UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA

DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA

Alternativas de Solución de Proyecto de

Titulación

“Sistema de monitoreo de radiación

electromagnética no ionizante”

Presentado por: Alejandro Ayala

ROL USM: 2521060-3

Profesor guía: Sr. Ricardo Olivares Véliz

Fecha: 27/08/2012

Proyecto de Titulación

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INTRODUCCIÓN

En este informe se estudiarán las distintas alternativas para implementar un sistema de

medición de radiación electromagnética no ionizante asociada a infraestructura de telefonía

móvil. Se investigaran las características técnicas de los equipos de medición para determinar

cuál es el que se ajusta a los requerimientos de los estándares internacionales dictados por

organizaciones como la ITU.

Se evaluarán instrumentos para realizar dos tipos de mediciones, una medición continua en una

estación remota autónoma y mediciones focalizadas en lugares determinados previamente.

También se estudiará la posibilidad de que ciertos módulos de los instrumentos sean compatibles

con la instrumentación disponible en el pañol del departamento de electrónica.

ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN

Se partirá estudiando las características de la instrumentación utilizada por proyectos

similares estudiados en el informe “Estado del arte”.

Se tienen principalmente dos tipos de instrumentos de medición, un medidor de campo eléctrico

portátil y un analizador de espectro a los cuales se les conecta una sonda.

[1] Narda modelo EMR-300: Es un detector de radiación utilizado para mediciones focalizadas

y también montado en estaciones remotas autónomas para mediciones continuas. Es un

instrumento capaz de medir intensidad de campo eléctrico [V/m], intensidad de campo magnético

[A/m], densidad espacial de potencia [mW/cm2] y porcentual de limite permisible [%] en un

rango de frecuencias 100 [KHz] – 60 [GHz]. Cuenta con sondas intercambiables para distintos

rangos de frecuencia. Los datos específicos de las sondas están almacenados en la memoria

interna del instrumento o en un disquete. La sonda para el rango de frecuencia de entre 100

[KHz] – 3 [GHz] tiene una desviación isotrópica de ±1 dB y una respuesta térmica de +0,2/-1,5

dB.

Ventajas: Debido a su portabilidad resulta conveniente para mediciones focalizadas.

Desventajas: Para su utilización en una estación remota autónomas habría que crear un módulo

aparte para poder transmitir los datos vía GSM.

[2] PMM 8053A con Sonda de Campo Eléctrico EP-330: Es capaz de medir Intensidad de

campo eléctrico [V/m] e intensidad de campo magnético [A/m] en un rango de frecuencias 100

[KHz] – 3 [GHz] con un rango de medidas e 0,3 a 300 [V/m] con una resolución de 0,01 [V/m].

La sonda tiene una desviación isotrópica de ±1 [dB] y una respuesta térmica de 0,05 dB/°C. El

valor medido integra varias fuentes de radiación; por ejemplo, la emisión de antena de

radiodifusión, sistemas de comunicaciones móviles, el radar, etc.

Proyecto de Titulación

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Ventajas: Este instrumento resulta adecuado para realizar mediciones focalizadas dado su tamaño

y fácil manejo lo que le da alta portabilidad.

Desventajas: Para su utilización en una estación remota autónomas habría que crear un módulo

aparte para poder transmitir los datos vía GSM.

[3] Sistema de medición Rohde & Schwarz TS-EMF: Es un sistema que combina analizadores

de espectro, sondas isotrópicas y un software especialmente diseñando para la medición de

radiación electromagnética.

La sonda manual marca Rohde & Schwarz modelo TS-EMF-B1es una antena isotrópica que

detecta el campo independientemente de su dirección de polarización gracias a un arreglo

ortogonal de antenas. El rango de frecuencias de medición es del 30 [MHz] – 3 [GHz], con una

desviación isotrópica igual o menor a 2,1 [dB]. Con un analizador de espectro R&S®FSL, da una

incertidumbre igual o menor a ± 3 [dB] y con un analizador de espectro R&S®FSH, como el que

se analiza posteriormente, da una incertidumbre igual o menor a ± 3,1 [dB].

Ventajas: Esta sonda resulta adecuada para realizar mediciones focalizadas dado su tamaño y

fácil manejo lo que le da alta portabilidad. Por otro lado, se puede usar con otros analizadores de

espectro Rohde & Schwarz.

Desventajas: La sonda tiene una desviación isotrópica mayor a la de la sonda EP-330, analizada

en el punto anterior.

[4] Analizador de espectro de mano marca Rohde & Schwarz, modelo FSH6: Sensible al

rango de frecuencias de 100 [KHz] – 6 [GHz], con un ancho de banda de resolución de un 100

[Hz] – 1 [MHz] y con una incertidumbre igual o menor a 1,5 [dB]. Ideal para obtener medidas

rápidas y precisas.

Ventajas: Este instrumento resulta adecuado para realizar mediciones focalizadas dado su tamaño

y fácil manejo lo que le da alta portabilidad.

Desventajas: Conectado con la sonda TS-EMF-B1 tiene una incertidumbre mayor a la de un

analizador de espectros R&S®FSL.

[5] Analizador de espectro R&S®FSL: El rango de frecuencias al que es sensible depende del

modelo, y el R&S®FSL3 model .03 es sensible al rango de frecuencias de 9 [KHz] – 3 [GHz],

con un ancho de banda de resolución de un 10 [Hz] – 10 [MHz] y con una incertidumbre menor a

0,5[dB].

Ventajas: Este instrumento es adecuado para mediciones de mayor precisión y se enmarca dentro

de un sistema completo de medición de radiación electromagnética como es el R&S TS-EMF.

Desventajas: Dado a su mayor tamaño y peso resulta menos portable que el R&S® FSH6.

Proyecto de Titulación

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[6] R&S®EMF monitor: Es una estación autónoma capaz de realizar mediciones continuas para

la monitorización de zonas críticas. Cuenta con el sistema de medición de radiación

electromagnética R&S TS-EMF descrito anteriormente. Detecta radiaciones en el rango de

frecuencias de 9 [KHz] – 3 [GHz]. Los resultados de las mediciones son automáticamente

transmitidos a un servidor como para poder hacerlos públicos a través de internet.

Ventajas: Cuenta con un módulo de transmisión de datos como para almacenar las mediciones en

un servidor.

Desventajas: Dado a su tamaño y peso resulta difícil su traslado ya que se necesitan 2 personas

para moverlo.

[7] Medidor de radiación selectivo Narda modelo 3006, serie F-0024 con antena isotrópica

modelo 3501/03 seria K-0434: Es un detector de radiación utilizado para mediciones focalizadas

y es sensible al rango de frecuencias 9 [KHz] – 6 [GHz] con un ancho de banda de resolución de

un 10 [Hz] – 20 [MHz] y con una incertidumbre igual o menor a 1,2[dB].

Cuenta con sondas intercambiables para distintos rangos de frecuencia. Los datos específicos de

las sondas están almacenados en la memoria interna del instrumento. La sonda modelo 3501/03

es sensible para el rango de frecuencia 27 [MHz] – 3 [GHz] y tiene una desviación isotrópica

igual o menor a + 3.2 / -4.7 [dB].

Ventajas: Debido a su portabilidad resulta conveniente para mediciones focalizadas. Tiene menor

incertidumbre y mayor resolución que el R&S® FSH6.

Desventajas: Para su utilización en una estación remota autónomas habría que crear un módulo

aparte para poder transmitir los datos vía GSM. Tiene una incertidumbre mayor a la de un

analizador de espectros R&S®FSL.

[8] Medidor de campo Narda NBM-550, es un equipo que realiza mediciones de banda ancha

el cual es sensible al rango de frecuencias 5 [Hz] – 60 [GHz].

Cuenta con sondas intercambiables para distintos rangos de frecuencia. La sonda modelo EF0391

[9] es sensible para el rango de frecuencia 100 [KHz] – 3 [GHz], tiene una respuesta isotrópica de

±1 [dB] y con una incertidumbre igual o menor a ± 1,5[dB]. La sonda modelo ED5091 [10]

es sensible para el rango de frecuencia 300 [KHz] – 50 [GHz] y tiene una respuesta en frecuencia

de manera tal, que su sensibilidad refleja un estándar en particular. Por ejemplo, las frecuencias

están ponderadas para que tomen en cuenta los límites de la ICNIRP.

Ventajas: Debido a su portabilidad y sencillez resulta adecuado para instalarlo en estaciones

remotas ya que las vuelve más replicables.

Desventajas: Para su utilización en una estación remota autónomas habría que crear un módulo

aparte para poder transmitir los datos vía GSM. Tiene una incertidumbre mayor a la de un

analizador de espectros R&S®FSL.

Proyecto de Titulación

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CONCLUSIONES

Para mediciones focalizadas se destaca el medidor de campo eléctrico portátil Narda 3006

por su fácil manejo y transporte. Para mediciones en estaciones bases remotas y autónomas,

dedicadas a realizar monitorización continua, se destaca el Narda NBM-550 dado a su

portabilidad y sencillez que las hace más replicables.

REFERENCIAS

[1] http://www.narda-sts.de/pdf/hochfrequenz/s_emr200-300.pdf

[2] http://www.euitt.upm.es/estaticos/catedra-

coitt/web_salud_medioamb/equipos_medida/equipos_nuevos/manuales/manual%20PMM.pdf

[3] http://www2.rohde-schwarz.com/file_13366/TS-EMF_dat_en.pdf

[4] http://www2.rohde-schwarz.com/file_7001/FSH_dat_en.pdf

[5] http://www.rohde-schwarz.es/file_13305/FSL_dat_sw_en.pdf

[6] http://www.rohde-schwarz.es/file_7263/AC_EMF_Monitor_en.pdf

[7] http://www.narda-

sts.de/fileadmin/user_upload/literature/high_frequency/DS_SRM3006_EN.pdf

[8] http://www.narda-

sts.de/fileadmin/user_upload/literature/high_frequency/DS_NBM550_EN.pdf

[9] http://www.narda-sts.de/pdf/hochfrequenz/DS_EF0391_EN.pdf

[10] http://www.narda-sts.de/pdf/hochfrequenz/DS_E-ABCD-5091_EN.pdf