemos que
la conductividad es mayor al aumentar la frecuencia y esto determina el
comportamiento del SAR para valores de frecuencia altos en emisión de
campos de RF.
7
El valor mínimo de SAR corresponde a la menor frecuencia evaluada (1 MHz) para tejido óseo.
8
El valor máximo de SAR corresponde a la mayor frecuencia evaluada (10 GHz) para tejido muscular.
77
•
Para el peor caso, de los datos obtenidos cerca de las antenas del ICE de
San Pedro en la terraza de dicho edificio, se obtiene que el valor máximo
del SAR es 51 veces menor que la mínima restricción establecida por la
IEEE para ambientes poblacionales de 1.6 W/kg. Además es 64 veces
menor que la restricción poblacional de la ICNIRP.
Los límites
utilizados en este análisis no son los indicados para esta ubicación y sólo
se utilizan con motivo de estudio.
•
Siempre para el peor caso, el SAR es 318 veces menor en la ubicación
seleccionada que lo que indican las normas de la ICNIRP y 255 veces
menor de lo que establecen las normas de la IEEE.
•
El SAR obtenido para la radiación celular es del mismo orden de
magnitud que el obtenido para la emisión causada por antenas de
transmisión y no puede ser desestimada. Se encuentra hasta 1000 veces
por debajo de las normas ICNIRP y 800 veces por debajo de las normas
de la IEEE.
Al igual que los datos obtenidos para la densidad de potencia y la intensidad de
campo eléctrico, los resultados obtenidos para el SAR permiten establecer el
cumplimiento de las normas basados en los datos recopilados en distintas partes del área
metropolitana y en el laboratorio..
78
Capítulo 6: Conclusiones y Recomendaciones
A través del presente proyecto se logran determinar conclusiones importantes
con respecto a los niveles de exposición a campos eléctricos de radiofrecuencia en la
población del área metropolitana donde se tomaron las muestras experimentales. La
conclusión principal es que se puede establecer que no existe ningún riesgo latente
producto de la exposición a campos eléctricos de radiofrecuencia para la población
actual que habita en distintas áreas de la capital. Entre otras conclusiones obtenidas a
través del presente estudio se pueden citar:
•La
intensidad de campo y la densidad de campo a las que pueden estar expuesto el
público en general así como los trabajadores del sector de telecomunicaciones
producto de la radiación de radiobases TDMA ó GSM no representan peligro para
su salud. Existen amplios márgenes que aseguran el cumplimiento de las normas
internacionales en distintas condiciones y ubicaciones.
•La
exposición a la radiación producida por los teléfonos celulares de tecnología
GSM por periodos cortos no representa peligro para la salud en el público en
general.
•Los
valores calculados de SAR en función de la frecuencia para las distintas
localizaciones reafirman el cumplimiento de las normativas internacionales y
aseguran la inexistencia de peligros producto de la exposición a la radiación.
•Aún
y cuando los límites de exposición máxima permisible (MPE) en términos de
intensidad de campo o densidad de potencia pretenden asegurar que se cumplen
también los valores máximos de SAR de cuerpo entero y SAR localizado, las
conclusiones basado en el cálculo del SAR como función de campos eléctricos
externos parecen reafirmar esta hipótesis.
•El
equipo EMR-300 permite determinar la existencia o no de peligros producto de
la exposición a radiaciones no ionizantes.
Cumple además con los requisitos
básicos recomendados por la IEEE para realizar este tipo de estudios. Esto dado
79
que pPermite medir los parámetros más importantes dados en las normas
internacionales de forma sencilla y precisa incluyendo funciones capaces de
determinar promedios a través del tiempo.
•El
EMR-300, sin embargo, no posee las características deseables para lograr un
cálculo más preciso del SAR dado que presenta serias limitantes. Primeramente, no
es capaz de determinar las frecuencias de las fuentes de radiación ni presenta
opciones para lograrlo. Además, sólo es capaz de determinar la polarización de la
onda al utilizarlo en conjunto con software de PC. Ambas características son
necesarias para lograr un cálculo del SAR.
•Es
importante cumplir con las condiciones mínimas necesarias para no inducir
errores en las mediciones.
Esto incluye distancia mínima entre el equipo de
medición y la fuente, la distancia entre reradiadores pasivos y el equipo así como
evitar el ingreso de objetos ajenos a la medición en el área inmediata al equipo.
•Es
importante enfatizar que Llos estudios realizados hasta el momento por las
distintas autoridades científicas no han arrojado resultados concluyentes acerca de
la relación entre la exposición a campos electromagnéticos de radiofrecuencia y los
distintos en la salud de la población. El presente estudio junto con las normas
utilizadas están basados en estos estudios y por tanto nuevas investigaciones
pueden arrojar nuevas conclusiones que obliguen a tomar nuevas consideraciones
en cuanto a los límites de exposición a utilizar.
•Puede
resultar de gran importante conocer de antemano las características de la
fuente de la radiación. Determinar los parámetros como la intensidad del campo
eléctrico, la frecuencia y la modulación de la señal analizada permite tomar
mediciones libre de riesgo y elegir adecuadamente las características del equipo de
medición a utilizar.
Recomendaciones
80
Algunas recomendaciones son importantes para futuros estudio respecto al tema
y se deberán tomar en cuenta.
Algunas de las recomendaciones basadas en la
experiencia obtenida a lo largo de realización del presente proyecto son:
•Puede
resultar conveniente analizar las normativas existentes para la radiación
celular y los parámetros constructivos que deben tomar en cuenta los fabricantes.
Es importante también determinar el impacto del uso prolongado de este aparato en
la salud si es que las normas lo establecieran.
•El
uso del EMR-300 no es recomendable para exposiciones que no cumplan con
las normas internacionales o que se encuentren cerca del límite. Esto dado que el
equipo no permite determinar la frecuencia de la fuente ni la polarización de la
onda, parámetros necesarios para determinar el SAR. Estos parámetros pueden
resultar importantes también para aislar las fuentes que incumplan según su
frecuencia de emisión en caso de presentarse ambientes de múltiples radiadores.
•Para
estudios que involucren el análisis de fuentes de radiación puntuales de
características bien determinadas se puede utilizar el EMR-300 siempre y cuando se
adquiera la punta de prueba correspondiente. Esto permitirá filtrar el resto de
frecuencias y aislar la radiación de interés de modo que sea posible su análisis.
•El
.
•cálculo
preciso del SAR es una tarea compleja que puede requerir de
instrumentación altamente especializada. Métodos como implantes de puntas de
prueba en tejidos simulados, análisis de calorimetría y temperatura y cálculo de la
corriente a través de un cuerpo son los preferidos por la mayoría de informes
teóricos sobre el tema. Este cálculo se vuelve fundamental en condiciones de
campos eléctricos de gran intensidad que rebasen los límites establecidos por las
normas para determinar las repercusiones a corto y largo plazo en la salud humana.
En el caso en que las mediciones estén muy por debajo de lo establecido por los
límites en términos de intensidad de campo y densidad de potencia, no parece
imperativo determinar el SAR pues estos valores pretenden asegurar el
cumplimiento del mismo.
81
•En
caso de que nuevos estándares surjan producto de nuevos estudios acerca de los
efectos de la radiación en la salud humana, es importante reevaluar la validez del
presente estudio. Nuevas investigaciones puede arrojar límites distintos para que
aseguren la seguridad de sujetos expuestos a radiación.s importante reevaluar las
normas en caso de
•Es
importante comunicar los resultados a las instituciones pertinentes con el fin de
que conozcan la realidad actual correspondiente a la exposición de radiación
electromagnética. Además, se recomienda llevar a cabo la investigación en otros
puntos del país para asegurar con veracidad que no existen peligros que amenacen
la salud de la población producto de campos electromagnéticos.
82
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88
Apéndice A: Descripción y uso del equipo EMR-300
A.1 Características generales del equipo de medición EMR-300
Algunas de las características básicas del equipo de medición son:
•
Permite realizar mediciones de la intensidad de campo eléctrico, campo
magnético y densidad de potencia.
•
Puede utilizarse para mostrar los resultados en cinco modos de operación de
acuerdo a las necesidades de medición a saber:
o Modo instantáneo
o Modo instantáneo máximo
o Modo promedio
o Modo promedio máximo
o Modo promedio espacial
•
Permite utilizar dos unidades distintas para la medición de la densidad de
potencia a saber W/m2 y mW/cm2.
•
Permite incluir límites máximos para la medición de la intensidad de campo y la
densidad de potencia. A su vez, es capaz de mostrar las mediciones como un
porcentaje de estos límites y activar una alarma si las mediciones que están
siendo tomadas se aproximan a estos límites para una mayor seguridad.
•
Determina el promedio de la intensidad de campo o la densidad de potencia a
través de un periodo de tiempo configurable. Incluye además la opción para
calcular el valor promedio de estos valores en un área extendida.
•
Tiene memoria suficiente para almacenar hasta 1500 datos con descripciones del
modo utilizado, tiempo en que fue muestreado.
•
Permite determinar la polarización de la onda, debido a que almacena los valores
de intensidad de campo para cada uno de los ejes en coordenadas rectangulares
así como la magnitud del campo resultante.
89
A5.21.1 Descripción del equipo de medición
A.2.1 Interfaz gráfica
La interfaz del usuario cuenta con una serie de elemento que permiten identificar
la configuración actual del equipo. A continuación se muestra distintos elementos que
pueden encontrarse en la interfaz gráfica así como una breve explicación de su función.
Tabla A.1 Elementos de la interfaz del EMR-300 [20]
Elemento
MEM
AVRG
Función
Memoria de resultados en uso
Muestra el modo de operación actual:
MAX
Sin display: Modo instantáneo
AVRG: Modo promedio
MAX: Modo instantáneo máximo
AVRG + MAX: Modo promedio máximo
Muestra el valor medido de acuerdo al modo de operación (dígitos
52.70
grandes).
--.-AV/m
Los valores de medición han excedido el límite del instrumento.
Muestra las unidades que están siendo utilizadas:
mW/cm2
V/m: Intensidad de campo eléctrico
A/m: Intensidad de campo magnético
W/m2 ó mW/cm2: Densidad de potencia
Sin display: Muestra la densidad de potencia como un porcentaje de
los límites establecidos.
Muestra el valor de intensidad de campo medida actualmente.
Se ilumina cuando la alarma se encuentra activada.
80.00
Muestra el límite configurado para la medición siendo tomada
(dígitos pequeños).
La interfaz que muestra los valores obtenidos se vería como la siguiente:
o Modo instantáneo
o Modo máximo instantáneo
o
90
Figura A.1 Interfaz del equipo de medición
En esta figura, el equipo se muestra operando en modo promedio máximo,
tomando medidas de campo eléctrico con un límite de 61.80V/m.
La alarma se
encuentra activada.
A.2.25.1.2 Controles
La siguiente tabla muestra los controles disponibles en el teclado del EMR-300
junto con una breve explicación de su función.
Tabla A.2 Controles del EMR-300 [20]
Elemento
Función
Permite seleccionar las unidades:
•
V/m ó A/m a mW/cm2
•
mW/cm2 a W/m2
De acuerdo a la configuración actual del
instrumento.
Permite cambiar a medidas de intensidad
de campo (V/m ó A/m) y entre ellas.
Encendido o apagado del equipo.
Cambia
el
modo
cíclicamente:
Instantáneo
-
de
operación
Instantáneo
-
Máximo
Promedio
-
Máximo
Promedio.
Permite configurar el límite de las
distintas unidades así como la calibración.
Activa la segunda función de las teclas.
91
Permite utilizar el modo de promedio
espacial del equipo así como eliminar
datos obtenidos a través del modo.
Registra el dato actual del equipo en
memoria cuando se presiona brevemente.
Si se deja presionado, permite ingresar al
menú de memoria. Su segunda función
inicia la adquisición automática de datos y
la finaliza.
Muestra la hora, la fecha y el año. Su
segunda función envía los datos en
memoria a imprimir.
A5.2.32 Resultados según el modo de operación
El equipo de medición tiene dos interfaces donde se muestra las mediciones
realizadas. La interfaz análoga muestra el valor medido en todo momento a través de un
gráfico de barras, mientras que la interfaz digital muestra los valores instantáneos o
almacenados de acuerdo al modo de operación:
Instantáneo: La interfaces analógica y digital ambas muestran el último valor medido.
Instantáneo máximo: La interfaz digital muestra el valor máximo medido desde que el
equipo fue reiniciado.
Promedio: La interfaz digital muestra la raíz media cuadrática de todos los valores
medidos dentro del intervalo de muestreo establecido desde que los valores del equipo
fueron reiniciados. El intervalo de tiempo es configurable.
Promedio máximo: Similar al instantáneo máximo, pero con los valores promedio
medidos.
El modo de operación varía cíclicamente al presionar la tecla MAX/AVRG como
se muestra a continuación:
El modo de o
92
Figura A.2 Modos de operación
5A.3 Configuración de parámetros
Existen tres parámetros que se deben configurar antes de comenzar a realizar las
mediciones, a saber, el factor de calibración, el valor límite y el tiempo promedio. Para
configurarlos basta presionar LIMIT/CAL hasta que el la interfaz para el modo de
calibración respectivo aparezca. Nuevamente, los modos de configuración aparecerán
de forma cíclica para el factor de calibración, el valor límite y el tiempo promedio. Para
cambiar los valores se utilizan SHIFT más la flecha respectiva mostrada en azul.
A5.3.1 El factor de calibración
El factor de calibración permite calibrar el resultado mostrado en la interfaz
gráfica del equipo. El valor de la intensidad de campo eléctrico que es medido se
multiplica por el factor de calibración para mostrarlo o grabarlo en memoria. ElL rango
de valores del factor de calibración varía entre 0.20 y 5.00. El factor de calibración se
puede interpretar también como una medida de la sensitividad de la punta de prueba.
La calibración se realiza pulsando la tecla LIMIT/CAL e introduciendo el valor
apropiado. Para puntas de pruebas que ya han sido calibradas, el factor de calibración
será de 1.0. Esto ocurre en nuestro caso.
93
A5.3.2 El valor límite
El valor límite controla la activación de la alarma del equipo. La alarma se
activa emitiendo un “beep” una vez que el valor medido alcanza el 10% del valor límite.
A partir de ahí, si el valor sigue incrementando el intervalo entre “beeps” consecutivos
se hace más corto conforme nos acercamos al valor límite. Una vez alcanzado este
valor la alarma produce un “beep” constante. La menor unidad configurable para la
intensidad de campo es 1 V/m. El límite se puede establecer ya sea para intensidad de
campo en V/m, la densidad de potencia (en mW/cm2 ó W/m2 ) ó como un porcentaje de
la densidad de potencia dependiendo de las unidades que estemos utilizando.
Es posible activar o desactivar la alarma del equipo utilizando la tecla
SHIFT+ALARM.
A5.3.3 El tiempo promedio
Cuando se utilizan los modos promedio o promedio máximo se debe establecer
primero el intervalo de tiempo que se utilizará para calcularlo. En muchos estándares es
común encontrar que este valor es de 6 minutos.
El parámetro tiempo promedio es configurable dentro de ciertas restricciones
impuestas de fábrica.
Finalmente, los intervalos de tiempo configurables para
determinar los promedios están predefinidos de fábrica. La siguiente tabla presenta
estos valores junto con los intervalos de tiempo “dt” asociados a estos promedios:.
94
Figura A.3 Intervalo de tiempos y tiempo promedios para promedios
A5.4 Almacenamiento de datos
A5.4.1 Almacenamiento de datos manualmente
Existen tres modos de almacenar parámetros utilizando el equipo de medición
EMR-300. La primera permite tomar valores individuales manualmente. Para esto,
sólo se requiere apretar la tecla MEM y el valor desplegado en pantalla será salvado a
memoria. La interfaz mostrará el mensaje “Stor”, el modo MEM en la esquina superior
izquierda y un incremento en el puntero a memoria que refleja que el dato ha sido
almacenado. A continuación se ilustra el almacenamiento manual.
Figura A.4 Almacenamiento en memoria mediante almacenaje manual
A5.4.2 Almacenamiento de datos automáticamente
Es posible también almacenar datos automáticamente de modo que el equipo se
encargue de muestrear los datos que se despliegan en la interfaz (recordemos que estos
valores dependen del modo de operación). Para lograrlo, únicamente basta presionar
SHIFT+MEM y los valores se almacenarán en memoria. Para detener la operación, se
debe presionar de nuevo SHIFT+MEM. El intervalo de tiempo que se utilizará para
95
calcular el promedio depende del tiempo promedio que se haya elegido según la figura
4.3. A continuación se muestra el almacenamiento de datos secuencialmente:
Figura A.5 Almacenamiento de datos secuencialmente
A5.4.3 Eliminar datos almacenados en memoria
Para eliminar datos individuales almacenados en memoria, basta presionar
SHIFT+CLEAR.
Repitiendo la operación pero dejando ambas teclas por algunos
segundos, se logra eliminar todos los datos almacenados en memoria. La memoria tiene
capacidad para almacenar hasta 1500 datos. Al intentar almacenar datos cuando la
memoria se encuentra llena, se produce un mensaje de “FULL” que indica que se deben
eliminar datos antes de proseguir con la operación.
A5.4.4 Menú de memoria
Es posible obtener los datos almacenados además de algunos de los parámetros
de configuración del equipo mediante el menú de memoria. El menú de memoria tiene
las siguientes funciones:
96
•
Visor de memoria
•
Configuración de los intervalos de tiempo “dt”
•
Configuración de la taza de transmisión de baudios (baud rate)
Para acceder al menú de memoria, se debe presionar la tecla MEM por 2
segundos. Luego se pueden ver las distintas funciones al apretar de nuevo MEM. Para
retornar a la interfaz de medición basta presionar cualquier tecla excepto MEM. Los
parámetros se pueden variar apretando SHIFT+↑ ó bien SHIFT+↓. El mismo método se
utiliza para ver las posiciones de memoria almacenadas. Es importante recordar que los
intervalos de tiempo configurables varían según la tabla 4.3. Los valores de “baud rate”
válidos son 1200/2400/4800/9600 baudios.
A continuación la figura 4.6 ilustra los
pasos expuestos anteriormente.
Figura A.6. El menú de memoria
97
A.4.5 Almacenamiento de datos usando el modo promedio espacial
Para determinar la intensidad de campo eléctrico en un área extensa determinada
puede resultar de utilizar el modo de promedio espacial. El EMR-300 puede calcular el
valor rms de los valores obtenidos en el área objeto de estudio. Existen dos formas
distintas de almacenar datos utilizando este modo: cálculo del promedio a través de
valores almacenados manualmente o bien con valores obtenidos del almacenamiento
secuencial automático. En ambos casos es importante desplazarse por el área de interés
para realizar un cálculo del promedio en la misma.
El modo de promedio espacial se ingresa presionando la tecla SPATIAL.
Mientras se este trabajando en este modo deberá aparecer un pequeño indicador “SPAT”
en la esquina inferior izquierda de la interfaz gráfica del equipo. Los valores mostrados
en la interfaz siempre son los resultados del promedio calculado por el equipo y no
valores instantáneos.
A continuación una explicación de cómo almacenar valores utilizando modo
manual y modo automático.
Almacenamiento manual: Para utilizar a este modo se debe presionar brevemente la
tecla SPATIAL para ingresar a dicho modo. El equipo calcula un nuevo promedio cada
vez que se presiona esta tecla. Para almacenar el promedio se deberá presionar la tecla
MEM cada vez que un nuevo valor quiera ser ingresado a la memoria del equipo. La
localización en memoria es actualizada cada vez que un nuevo dato es introducido.
Almacenamiento secuencial automático: Nuevamente se debe presionar la tecla
SPATIAL pero esta vez por un periodo más prolongado hasta que el equipo emita un
“beep”. Una vez que se ha dejado de presionar el botón el equipo deberá emitir un
segundo “beep” indicando que está listo para guardar datos. Finalmente, para grabar
datos se deberá dejar presionada la tecla SPATIAL por el periodo de tiempo que se
desee. El almacenamiento del promedio es equivalente al del modo anterior.
Para regresar a la interfaz gráfica normal se debe presionar SHIFT+SPATIAL.
98
99
Apéndice B: Prácticas recomendadas para medición de
campos eléctricos potencialmente peligrosos [31]
Para asegurar que la toma de mediciones es válida es necesario tomar en cuenta
prácticas y consideraciones recomendadas en el momento de realizar las mediciones.
Por tal motivo se realiza un repaso de los aspectos más importantes del estándar de la
IEEE C95.3-1991 (IEEE Recommended Practice for the Measurement of Potentially
Hazardous Electromagnetic Fields- RF and Microwave) en relación con la toma de
mediciones del presente proyecto.
B.1 Problemas comunes en la medición de campos eléctricos
potencialmente dañinos
B.1.1 Características de la radiación electromagnética
Es importante conocer las características de la radiación electromagnética a
medir para determinar con precisión el equipo de medición a utilizar.
Entre las
características más importantes de las fuentes de radiación que deben ser tomadas en
cuenta son:
1) Modulación: las características específicas de la señal tanto en el dominio del
tiempo como en el dominio de la frecuencia.
2) Patrón de radiación: En condiciones de radiación cercana el patrón de
intensidad de campo cambia conforme varía la distancia a la fuente, mientras
que en condiciones de onda plana no ocurren cambios significativos.
3) Frecuencia: La energía de la radiación puede estar distribuida a lo largo de
varias décadas de frecuencia y tener un componente de campo mayoritario, ya
sea eléctrico o magnético.
4) Polarización: En circunstancias de onda plana con un solo radiador, sólo una
polarización de onda debe existir. Sin embargo, en situaciones de radiación
cercana con varias fuentes de radiación, pueden existir distintas polarizaciones
de la onda dependiendo del punto evaluado.
100
B.1.2 Patrones de interferencia
En cualquier ambiente en donde se deban llevar a cabo mediciones de campos de
radiofrecuencia, la intensidad de campo eléctrico varía con la posición. Esto es causado
por patrones de interferencia producidos por la combinación de la energía recibida
directamente por la fuente y las reflexiones (o reradiación) desde objetos en el medio.
Dado que la diferencia angular entre ambas radiaciones puede ser cualquier ángulo, el
efecto de las reflexiones puede ser tanto atenuante como amplificante sobre la
intensidad del campo. Las distancias entre máximos y mínimos son función de la
longitud de onda, lo que indica que puede variar de varios metros a pocos centímetros.
Por lo tanto, en lugares donde existan varios emisores a distintas frecuencias, los
patrones de intensidad de campo serán normalmente caóticos.
B.1.3 Campos reactivos cercanos
Los campos reactivos se encuentran presentes en las vecindades inmediatas de
las fuentes de radiación y tienden a ser mayores cerca de fuentes de dimensiones
pequeñas en comparación a la longitud de onda. En estas circunstancias, existe un
almacenamiento de la energía electromagnética a través de los campos. En regiones
inmediatas a las fuentes, los componentes reactivos de los campos predominan sobre los
componentes de campo cercano o lejano.
Los campos reactivos pueden ser de
naturaleza inductiva (baja relación E/H) ó capacitiva (alta relación E/H) y alguno de los
dos campos puede predominar. Parte de la energía electromagnética es almacenada y
por lo tanto no es propagada fuera de la región del campo reactivo, sino que es
transferida periódicamente entre el campo reactivo cercano y la fuente. Los límites
prácticos incluyen unas pocas longitudes de onda en la mayoría de los equipos. Es
importante, como consecuencia, medir ambos componentes E y H para evaluar el
riesgo, dado que ambos contribuyen al SAR inducido en los seres vivos.
B.1.4 Problemas relacionados al promedio temporal y espacial
Muchos estándares especifican el valor máximo permisible en términos de la
intensidad del campo de radiofrecuencia o de la densidad de potencia durante un
promedio de tiempo determinado normalmente de 6 minutos. Existen excepciones para
101
las RFPG (Radio Frecuency Protection Guides) que permiten valores de exposición
distintos si el tiempo de exposición es menor a 6 minutos. Otra forma de expresar esto
sería:
W ( mW / cm 2 ) ⋅ t (min) ≤ 6mW ⋅ min/ cm 2
(B.1.4-1)
Valorar las exposiciones promediadas a través del tiempo puede calcularse
únicamente utilizando equipo diseñado para capturar datos y calcular promedios a
través de las variaciones de tiempo real en el área de medición. La siguiente figura
ilustra la aplicación de los 6 minutos para determinar el promedio.
Figura B.1 Aplicación de los 6 minutos para el cálculo del promedio
102
Para exposición a radiaciones que varíen continuamente con el tiempo dada las
características de la fuente o el movimiento del sensor, el promedio puede ser obtenido
como el área bajo la curva durante el intervalo de muestreo. Las siguientes ecuaciones
ilustran dicho procedimiento:
1
E=
T
1
S =
T
tf
∫ E (t )dt
t0
(B.1)
tf
∫ S (t )dt
t0
(B.2)
Determinar la magnitud de la exposición en estos ambientes puede ser solamente
posible a través de instrumentación adecuada diseñada para obtener un promedio a
tiempo real de las variaciones del campo medido.
B.1.5 Efectos del tamaño del sensor y las distancias relativas al mismo
Cuando se utiliza una sonda isotrópica de campo cercano para realizar
mediciones de radiofrecuencia cerca de un radiador, un objeto reflector o reradiador
pueden producirse distintos tipos de errores.
Los errores pueden ser de varios
decibelios si los siguientes efectos no son evitados:
1) Gradientes de campo.
La información obtenida puede estar distorsionada
cuando se utiliza una sonda de campo cercano para mapear los gradientes
espacialmente cerca del radiador. Este gradiente puede causar que la amplitud
de la intensidad del campo en cuestión varíe significativamente sobre el
volumen del espacio ocupado por la sonda. Esto introduce errores a la hora de
realizar promedios espaciales que restringe tanto el tamaño de la sonda como la
distancia entre la misma y el radiador.
2) Interacciones de la fuente con la sonda.
El acoplamiento de los campos
reactivos cercanos a la fuente puede resultar en mediciones erróneas de valores
altos cuando se realiza una medición en las proximidades de un radiador activo o
reradiador pasivo. Nuevamente, esto es función del tamaño de la sonda como la
distancia entre la misma y el radiador.
103
3) Alteración de impedancia producto de objetos cercanos. Cuando la sonda se
coloca cercana a objetos reflectantes del campo o a reradiadores, se produce un
error por efecto de la alteración de la impedancia de la sonda o antena y por ende
del circuito formado por cada sonda y su respectivo sensor. Para un detector
dado, el error depende del tamaño de la antena, la distancia al objeto y la
frecuencia del campo en análisis.
B.1.6
Efectos del tamaño del sensor y la distancia de mediciónProblemas
relacionados al SAR
La medición del SAR en un objeto expuesto a radiofrecuencias es por sí sólo una
tarea compleja tanto en condiciones de onda plana como en condiciones de campos
cercanos. En el caso de la exposición a ondas planas, los campos internos dependen del
tamaño, orientación con respecto a la polarización de la onda y de la composición del
órgano (o bien de su permitividad compleja). En órganos esféricos o cilíndricos como
la cabeza o las extremidades, pueden ocurrir fenómenos de resonancia que causan
grandes gradientes de campo y afectan la distribución de los máximos de la intensidad
de campo eléctrico dentro del cuerpo. En el caso particular de la esfera, los máximos se
encuentran cerca del centro de la misma y existen ondas estacionarias cerca del mismo.
Sin embargo, el SAR cerca de la superficie es típicamente mayor que dentro del tejido y
por ende puede considerarse como el valor máximo.
Existen factores que afectan la razón de decaimiento del SAR dentro del tejido
como la conductividad del tejido y la frecuencia de la onda incidente (puesto que la
conductividad es función de la misma). La determinación del SAR es normalmente más
sencilla para campos cercanos, que para condiciones de onda plana, puesto que los
campos internos están confinados a las regiones adyacentes a la exposición.
La
exposición a campos lejanos puede dar como resultado máximos de SAR localizado
debido a condiciones de resonancia. En estos casos, se ha observado que el valor del
SAR localizado alcanza hasta 100 veces el valor del SAR de cuerpo entero.
B.1.7
Efectos del tamaño del sensor y la distancia de mediciónLimitaciones
comunes asociadas al cálculo preciso del SAR
104
Los valores del SAR y la distribución del mismo dentro de los órganos no
pueden ser medidos sin producir algún grado de incertidumbre, sin importar el equipo
que se utilice para obtener las mediciones. En condiciones de onda plana ideales, los
máximos localizados pueden ser de 20 a 100 veces mayores a los valores de SAR de
cuerpo entero. Por tanto, una incertidumbre entre ±1 y 2 dB es usualmente el mejor
grado que puede obtenerse al determinarse el SAR o los campos electromagnéticos
internos que existen en los puntos dentro del cuerpo.
Hay que tomar en cuenta, además, que la orientación del cuerpo con respecto a
la onda varía el valor del SAR localizado y de cuerpo entero, y por lo tanto las
mediciones tomadas deben reflejar esa incertidumbre utilizando no más de dos cifras
significativas y reflejando así la falta de precisión existente en este tipo de mediciones.
Es importante también expresar los límites de precisión de las medidas tomadas y los
factores que afectaron al realizar el cálculo.
105
B.2 Instrumentación requerida para medición de campos eléctricos
externos
Los instrumentos de medición de campos electromagnéticos (CEM) pueden
dividirse en tres partes básicas: la punta de prueba, el transmisor y el medidor. La punta
de prueba consiste en una antena en combinación con un sensor o detector. El diseño y
las características de este determinan en gran medida el desempeño y la aplicación del
medidor. La salida de la punta de prueba con una respuesta a la frecuencia plana (es
decir sin atenuar o amplificar ninguna frecuencia dentro del ancho de banda del aparato)
es una medición directa de la intensidad del campo electromagnético. Sin embargo,
existen puntas de prueba que han sido diseñadas y calibradas de forma que tengan una
respuesta particular para frecuencias determinadas.
El transmisor se refiere al componente encargado de transmitir la señal detectada
al medidor sin introducir perturbaciones en la misma.
La figura B.2 ilustra los
componentes del medidor de campo electromagnético.
Figura B.2 Componentes del equipo de medición
Para tomar mediciones significativas de campos cercanos, se deben cumplir al
menos las siguientes características:
1) La sonda o sensor debe responder a un determinado parámetro de campo
electromagnético e ignorar otros parámetros existentes simultáneamente.
2) Las dimensiones de la punta de prueba debe ser menor a una longitud de onda a
la mayor frecuencia de operación.
3) La punta de prueba no debe provocar dispersión de los campos incidentes.
4) Debe ser isotrópica, no-direccional y no-polarizada. Esto dado que puntas de
prueba no isotrópicas son útiles sólo cuando se conoce de antemano la
polarización de la onda.
106
5) El transmisor no debe alterar significativamente con los campos o conducir
corrientes de radiofrecuencia producidas por los campos al medidor.
Otras características deseables se resumen en la siguiente tabla y una
comparación con el equipo a utilizar:
Característica
Cumplimiento
Descripción
del EMR-300
El instrumento debe ser capaz de operar
Fuente de poder
por 8 horas con precisión antes de que el
recargar o reemplazar las baterías.
El medidor debe responder a todas los
Polarización
componentes de polarización de la onda
incidente.
Se deben incluir uno o más de los
siguientes parámetros:
•Densidad
Cantidades y
unidades
la
de potencia promedio de
onda
plana
equivalente
en
mW/cm2
•Intensidad
de campo eléctrico y
magnético (V/m o A/m) en rms
•Densidad
de energía en pJ/m3
Para respuesta plana en el rango de
frecuencias el instrumento debe cumplir
Rango
un rango dinámico de 10 dB por debajo
del menor valor y 5 dB por encima del
mayor valor
El equipo debe ser capaz de almacenar
Memoria
medidas y facilitar promedios espaciales
Blindaje
y de tiempo.
El blindaje del equipo debe asegurar que
las incertidumbres se mantienen dentro
107
de límites establecidos.
El equipo debe mostrar valores rms
Modulación
Respuesta
Electrostática
Respuesta a otra
radiación
independientemente de la modulación
de la señal.
El equipo no debe fallar o indicar
mediciones falsas al estar en presencia
de descargas electrostáticas
La respuesta del equipo
especificarse
en
condiciones
debe
que
exposición a radiación ionizante, luz
artificial, luz solar, entre otros.
Los tiempos de respuesta no deben
Tiempo de respuesta
exceder 1 segundo en el peor de lo casos
(ante una entrada escalón)
Incluir ciertas funciones
especiales
como:
Almacenamiento de máximos durante
periodos establecidos
Alarmas audibles en presencia de
Funciones especiales
campos intensos
Almacenamiento de datos para uso
posterior
Función de promedios temporales con
constantes de tiempo relativamente
largas (al menos 6 minutos).
El instrumento debe operar por al menos
Estabilidad
10 a 30 minutos sin necesidad de poner
a cero el medidor
El instrumento
Precisión y exactitud
debe
especificar
información de calibración y precisión
en los distintos rangos de frecuencia.
El equipo debe ser transportable para
Portabilidad
Peso
tomar
mediciones
en
condiciones
restrictivas.
El peso debe mantenerse lo más bajo
posible.
?
108
Volumen
El volumen debe ser pequeño para
Dependencia de la
operaciones al alcance de la mano.
La precisión del instrumento debe
temperatura,
indicar los efectos de la temperatura, la
humedad y presión
humedad y la presión
El equipo debe soportar las vibraciones
Durabilidad
y choques propios del traslado del
equipo.
Las mediciones de la interfaz deben ser
Legibilidad
Facilidad de
configuración
Facilidad de uso
legibles a una distancia de un metro
promedio.
El instrumento debe tener la menor
cantidad de botones con sus respectivas
funciones claramente especificadas.
Se deben evitar procedimientos de
configuración complicados.
Tabla B.1 Características deseables del equipo de medición y comparación con el
EMR-300[20,29]
B.3 Precauciones en la toma de mediciones
B.3.1 Efectos del tamaño del sensor y la distancia de mediciónConsideraciones
preliminares
B.3.1.1 Características de la fuente:
Es importante determinar la mayor cantidad de características de la fuente de
radiación y de su propagación. Este conocimiento permitirá hacer un mejor estimado
del campo eléctrico esperado y consecuentemente una selección más apropiada de los
instrumentos y los procedimientos a realizar. Entre las características a revisar se
sugiere:
1) El tipo de generador de RF y la potencia de salida
2) Frecuencia de la portadora, el factor de trabajo, la amplitud del pulso, etc…
3) Características de la modulación, como valores pico, valores promedio,
formas de onda, etc…
4) Intermitencia de la señal
109
5) Número de fuentes de radiación
6) Frecuencias de dispersión, incluyendo armónicas irradiadas
Entre las características de la propagación de la onda se sugiere:
1) Distancia de la fuente al sitio de medición para asegurar condiciones de onda
plana o no
2) Tipo de antenas y sus propiedades (ganancia, orientación)
3) Polarización de la onda irradiada
4) Existencia de objetos que absorban o provoquen dispersión de la onda.
Una vez determinadas las características de la fuente y de su propagación, se
debe escoger un equipo que permita la medición confiable de los parámetros que han
sido analizados.
Se sugiere el uso de equipo que cumpla con las características
deseables descritas en la sección B.2.
B.3.1.2 Estimación del valor de campo esperado:
Otra consideración importante es obtener un aproximado de la intensidad de
campo electromagnético así como de la densidad de potencia antes de realizar las
mediciones para determinar la existencia o no de peligro y tomar las medidas
necesarias. Esto se puede obtener a través de cálculos teóricos o bien a través de
estudios preliminares en el mismo campo.
Por otra parte se deben evitar situaciones de amplificación de la intensidad de
campo producto de diversas circunstancias:
a) Reflexiones de las ondas en objetos cercanos al medidor
b) Reflexiones de onda en el suelo
c) Existencia de campos electromagnéticos reactivos
Para determinar la existencia de campos reactivos comúnmente se utiliza la
propiedad que establece la IEEE [31]:
110
“Campos electromagnéticos reactivos predominan a una distancia d cercana a la
fuente, donde
la razón de
2πd
λ
<1 . La amplitud de los campos cercanos reactivos disminuye en
1
o más rápidamente, mientras que la radiación no reactiva disminuye en
d2
una razón de
1
.”
d
B.3.2 Precauciones antes y durante la medición
Se deben tomar las precauciones apropiadas al tomar mediciones de campos
electromagnéticos potencialmente dañinos. El cuidado que se deba tener es particular
para cada sistema en cuestión y debe ser proporcional a los niveles de potencia del
sistema que vaya a ser evaluado.
Antes de comenzar la toma de mediciones es importante considerar los
potenciales peligros que puedan existir en la ubicación y que no tienen nada que ver con
la exposición a radiaciones de radiofrecuencia. Entre los peligros más comunes que se
puedan encontrar se encuentran:
1) Fuentes de alto voltaje
2) Emisiones de rayos X
3) Campos magnéticos de corriente continua
4) Quemaduras asociadas a campos de alta potencia
Se requieren además precauciones al momento de examinar las radiaciones en
las distintas ubicaciones en especial en sistemas de alta potencia. Entre las más
importantes se encuentran:
1) Si existe el peligro de que el encargado de examinar el lugar este
sometido a intensidades de campo o densidades de potencia por encima
de los valores establecidos por las normas, es recomendable que sea
acompañado personal que se encargue de asegurar que el tiempo de
111
exposición no exceda el recomendado por las RFPG para la radiación en
cuestión.
2) Un examen teórico de los patrones de radiación debe realizarse ante de
conducir las mediciones.
3) La punta de prueba no debe acercarse a estructuras metálicas pues esto
crea dispersión que a la larga puedan resultar en quemaduras por
exposición a radiaciones de radiofrecuencia de mayor intensidad.
B.4 Procedimientos de medición de campos externos
Una vez determinado la intensidad del campo que se vaya a medir y que equipo
se va a utilizar, se puede empezar con la medición de los campos. Para campos de muy
alta intensidad, se debe comenzar en zonas alejadas y acercarse de manera gradual a las
zonas de mayor intensidad de campo.
En caso de no contar con la información
necesaria, se debe primero proceder a conocer las características de la fuente como se
expuso en el apartado anterior. Esto puede requerir el uso de distintos tipos equipos,
incluyendo analizador de espectros, o medidores de campo con un analizador de
espectros incluido.
Existen distintas condiciones dependiendo de la distancia de la fuente al equipo
y la cantidad de fuentes de radiación. Se procederá a analizar las condiciones de onda
plana con varias fuentes de radiación por ser el caso más relevante en el presente
estudio.
B.4.1 Condiciones de onda plana y múltiples fuentes de radiación
Antes de determinar el nivel de exposición en una ubicación determinada se
deben tomar una serie de mediciones en el área en cuestión en un área cuyos lados
midan entre uno y dos metros de longitud. El promedio espacial del campo dentro del
área debe usarse para compararse con el estándar a utilizar. Mediciones cerca de
objetos metálicos deben evitarse existiendo al menos una distancia de “3 longitudes de
sonda” en referencia con la punta de prueba a utilizar. Debe existir el cuidado de evitar
perturbaciones y reflexiones de la onda por efecto de las estructuras de soporte del
instrumento de medición así como el cuerpo del operador.
112
Es necesario el uso de puntas de prueba isotrópicas, es decir, independientes de
la dirección de la radiación de campo cuando existan varias fuentes de radiación
superpuestas.
Finalmente, se recomienda el uso de cables de alta resistividad o fibra
óptica si es posible. Esto con el fin de minimizar los efectos de reflexión y perturbación
del campo a medir.
B.4.2 Interacción entre la punta de prueba, reradiadores y radiadores activos
Cuando se toman mediciones en donde la sonda se coloca cerca de objetos
conductores o con alta constante dieléctrica pueden existir errores producto de la
dispersión del campo. Existen dos situaciones que se deben considerar. La primera de
ellas ocurre cuando una sonda con una antena eléctricamente larga (mayor a
1
de la
4
longitud de onda) es colocada cerca de objetos capaces de perturbar la onda como el
cuerpo de una persona o bien objetos conductores. La segunda situación que induce al
error ocurre cuando las mediciones son tomadas en distancias menores a unas cuantas
“longitudes de la antena” entre la sonda y un radiador activo de radiofrecuencia. El
término “longitudes de la antena” se refiere a las dimensiones de la sonda utilizada.
Podemos hacer una aproximación de la longitud de la antena utilizando las dimensiones
de la cúpula protectora de la antena como el peor caso.
Las mediciones de la antena en estas situaciones se vuelven poco precisas por
factores como:
1) Reflexiones desde un objeto reradiador que produce patrones de onda
estacionaria que se extienden a una distancia de varias longitudes de onda del
mismo;
2) Un objeto perturbador distorsiona las características del circuito equivalente
antena/detector;
3) Una punta de prueba eléctricamente larga en la región de campo reactivo de un
radiador activo altera los campos irradiados por la fuente y realiza un promedio
espacial de los campos no uniformes que están siendo medidos.
113
B.4.3 La exactitud de las mediciones en función de la distancia entre la sonda de
medición y reradiadores cercanos
Se puede realizar un análisis para determinar el nivel de acople electromagnético
entre la sonda y objetos cercanos. Cuando existe un fuerte acople entre la sonda y algún
reradiador, se produce un error debido a que la razón de impedancias entre ambos se
altera. Se han realizado estimaciones para cuantificar los errores inducidos al acercar la
sonda a un reradiador pasivo. Los resultados y las conclusiones del análisis de errores
de medición producto de este efecto se presentan a continuación.
Frecuencia
Longitud de Distancia de Errores de medición
(FS) %
(FS2) %
sonda
separación
Separación
(cm)/longitud (cm)/longitud
“longitudes
de onda
de antena”
de onda
en
(cm)
300
20/0.2
20/0.2
10
21
1
3000
2/0.2
2/0.2
10
21
1
3000
4/0.4
5/0.5
13
28
1.25
Tabla B.2 Errores en la medición de la intensidad de campo para sondas próximas a
reradiadores pasivos [31]
Los resultados de este análisis muestran los errores para los peores casos en un
rango de frecuencia entre los 300 MHz y los 3 GHz. Los valores no exceden el 10%
(21% para los valores de campo al cuadrado) bajo las siguientes condiciones:
1) La impedancia de carga de la sonda es baja en comparación con la impedancia
de la fuente.
2) El reradiador pasivo puede tener cualquier sección transversal.
3) La longitud eléctrica del dipolo es menor o igual a 0.4 longitudes de onda de
extremo a extremo.
4) La distancia de separación es mayor a 0.2 longitudes de onda para cualquier
frecuencia considerada.
B.4.4 La exactitud de las mediciones en función de la distancia entre la sonda de
medición y radiadores activos
114
La precisión de las mediciones puede verse afectadas si se ubica la sonda muy
cerca de radiadores de activos de radiofrecuencia debido a los gradientes que existen en
esta zona. Conforme la distancia de separación entre la sonda y el radiador aumenta, el
campo a través del volumen analizado se vuelve más uniforme. Si nos basamos en el
hecho de que los mayores gradientes de campo se ubican en la región de campo reactivo
más cercanos al radiador, es posible predecir la distancia mínima de separación entre la
sonda y el radiador que nos asegure mediciones esencialmente libres de errores. Un
análisis de la magnitud de los componentes del campo eléctrico indica que los
componentes de campo reactivo dominan a una distancia menor a 0.15 longitudes de
onda de la fuente y sufren una atenuación en relación a la distancia de
1
. Un análisis
d3
simplificado para la mayoría de las sondas conocidas comercialmente muestra que una
separación de un mínimo de 5 “longitudes de la antena” (aproximadamente 20
centímetros) es suficiente para asegurar esta condición.
B.5
Estimación del SAR a través de datos de campos eléctricos
externos
La extrapolación del SAR de cuerpo entero basado en exposición a campos
eléctricos en condiciones de onda plana, es un supuesto aceptado en estudios
dosimétricos del SAR tanto teóricos como matemáticos reportados en la literatura. Para
exposición a campos eléctricos lejanos con características de onda plana, los límites
máximos permisibles establecidos en las normas pretenden asegurar que no se excederá
el SAR de cuerpo entero producto de esta exposición.
La relación entre los valores de campo eléctrico y el SAR es muy compleja y
depende de muchos factores, entre los cuales están conductividad del tejido, la
polarización de la onda, la distribución espacial del campo y su orientación con respecto
al órgano objeto de estudio. Por lo tanto, vale la pena aclarar que según la IEEE en su
estándar C95.3-1 1991 (Recommended Practice for the Measurement of Potentially
Hazardous Electromagnetic Fields- RF and Microwave) establece:
115
“Como consecuencia, el SAR inducido en un objeto o persona cerca de una fuente de
radiación o reradiador pasivo es extremadamente difícil de estimar a través de datos de
campos eléctricos externos.
Esta información sólo puede proveer la base para
estimaciones aproximadas del valor máximo espacial del SAR útiles para establecer
medidas temporales de protección en una situación de exposición puntual.”[31]
116
Anexos
Mediciones tomadas por el equipo EMR-300 en las diferentes
localizaciones del área metropolitana
WANDEL&GOLTERMANN
EMR-300 BE-0085
MEM#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
VALUE
0.0001
0.0001
0.0002
0.0002
0.0003
0.0003
0.36
0.37
0.38
0.40
0.41
0.41
UNIT
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
RESULT AXIS
AV
EFF
AV
EFF
AV
EFF
AV
EFF
AV
EFF
AV
EFF
AV
EFF
AV
EFF
AV
EFF
AV
EFF
AV
EFF
AV
EFF
TIME
16:47:58
16:49:01
16:50:01
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16:53:00
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17:00:43
17:01:43
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22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
PROBE
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TYPE
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09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
0.0016
0.0020
0.0017
0.0020
0.0042
0.0084
0.0070
0.0072
0.0070
0.0075
0.0082
0.0084
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
A/m
A/m
A/m
A/m
A/m
A/m
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
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17:05:37
17:06:37
17:07:36
17:08:36
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17:14:53
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17:17:55
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
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22-06-07 1.00
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10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
1.87
1.82
1.82
1.82
1.80
1.78
1.79
1.81
0.0089
0.0090
0.0088
0.0086
0.0086
0.0084
0.0082
0.0081
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
17:43:40
17:44:39
17:45:42
17:46:42
17:47:42
17:48:41
17:49:41
17:50:41
17:56:16
17:57:20
17:58:19
17:59:19
18:00:25
18:01:25
18:02:25
18:03:28
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
0.0135
0.0138
0.0139
0.0141
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A/m
A/m
A/m
A/m
A/m
A/m
A/m
A/m
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
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18:09:48
18:10:48
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18:12:51
18:13:59
18:14:59
18:15:59
18:16:58
18:18:02
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
117
54
0.0944
W/m2
AV
EFF
18:19:01 22-06-07 1.00
TYPE
10
AP-0019
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
1.05
1.05
1.06
1.07
1.07
1.10
1.12
1.14
0.0036
0.0036
0.0036
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
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19:50:18
19:51:17
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
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TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
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09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
0.0025
0.0033
0.0036
0.0039
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0.0039
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A/m
A/m
A/m
A/m
A/m
A/m
A/m
A/m
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
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19:57:03
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22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
22-06-07 1.00
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22-06-07 1.00
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
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TYPE
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10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
AP-0019
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
0.74
0.74
0.73
0.78
0.87
0.89
0.89
0.92
0.0025
0.0029
0.0033
0.0038
0.0042
0.0046
0.0048
0.0047
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
AV
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
EFF
17:12:01
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17:30:12
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
26-06-07 1.00
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
TYPE
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TYPE
TYPE
TYPE
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09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
09
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
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09
09
09
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09
09
09
09
09
09
09
09
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09
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09
09
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09
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09
09
AN-0005
AN-0005
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AN-0005
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AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
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AN-0005
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AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
AN-0005
120
Mediciones tomadas por el equipo EMR-300 en el laboratorio de la
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Con fuentes de radiación:
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
Probe: 9 type: E Date: 05-23-2007
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17:02:18.0
0.0047
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START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
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Index
Time
Eff
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2
17:08:58.0
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3
17:09:06.0
1.35
4
17:09:14.0
1.35
5
17:09:22.0
1.35
END
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
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Index
Time
Eff
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16:59:31.0
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16:59:35.0
0.37
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16:59:43.0
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5
16:59:47.0
2.57
6
16:59:51.0
2.57
7
16:59:55.0
2.57
END
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
Probe: 9 type: E Date: 05-23-2007
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Index
Time
Eff
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5
17:11:32.0
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END
121
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
Probe: 9
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Time
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17:05:23.0
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END
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z
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0.26
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
Probe: 9
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Unit: V/m
Index
Time
x
y
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0.00
6
16:54:53.0
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16:54:57.0
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16:54:59.0
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0.00
10
16:55:01.0
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0.00
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16:55:07.0
0.00
0.00
14
16:55:09.0
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0.00
15
16:55:11.0
0.00
0.00
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0.00
0.00
0.00
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0.00
0.14
0.00
0.00
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
Probe: 9
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Unit: W/m*m
Index
Time
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y
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17:06:40.0
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6
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7
17:06:48.0
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END
type: E Date: 05-23-2007
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122
START
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Time
x
y
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5
16:57:36.0
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16:57:38.0
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16:57:40.0
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8
16:57:42.0
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9
16:57:44.0
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10
16:57:46.0
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11
16:57:48.0
0.0003 0.0000
12
16:57:50.0
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13
16:57:52.0
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14
16:57:54.0
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15
16:57:56.0
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0.0000 0.0003
Sin fuentes de radiación:
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
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Time
x
y
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2
16:13:00.0
0.33
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4
16:13:08.0
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16:13:16.0
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7
16:13:20.0
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8
16:13:24.0
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END
type: E Date: 05-21-2007
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z
Eff
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0.31
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
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Time
Eff
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16:06:06.0
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3
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4
16:06:14.0
0.55
5
16:06:18.0
0.55
END
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
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Time
x
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16:19:09.0
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4
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5
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type: E Date: 05-21-2007
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Eff
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0.0000 0.0002
123
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
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Time
Eff
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16:17:49.0
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3
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5
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6
16:17:57.0
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7
16:17:59.0
0.0014
8
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9
16:18:03.0
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10
16:18:05.0
0.0014
END
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
Probe: 9
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Time
x
y
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2
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0.42
0.00
3
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0.00
4
16:02:15.0
0.42
0.00
5
16:02:17.0
0.46
0.00
6
16:02:19.0
0.46
0.00
7
16:02:21.0
0.42
0.00
8
16:02:23.0
0.37
0.00
9
16:02:25.0
0.42
0.00
10
16:02:27.0
0.37
0.00
END
type: E Date: 05-21-2007
Max: OFF
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z
Eff
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0.44
0.14
0.40
0.14
0.44
0.14
0.48
0.14
0.48
0.24
0.48
0.14
0.40
0.14
0.44
0.14
0.40
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
Probe: 9 type: E Date: 05-21-2007
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Unit: V/m
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Time
Eff
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16:11:01.0
0.49
3
16:11:05.0
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16:11:09.0
0.49
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16:11:13.0
0.49
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16:11:17.0
0.49
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16:11:21.0
0.49
8
16:11:25.0
0.49
END
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
Probe: 9
Calibr Factor: 1.000
Unit: W/m*m
Index
Time
x
y
1
16:16:30.0
0.0005 0.0000
2
16:16:32.0
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16:16:34.0
0.0004 0.0000
4
16:16:36.0
0.0004 0.0000
5
16:16:38.0
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6
16:16:40.0
0.0004 0.0000
7
16:16:42.0
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16:16:44.0
0.0004 0.0000
9
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16:16:48.0
0.0003 0.0000
END
type: E Date: 05-21-2007
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0.0000 0.0004
0.0000 0.0004
0.0000 0.0004
0.0000 0.0003
0.0000 0.0003
124
START
EMR-300 - BE-0085 - V03.01
Probe: 9 type: E Date: 05-21-2007
Calibr Factor: 1.000
Unit: W/m*m
Max: ON
Average: 4.0 sec
Index
Time
Eff
1
16:21:13.0
0.0004
2
16:21:17.0
0.0004
3
16:21:21.0
0.0004
4
16:21:25.0
0.0004
5
16:21:29.0
0.0004
6
16:21:33.0
0.0004
7
16:21:37.0
0.0004
8
16:21:41.0
0.0004
END
Resumen de resultados obtenidos y otros datos utilizados
f(MHz)
f(Hz)
1.00 1.00E+06
1.59 1.59E+06
2.51 2.51E+06
3.98 3.98E+06
6.31 6.31E+06
10.00 1.00E+07
15.85 1.59E+07
25.12 2.51E+07
39.81 3.98E+07
63.10 6.31E+07
100.00 1.00E+08
158.50 1.59E+08
251.20 2.51E+08
398.10 3.98E+08
631.00 6.31E+08
1000.00 1.00E+09
1585.00 1.59E+09
2512.00 2.51E+09
3981.00 3.98E+09
6310.00 6.31E+09
10000.00 1.00E+10
Promedi
Muscle o
Hueso
σ
0.667σ
σ
0.09
0.503
0.335
0.09
0.534
0.356
0.10
0.560
0.373
0.11
0.581
0.387
0.11
0.599
0.400
0.12
0.617
0.411
0.13
0.634
0.423
0.14
0.651
0.434
0.15
0.669
0.446
0.16
0.688
0.458
0.17
0.708
0.472
0.19
0.730
0.487
0.21
0.758
0.505
0.23
0.796
0.531
0.28
0.859
0.572
0.36
0.978
0.652
1.229
0.819
0.52
0.83
1.781
1.187
2.998
1.999
1.39
5.582
3.721
2.36
10.630
7.087
3.86
Intensidad de campo eléctrico
Sala
Terraza
2x1
JPS
0.388
1.80
1.07
ρm
Teatro N. Musculo
Hueso
0.79
0.40
1100
1525
125
SAR
Sala
Muscle
Hueso
6.88E-05 8.92E-06
7.31E-05 9.33E-06
7.66E-05 9.88E-06
7.95E-05 1.06E-05
8.20E-05 1.13E-05
8.44E-05 1.21E-05
8.68E-05 1.30E-05
8.91E-05 1.38E-05
9.16E-05 1.48E-05
9.41E-05 1.58E-05
9.68E-05 1.70E-05
9.99E-05 1.85E-05
1.04E-04 2.03E-05
1.09E-04 2.31E-05
1.18E-04 2.77E-05
1.34E-04 3.59E-05
1.68E-04 5.16E-05
2.44E-04 8.16E-05
4.10E-04 1.37E-04
7.64E-04 2.33E-04
1.45E-03 3.81E-04
Terraza
2x1
JPS
Muscle
Hueso
Muscle
Hueso
Muscle
Hueso
1.49E-03 1.93E-04 5.20E-04 6.75E-05 2.85E-04 3.70E-05
1.58E-03 2.01E-04 5.53E-04 7.05E-05 3.03E-04 3.87E-05
1.65E-03 2.13E-04 5.79E-04 7.47E-05 3.17E-04 4.10E-05
1.72E-03 2.28E-04 6.01E-04 7.98E-05 3.29E-04 4.37E-05
1.77E-03 2.44E-04 6.20E-04 8.56E-05 3.40E-04 4.69E-05
1.82E-03 2.62E-04 6.38E-04 9.17E-05 3.50E-04 5.03E-05
1.87E-03 2.80E-04 6.56E-04 9.81E-05 3.60E-04 5.38E-05
1.92E-03 2.99E-04 6.74E-04 1.05E-04 3.70E-04 5.73E-05
1.98E-03 3.20E-04 6.92E-04 1.12E-04 3.80E-04 6.14E-05
2.03E-03 3.42E-04 7.12E-04 1.20E-04 3.90E-04 6.57E-05
2.09E-03 3.68E-04 7.32E-04 1.29E-04 4.01E-04 7.06E-05
2.16E-03 3.99E-04 7.56E-04 1.40E-04 4.14E-04 7.65E-05
2.24E-03 4.39E-04 7.84E-04 1.54E-04 4.30E-04 8.43E-05
2.35E-03 4.99E-04 8.24E-04 1.75E-04 4.52E-04 9.58E-05
2.54E-03 5.98E-04 8.89E-04 2.09E-04 4.87E-04 1.15E-04
2.89E-03 7.76E-04 1.01E-03 2.72E-04 5.55E-04 1.49E-04
3.63E-03 1.11E-03 1.27E-03 3.90E-04 6.97E-04 2.14E-04
5.26E-03 1.76E-03 1.84E-03 6.17E-04 1.01E-03 3.38E-04
8.86E-03 2.97E-03 3.10E-03 1.04E-03 1.70E-03 5.69E-04
1.65E-02 5.04E-03 5.78E-03 1.76E-03 3.17E-03 9.67E-04
3.14E-02 8.23E-03 1.10E-02 2.88E-03 6.03E-03 1.58E-03
SAR
Teatro N.
UNED
Laboratorio
Muscle
Hueso
Muscle
Hueso
Muscle
Hueso
f(Hz)
f(MHz)
7.24E-05 9.39E-06 5.79E-04 7.52E-05
9.38E-05 1.22E-05 1.00E+06
1
7.69E-05 9.81E-06 6.16E-04 7.86E-05
9.96E-05 1.27E-05 1.59E+06
2
8.06E-05 1.04E-05 6.45E-04 8.32E-05
1.04E-04 1.35E-05 2.51E+06
3
8.36E-05 1.11E-05 6.69E-04 8.89E-05
1.08E-04 1.44E-05 3.98E+06
4
8.63E-05 1.19E-05 6.91E-04 9.53E-05
1.12E-04 1.54E-05 6.31E+06
6
8.88E-05 1.28E-05 7.11E-04 1.02E-04
1.15E-04 1.65E-05 1.00E+07
10
9.13E-05 1.36E-05 7.31E-04 1.09E-04
1.18E-04 1.77E-05 1.59E+07
16
9.38E-05 1.46E-05 7.51E-04 1.16E-04
1.22E-04 1.89E-05 2.51E+07
25
9.63E-05 1.56E-05 7.71E-04 1.25E-04
1.25E-04 2.02E-05 3.98E+07
40
9.90E-05 1.67E-05 7.93E-04 1.33E-04
1.28E-04 2.16E-05 6.31E+07
63
1.02E-04 1.79E-05 8.16E-04 1.43E-04
1.32E-04 2.32E-05 1.00E+08
100
1.05E-04 1.94E-05 8.42E-04 1.55E-04
1.36E-04 2.52E-05 1.59E+08
159
1.09E-04 2.14E-05 8.73E-04 1.71E-04
1.41E-04 2.77E-05 2.51E+08
251
1.15E-04 2.43E-05 9.17E-04 1.95E-04
1.48E-04 3.15E-05 3.98E+08
398
1.24E-04 2.91E-05 9.90E-04 2.33E-04
1.60E-04 3.77E-05 6.31E+08
631
1.41E-04 3.78E-05 1.13E-03 3.03E-04
1.82E-04 4.90E-05 1.00E+09
1000
1.77E-04 5.43E-05 1.42E-03 4.35E-04
2.29E-04 7.03E-05 1.59E+09
1585
2.56E-04 8.59E-05 2.05E-03 6.88E-04
3.32E-04 1.11E-04 2.51E+09
2512
4.32E-04 1.44E-04 3.46E-03 1.16E-03
5.59E-04 1.87E-04 3.98E+09
3981
8.04E-04 2.45E-04 6.43E-03 1.96E-03
1.04E-03 3.18E-04 6.31E+09
6310
1.53E-03 4.01E-04 1.23E-02 3.21E-03
1.98E-03 5.19E-04 1.00E+10 10000