Campi Elettromagnetici in Alta Frequenza

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Campi Elettromagnetici inAlta Frequenza

• Sorgenti, Misure, Effetti, Normativa

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Campi elettromagnetici ad alta frequenza

• I campi elettromagnetici non ionizzanti (sorgenti
  NIR) hanno una banda compresa tra 300 kHz e 300
  GHz
• Lagente inquinante (campo elettrico e/o
  magnetico) decresce rapidamente allontanandosi
  dalla sorgente
• Lazione inquinante si esercita nellambiente
  solo quando la sorgente è accesa.
• Allo stato attuale si può affermare che non
  esiste un inquinamento su vasta scala
  territoriale, ma le zone inquinate sono limitate
  alle vicinanze della sorgente

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Principali sorgenti
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ApplicazioniMacchine industriali

• Macchine per trattamenti termici
• trasformano lenergia elettromagnetica in calore
• sono utilizzate in processi che richiedono un
  riscaldamento rapido con cicli controllabili
• In base allazione fisica predominante si
  classificano in tre categorie
• riscaldatori a perdite dielettriche
• riscaldatori a induzione magnetica
• riscaldatori a microonde
• Sono progettate per erogare potenza in bande di
  frequenza assegnate da convenzioni internazionali

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Riscaldatori a perdite dielettriche

• Sono impiegati per il trattamento di materiali
  dielettrici (legno, materie plastiche, fibre
  vegetali, ecc.)
• Sono progettati per creare forti campi elettrici
  (decine di kV/m). Sono costituiti da un
  generatore a radiofrequenza e da un applicatore a
  condensatore
• Lapplicatore è formato da due superfici
  metalliche affacciate (condensatore) al cui
  interno è sistemato il materiale da trattare
  termicamente
• La potenza del generatore va dalle centinaia di W
  alle decine di kW

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Riscaldatori a induzione magnetica

• Sono impiegati nellindustria siderurgica
  (tempera superficiale, ricottura e riscaldamento
  di metalli, saldatura di tubi), nellindustria
  elettronica (raffinamento di semiconduttori,
  produzione di fibre ottiche), nelloreficeria
  (fusione di metalli preziosi)
• Sono progettati per creare forti campi magnetici.
  Sono costituiti da un generatore a radiofrequenza
  e da un applicatore a bobina
• Le potenze impiegate vanno dalle centinaia di kW
  alle migliaia di kW

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Riscaldatori a microonde

• Si dividono in due classi
• per usi domestici
• per usi industriali
• Gli apparati industriali sono progettati per la
  precottura, il riscaldamento, lessiccamento e la
  sterilizzazione di grosse quantità di materiale
• Gli apparati industriali impiagano potenze di
  alcune decine di kW

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Apparati per telecomunicazioni

• Sono progettati per irradiare nello spazio onde
  elettromagnetiche che trasferiscono informazione
  ai sistemi riceventi
• Sono di due tipi
• direttivi (ponti radio, comunicazioni spaziali)
• a diffusione (radio, televisione)

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Sistemi radiomobili

• La potenza irradiata dalle stazioni radio base è
  al massimo di alcune centinaia di W
• Valori confrontabili con gli standard di
  sicurezza si raggiungono a poche decine di metri
  dallantenna

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Altre applicazioni

• Radar
• a impulsi (elevata potenza di picco - fino a 2MW)
• doppler (potenze dellordine dei kW)
• Radioaiuti alla navigazione
• Applicazioni biomedicali
• Risonanza magnetica nucleare (10 70 MHz)
• Termografia a microonde (0.5 2.5 GHz)
• Marconiterapia
• Radarterapia
• Terapia ipertermica

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Dispositivi elettronici

• Esempi di dispositivi elettronici in grado di
  emettere campi elettromagnetici apprezzabili
• telefoni cellulari
• telefoni cordless domestici e cittadini (DECT)
• babyphone
• walkie-talkie
• apparecchi per radioamatori
• forni a microonde
• sistemi di controllo a microonde
• videoterminali
• varchi magnetici

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Valutazione del campo elettromagnetico

• Il campo elettromagnetico emesso da unantenna
  non è uniforme in tutte le direzioni

Lobo orizzontale
Lobo verticale
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Tipologie di installazione esempi
Stazione radio base
Antenna per radioamatore
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Tipologie di installazione esempi
Stazione radio base
Ponte radio
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Tipologie di installazione esempi
Tipiche antenne per telecomunicazioni
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Contenimento dellimpatto ambientale
Stazioni radi base camuffate da pino
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Strumenti di misura

• Struttura degli apparati di misura
• a rivelazione diretta
• ad accoppiamento a radiofrequenza
• Ogni apparato di misura è formato da 3
  sottosistemi
• sensore
• linea di collegamento
• apparato di misura e visualizzazione
• Sono possibili due strategie di misura
• a banda larga
• a banda stretta

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Tipologie di sensori

• Sensori per campo elettrico
• sensori a condensatore
• sensori a dipolo o monopolo corto
• Sensori per campo magnetico
• sensori ad accoppiamento induttivo
• Antenne
• dipolo a mezzonda
• antenne biconiche
• antenne logaritmiche

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Modalità di esecuzione delle misure

• Misure spaziali a 1.1 e a 1.9 m da terra. Se la
  differenza è gt del 25 del valore più elevato, si
  misura anche a 0.5 m. Poi si calcola la media.
• Ogni misura è il risultato della media temporale
  su 6 minuti.
• Gli impianti devono rispecchiare la massima
  potenzialità (effettiva o calcolata)
• Gli strumenti devono avere
• Isotropicità lt1 dB
• Incertezza lt 2 dB
• Gli strumenti devono essere tarati secondo le
  norme ISO 9000 o SIT

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Pianificazione di una campagna di misure (1)

• Valutazione preliminare
• Acquisizione delle informazioni relative al sito
• Acquisizione delle informazioni relative alle
  sorgenti (frequenza, potenza, tipo di antenne,
  cicli di servizio)
• Scelta della strumentazione e verifica del suo
  regolare funzionamento
• Scelta delle postazioni di misura per
• delimitare larea intorno alla sorgente in cui i
  valori sono superiori ai limiti di sicurezza
• accertare il livello di esposizione in cui è
  probabile la permanenza delle persone

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Pianificazione di una campagna di misure (2)

• Esecuzione delle misure
• Nuova verifica del regolare funzionamento della
  strumentazione
• Analisi critica e valutazione dei risultati

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Effetti biologici

• Lesposizione a campi elettromagnetici comporta
  linnalzamento della temperatura dei tessuti
  biologici (effetto termico)
• Gli effetti non termici dei campi
  elettromagnetici ad alta frequenza non sono
  ancora ben conosciuti
• Effetti non termici osservati
• alterazione degli enzimi della membrana cellulare
• alterazione della crescita cellulare
• alterazione del DNA e dei meccanismi di
  riparazione
• induzione di neoplasie

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Effetti sulla salute umana

• Effetti acuti
• effetto termico, particolarmente accentuato alle
  alte frequenze a causa dellacqua presente nei
  tessuti
• effetti cardiaci su persone con disturbi cardiaci
  e pacemaker
• Effetti cronici o di lungo periodo
• effetto sul sistema nervoso (condizione di
  stress)
• effetti sul comportamento (comportamenti motori
  insoliti, irrequietezza)
• aumento delle frequenza cardiaca e della
  pressione ematica
• elettrosensibilità (alterazioni cutanee,
  segnalate in particolare per operatori a
  videoterminale)

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Limiti di esposizione del D.M. 381
Per aree con permanenza di persone superiore a 4
ore E 6 V/m H 0.016 A/m D 0.1 W/m²