Dept.Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería Telemática. (UVA)

1. CARACTERIZACIÓN DE RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS Dr. Alonso Alonso Alonso Dr Javier Aguiar Pérez Dept.Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería Telemática. (UVA)

2. Contenidos de la Asignatura • Efectos biológicos de los campos electromagnéticos y mecanismos de interacción. • Efectos biológicos de las radiaciones no ionizantes. • Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes. • Revisión crítica de trabajos sobre exposición radioeléctrica y efectos biológicos. • Estándares de seguridad nacional e internacionales. • Revisión y base de los estándares • Redacción de informes sobre exposición radioeléctrica. • Predicción y medición de campos. • Ambiente de exposición, modelos de propagación y predicción de coberturas. • Instrumentación de medida. • Realización de medidas reales de exposición e informes técnicos. • Tecnologías Móviles y su planificación Radio

3. Resultados del aprendizaje • Ser capaz de realizar tareas de investigación en el área de análisis y caracterización en comunicaciones. • Ser capaz de buscar y utilizar bibliografía básica para análisis y caracterización en comunicaciones. • Emplear correctamente instrumentos de medida para caracterizar sistemas electrónicos y emisiones radioeléctricas. • Conocer los estándares de seguridad radioeléctrica y los efectos biológicos de las radiaciones. • Valorar la importancia de la seguridad radioeléctrica y el control de la exposición. • Escribir artículos técnicos correctos, describiendo y argumentando los resultados obtenidos. • Exponer eficazmente resultados de investigación. • Evaluar crítica y constructivamente los resultados de investigación, los artículos y exposiciones de otros.

4. Sobre los efectos de las radiaciones Creencia inicial en el electromagnetísmo como medio de curación (Tesla, d´Arsonval…)

5. Efectos sobre los sistemas biológicos considerados por la ICNIRP • 0 Hz - 1 Hz. Efectos de la intensidad de campo magnético B sobre el sistema central y cardiovascular. • 1 Hz 10 MHz. Efectos de la densidad de corriente J sobre las funciones del sistema nervioso. • 100 KHz 10 GHz. Efectos de calentamiento térmico o fatiga térmica de los organismos. Se relacionan con la tasa de absorción específica SAR (Watios absorbidos por Kg de tejido) • 10 GHz 300 GHz. Calentamiento superficial debido a la densidad de potencia incidente S (Watt/m2) ICNIRP = International Commission on non-Ionizing Radiation Protection

6. Y a título informativo, sobre la SAR: Se define la Tasa de Absorción Específica (SAR) como la energía absorbida por unidad de tiempo y masa en un tejido. Se mide en W/kg La SAR depende: • De la intensidad de la radiación recibida • De las propiedades de absorción del tejido a la frecuencia de que se trate La normativas Europeas sobre exposición a campos de bajas frecuencias y radiofrecuencias se basan fundamentalmente en efectos térmicos : densidad del tejido : Conductividad específica del tejido

7. Radiaciones No Ionizantes. Efecto biológico   350nm f8 1014 Sus efectos se basan en niveles rotacionales o vibracionales • Inducción de corrientes • Efectos térmicos • Efectos fotoquímicos Efectos biológicos parcialmente conocidos. Bajo estudio Ejemplos de fenómenos fotoquímicos • Fotosíntesis de hidratos de carbono en la clorofila • Fotodisociación del Ozono • Fotografía • Visión del ojo • Pigmentación de la piel

8. Efectos térmicos • El desplazamiento de las partículas cargadas da lugar a dipolos, que junto con las moléculas polares tienden a seguir las variaciones del CEM, produciendo disipación. • La potencia media (por unidad de volumen) de conversión térmica depende de la conductividad del material, y éste a su vez varía. • La densidad de potencia de la onda disminuye al penetrar en el tejido, reduciéndose según un parámetro de profundidad de penetración. • Tanto la conductividad, como la profundidad de penetración dependen de la frecuencia y del material Efectos no térmicos • Se manifiestan por inducción de corrientes débiles, incapaces de producir calentamiento de los tejidos. • Fundamentalmente a bajas frecuencias. • Existen hipótesis sobre la influencia de los campos magnéticos en el ritmo de reacciones químicas celulares y sobre mecanismos de resonancia y amplificación en las células, no validadas experimentalmente. • La recomendación europea prevé una protección frente a campos estáticos y cuasiestáticos (hasta 1Hz) basada en efectos sobre el sistema nervioso central y el sistema cardiovascular del campo magnético y de la densidad de corriente.

9. Efectos no térmicos: algunos estudios ELF: Extremely Low Frequency RF: Radio Frequency EMF: Electromagnetic Field

10. Dosis Efectiva Sobre Radiaciones ionizantes

11. Sobre Radiaciones ionizantes

12. Efectos Radiación Ionizante Daño en el ADN. Mecanismos

13. Efectos Radiación Ionizante

14. Predicción y medición de campos • Fuentes de Radiación Electromagnética. • Normativa sobre Protección Radioeléctrica en España. • Medidas Efectuadas en Entorno Urbano. • Conclusiones.

15. 1. Fuentes de Radiación Electromagnética • RADIACIÓN  RADIOACTIVIDAD • RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS: • Ionizantes • No Ionizantes • EFECTOS: • Térmicos • No Térmicos

16. 2. Normativa sobre Protección Radioeléctrica en España. • R.D. 1066/2001 de 28 de Septiembre, desarrollado por Orden CTE/23/2002 de 11 de Enero. • Niveles de Medida. Restricciones Básicas y Niveles de Referencia: Campo: (V/m), (A/m) o Densidad de Potencia (W/m2) • Recomendación ECC/REC/(02)04 “Measuring Non-Ionising Electromagnetic Radiation (9kHz – 300GHz). (0ctubre 2003).

17. 2. Normativa sobre Protección Radioeléctrica en España. Límites en Telefonía Móvil: GSM (900MHz): 41’25V/m DCS(GPRS) (1800MHz): 58’3V/m UMTS(2000MHz): 61V/m Límites en Radiodifusión y TV: AM (1MHz): 87V/m FM (100MHz): 28V/m TV (650MHz): 35V/m

18. 3. Medidas Efectuadas en Valladolid. • Medidas en banda ancha. • 100kHz a 3GHz. • Sondas isotrópicas de E. • Muestran efecto global. • Medidas en banda estrecha. • 20MHz a 3GHz + AM • Con analizadores de espectro ⇒Contribuciones diferentes fuentes • Varias antenas directivas ⇒Discriminan direcciones de llegada • Medidas ELF en zona centro. • f<1kHz en E y H.

19. 3. Medidas Efectuadas en Valladolid. Presentación de los datos en Banda ancha

20. RONDA ESTE s/n PASEO DE ZORRILLA s/n c/ PASIÓN (frente al museo) S. MARÍA DE LA CABEZA nº 9 3. Medidas Efectuadas en Valladolid. Medidas en Banda estrecha

21. 3. Medidas Efectuadas en Valladolid. Medidas en Banda estrecha

22. 4.- conclusiones • Emisiones muy por debajo de los Límites Recomendados por la Legislación. • Fuentes más importantes: Radiodifusión, TV y Móviles. • Interés de medidas ELF también.

23. Instrumentación de Medida • GENERALIDADES SOBRE ANTENAS • Conceptos de radiación y antena • Tipos de antenas • Parámetros Básicos simples. • EQUIPOS DE MEDIDA • Banda Ancha • Banda Estrecha

24. Antena Hiper Log 4025 AARONIA 18 GHz - 40 GHz Dimensiones reducidasPolarización lineal Antena de Banda ancha que combina una logarítmico-periódica y una bicónica Array planos de alta potencia para radares militares Antenas sectoriales de telefonía móvil

25. EQUIPOS DE MEDIDA: Equipos de Banda Ancha Instrumental de EMR300 NARDA con sondas isotrópicas de campo eléctrico plana y ponderada (100KHz a 3GHz) H-Field Probe Type 12 300 kHz to 30 MHz For isotropic measurements of magnetic fields

26. EQUIPOS DE MEDIDA: Equipos de Banda Estrecha Handheld Spectrum Analyzer R&S FSH6 100 kHz to 6 GHz Diversas antenas directivas y una isotrópica usadas en las medidas

27. Informes y protocolos

28. Legislación y Normativa

29. Modelos de Propagación • Exteriores • Ambientes abiertos • Ambientes urbanos • Interiores