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  1. 1. Curso de Salud Geoambiental 1 Medicin y proteccin frente a campos HF CURSO DE SALUD GEOAMBIENTAL Mdulo 2. Campos de alta frecuencia: telecomunicaciones Unidad 3. Medicin y proteccin frente a campos HF En esta unidad 1. Electromagnetismo de altas frecuencias 2. Medicin de campos HF 3. Proteccin frente a campos HF Introduccin Cuando se plantea el problema de cuantificar cmo de intensa es una radiacin electromagntica surgen algunas cuestiones como: qu instrumento utilizo?, cmo tomo los datos?, por dnde empiezo?, el nmero que aparece en la pantalla indica mucha o poca radiacin?, puedo reducir la cantidad de radiacin que entra en una vivienda?. En esta unidad que cierra el segundo mdulo del Curso de Salud Geoambiental abordaremos las tcnicas de medicin y las formas de apantallamientos, indicando las etapas de que consta una medicin y los detalles a los que debemos prestar especial atencin. El texto que tenis a continuacin se apoya en los vdeos tutoriales que acompaan a esta unidad, por lo que deberis recurrir a ellos para una mejor comprensin del proceso.
  2. 2. Curso de Salud Geoambiental 2 Medicin y proteccin frente a campos HF 1.ELECTROMAGNETISMO DE ALTAS FRECUENCIAS (HF) Recordemos algunos aspectos relevantes del electromagnetismo relacionado con las tecnologas inalmbricas. Las radiaciones no ionizantes abarcan aquellas frecuencias que, debido a su baja energa, no son capaces de arrancar electrones de la materia, ionizndola. Entre las radiaciones no ionizantes encontramos las radiaciones de frecuencias comprendidas entre los 0 Hz y los 300 GHz: Cuando hablamos de tecnologas mviles e inalmbricas nos movemos habitualmente en estos rangos: De 300 Hz a 300 MHz. Radiodifusin AM y FM, estaciones de TV, comunicaciones marinas y aeronuticas. De 300 MHz a 300 GHz (microondas). Bandas UHF, SHF y EHF de telefona mvil, wifi, comunicaciones por satlite, radares
  3. 3. Curso de Salud Geoambiental 3 Medicin y proteccin frente a campos HF La frecuencia (f, medida en hercios) y la longitud de onda (, medida en metros) son dos caractersticas de las ondas que indican cuntos ciclos se completan en un segundo y qu longitud abarca un ciclo completo, respectivamente. Su relacin viene dada por la expresin f = c, donde c es la velocidad de la luz en el vaco (3108 m/s). Una onda electromagntica est formada por los campos elctrico y magntico orientados perpendicularmente entre s y con la direccin de propagacin. La velocidad de la onda electromagntica es la de la luz en el vaco (c). La propagacin puede tener lugar en el vaco o en un medio material, sufriendo diversos fenmenos segn las caractersticas del medio que ya se observaron en el mdulo anterior: Atenuacin, segn la permitividad elctrica y la permeabilidad magntica. Absorcin, segn la composicin qumica del medio. Reflexin y refraccin, segn los coeficientes de reflexin y refraccin de los medios. Difraccin e interferencia, segn los obstculos que deben atravesar las ondas. A la hora de localizar la fuente de emisin ser necesario tener en cuenta estos fenmenos, al igual que cuando procedamos a realizar la medicin y los apantallamientos.
  4. 4. Curso de Salud Geoambiental 4 Medicin y proteccin frente a campos HF 2.MEDICIN DE CAMPOS HF INSTRUMENTOS DE MEDICIN En el mercado hay una variedad de equipos de medicin para campos de alta frecuencia. La eleccin de uno u otro debe hacerse en funcin de distintos parmetros: Rango de frecuencias de inters. Si desconocemos qu estamos buscando tendremos serias dificultades para encontrarlo. Debemos conocer previamente las fuentes que nos interesan y las frecuencias a las que emiten y emplear un instrumento que abarque ese rango de frecuencias. En caso contrario, nuestro instrumento ser ciego a ese tipo de radiacin y no detectar nada. Precisin y exactitud necesarias del instrumento. No es lo mismo tener una idea de la magnitud de una radiacin que requerir una cantidad precisa y exacta para un informe tcnico. Debe buscarse un instrumento con unas prestaciones acorde con el uso que se le vaya a dar. Tipo de antena (sonda) que nos interesa: o Direccional (nos permite encontrar la direccin de la fuente de emisin en un solo eje del espacio) o Direccional triaxial (realiza la medicin en tres ejes del espacio simultneamente) o Omnidireccional (detecta radiacin procedente de todas las direcciones a la vez concentrada en un punto del espacio) UNIDADES DE MEDIDA DE CAMPOS HF Los instrumentos que miden campo electromagntico de altas frecuencias habitualmente proporcionan una lectura en microwatios/metro cuadrado (W/m2 ) ya que miden directamente densidad de potencia, que se define como la potencia radiada por unidad de superficie. Esta magnitud es el mdulo del vector de Poynting, que est relacionado con el producto de E y B y tiene la direccin y el sentido de la propagacin de las ondas electromagnticas. Una unidad que tambin se utiliza frecuentemente es voltios/metro (V/m). La conversin entre ambas unidades se obtiene mediante un pequeo clculo, para lo que necesitamos saber que la potencia (P) es el producto de intensidad de corriente (I) por voltaje (V). Tambin usaremos la ley de Ohm: voltaje (V)= intensidad de corriente (I) por resistencia (R): Potencia P = IV (unidades W = AV) donde W: watios; A: amperios; V: voltios. Ley de Ohm V = IR (unidades V=A) donde V: voltios; A: amperios; : ohmios.
  5. 5. Curso de Salud Geoambiental 5 Medicin y proteccin frente a campos HF Teniendo en cuenta estas expresiones podemos hacer la conversin W/m2 V/m: W/m2 = AV/m2 = V2 /(m2 ) Introducimos la resistencia del aire libre: 377 y obtenemos la relacin que buscamos: Y finalmente, despejando V/m tenemos: Tambin podemos usar las tablas disponibles en el mismo instrumento (normalmente en el reverso) o en internet. Adems, existen mltiplos y submltiplos muy comunes que conviene conocer, como los siguientes: 1 W/m2 = 0,000001 W/m2 = 10-6 W/m2 . 1 W/cm2 = 0,01 W/m2 = 10-2 W/m2 . PROTOCOLOS DE MEDICIN Veamos los pasos a seguir para realizar la medicin, desde la eleccin del equipo teniendo en cuenta el apartado anterior, hasta la obtencin del resultado. Mtodos (consultar tutorial en vdeo) Eleccin de equipos segn frecuencias.1. Empleo de filtros por frecuencias.2. Equipo con sonda triaxial.3. Equipo con sonda direccional.4. Sensibilidad del equipo (unidades de medida).5. Medicin RMS.6. Medicin Peak.7. Medicin Peak Hold.8. Discriminacin de fuentes por sonidos.9. Discriminacin de fuentes por filtro de frecuencias.10. Toma de datos obtenidos comprobando unidades de medida.11.
  6. 6. Curso de Salud Geoambiental 6 Medicin y proteccin frente a campos HF Pasos para la medicin: Prospeccin superficial del entorno, identificacin de campos, sistema triaxial1. y sistema de un solo eje (frecuencias, sonidos, niveles de intensidad, ) Identificadas las fuentes se realiza la medicin especfica de los campos2. detectados. Estas mediciones se realizaran en modo RMS y en modo Peak Hold en cada punto para obtener dos lecturas adecuadas tanto a normativa tcnica vigente (RMS) como a recomendaciones cientficas independientes (Peak Hold). Si la medicin puede llegar a tener un carcter legal, cada medicin puntual3. tendr una duracin mnima de 6 minutos. Veamos un ejemplo prctico: Midiendo una antena de telefona mvil Supongamos que deseamos medir la inmisin de radiacin procedente de una antena de telefona mvil. Procederemos segn los siguientes pasos: Identificacin visual de la fuente objeto de inspeccin. Buscaremos qu antenas del entorno estn1. orientadas directamente en la direccin de la vivienda o cules pueden afectar de forma indirecta por reflexin, refraccin o difraccin. Identificacin de otras fuentes de radiacin similares en el interior de la vivienda. Puede ser2. recomendable desenchufar ciertos dispositivos como routers wifi, telfonos DECT o mviles cuya seal puede interferir con la que buscamos. Aplicar los filtros necesarios para quedarnos nicamente con la frecuencia que nos interesa de entre3. todas las que procedan del interior y el exterior de la vivienda. La identificacin acstica puede servir en caso de que no se disponga de filtros o no se puedan desconectar otros dispositivos que enmascaren la seal. Observar en primer lugar las lecturas a travs de las ventanas. Si los valores son muy bajos, podemos4. desechar la opcin de que la radiacin exterior suponga un problema para la salud. En caso de que los valores sean elevados, deberemos proceder a realizar mediciones a travs de los5. muros para determinar la magnitud del riesgo. Anotar las lecturas en RMS y Peak Hold durante el periodo de tiempo necesario.6. Analizar los resultados. Debe considerarse de forma diferente los dormitorios, debido al mayor7. tiempo de permanencia en ellos y la mayor sensibilidad en horas nocturnas.
  7. 7. Curso de Salud Geoambiental 7 Medicin y proteccin frente a campos HF VALORES OBTENIDOS Una vez que hemos realizado la medicin y hemos tomado nota de los datos observados en el instrumento con sus correspondientes unidades, analizaremos los resultados comparndolos con lo que admite la legislacin y con las recomendaciones independientes. Ya hemos visto con anterioridad los niveles de referencia de la Unin Europea y de Espaa. Las recomendaciones que se debe contemplar son: Valores indicativos para las zonas de alta permanencia SBM-2008 (Baubiologie) Valores recomendables segn convenciones de Salzburgo y Seletun Segn la referencia de Salzburgo, el valor mximo admisible para minimizar los riesgos para la salud sera de 1000 W/m2 (0,1 W/cm2 ). En dormitorios y zonas de descanso se debe considerar, segn el panel de Seletun, el valor de 100 W/m2 (0,01 W/cm2 ), ya que se observan efectos de alteracin del sueo a partir de ese nivel. RECAPITULANDO Las tecnologas inalmbricas emplean campos electromagnticos de distinta frecuencia. Al escoger el equipo de medicin hay que tener claro qu se busca. Es ms que recomendable conocer, aunque sea de forma aproximada, las frec