‘Torres de Telefonia Celular: Minimizando a Exposição Ocupacional a
Campos Eletromagnéticos‘
Alexssandro Ramos da Cruz; Maria Cristina Aguiar Campos
X Semana da Pesquisa da Fundacentro - 2013
Sistemas de comunicação sem fio
telefone celular
internet móvel
telefone sem fio
torres de telefonia celular
torres de rádio e tv
redes sem fio (Wifi, Bluetooth ...)
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Exposição a Campos Eletromagnéticos
CRESCENTE
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Exposição a Campos Eletromagnéticos
CRESCENTE
áreas da medicina (MRI, ondas-curtas ...)
sistemas de segurança e identificação
sistemas de energia, aparelhos elétricos .....
Radiações Não-Ionizantes
0 até 300 GHz – campos eletromagnéticos (CEMs)
300 a 3.000.0000 GHz – radiações ópticas (IV, LV, UV)
** telefonia móvel – frequências entre 400 a 2500 MHz
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Exposição Ocupacional
Trabalhador muito próximo da fonte e
geralmente por tempo prolongado
Exposição a campos mais intensos
podendo exceder limites
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Exposição Ocupacional a Campos Eletromagnéticos (CEMs)
CEMs raramente identificados (PPRA) no ambiente de trabalho!! Avaliação quantitativa de CEMs inexistente (ou inadequada) !!
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Efeito:
radiação absorvida
(SAR)
energia absorvida
[SAR]=W/kg
aquecimento
SAR (potência absorvida por tecidos biológicos (W/kg)
relacionada ao campo elétrico induzido e à elevação da temperatura dos tecidos.
nem sempre o efeito biológico produz danos à saúde
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energia eletromagnética irradiada
densidade de potência [S] = W/m2
Campos elétricos e magnéticos variáveis são interdependentes
constituem os campos eletromagnéticos
propagam-se sob a forma de onda com a velocidade da luz (c = 3.108 m/s)
transportam energia eletromagnética para pontos distantes do espaço
Onda-plana (d >> ): campos e perpendiculares entre si,
e ambos, perpendiculares à direção de propagação (X)
H
E
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c
2
22
m
W
377
E
120
ES
π
2
22
m
W377HH120S
Exposição em campo distante (d >> )
aproximação onda-plana é válida
Densidade de potência expressa por:
** d = 2 L2 / onde: d = distância ; = comprimento de onda
L = dimensão máxima total da antena transmissora (L >>)
** campo próximo (d < 3 ) – comportamento aleatório – (não vale onda-plana)
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c
Exposição Ocupacional em Campo Próximo (d << )
onda-plana não é válida
comportamento aleatório dos campos
necessário medir campos separadamente
simulações : modelos esférico e/ou cilíndrico
** d = 2 L2 / onde: d = distância ; = comprimento de onda
L = dimensão máxima total da antena transmissora (L >>)
** campo próximo (d < 3 ) – comportamento aleatório – (não vale onda-plana)
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Antena Setorial Tipo Painel
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Antena Setorial (Direcional) Tipo Painel
Relação F/C: Cone de Energia
α = 30º
** menor relação encontrada dentro do cone de energia 30º
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Configurando Padrão de Radiação
Single dipole
Vertical Pattern Horizontal Pattern
4 dipolescollinearlystacked
Addition ofback plate
vertical beamwidthdepends on no.
of elements
horizontal beamwidthdepends on back plate
separation
2 dipoleshorizontally
stacked
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Costas Frente
F/C = (Frente) – (Costas)
Relação Frente – Costas (F/C)
Antena Setorial Tipo Painel
** mesmo nas laterais e ‘costas’ de antenas painel setoriais os campos podem ser intensos
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Antena Omnidirecional (dipolo de ‘meia-onda’)
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Antena Omnidirecional (dipolo de ‘meia-onda’)
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‘tilt’ mecânico – antena visivelmente inclinada *
* trabalhador (capacitado/treinado) pode ‘inferir’ a direção aproximada do lóbulo principal
** lóbulos secundários – necessário conhecer diagrama de radiação da antena
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‘tilt’ elétrico – antena não está inclinada *
* trabalhador não pode inferir a direção vertical e nem a horizontal do feixe principal
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2
isotr
rπ4
PS .
2rπ4
GxPS L
antenas isotrópicas
antenas direcionais (painel, discos)
GL - ganho linear da antena
Densidade de potência irradiada
2
m
W
2
m
W
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* modelo válido em campo distante (ondas esféricas)
** muito conservador no campo próximo
*** modelo cilíndrico melhor p/ campo próximo (2rL ao invés de 4 r2)
22rπ4
EIRP
rπ4
GxPS
EIRP = potência efetiva isotrópicamente irradiada
G = ganho numérico G = 10 dBi/10 (ex.: ganho logarítmico 14 dBi G = 25,1)
reflexão da onda pode aumentar campo elétrico (fator 1,6 a 2)
377
E
rπ
EIRPx2,56S
2
2
4
** EIRP = 1,64 ERP
** ERP = potência efetiva irradiada relativa ao dipolo de meia-onda
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Cálculo das distâncias de maior aproximação da antena
r = distância mínima da antena
f = freqüência em MHz
e.r.p. = potência efetiva radiada na direção de maior ganho da antena
e.i.r.p. = potência equivalente isotropicamente radiada na direção de maior ganho da antena
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RF e m-ondas ( f < 300 GHz)
absorção de energia eletromagnética
aumento de temperatura do corpo (local ou generalizado)
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• eletro - estimulação de nervos e músculos (até 110 kHz)
• stress térmico de corpo inteiro (100 kHz - 6 GHz)
• aquecimento localizado – (100 kHz - 10 GHz)
• efeito auditivo das microondas (300 MHz - 10 GHz)
• aquecimento superficial de tecidos (10 GHz - 300 GHz)
EFEITOS BIOLÓGICOS
Efeitos Imediatos da Exposição Aguda
únicos efeitos aceitos como bem estabelecidos
EFEITOS ADVERSOS À SAÚDE
Exposição a campos muito intensos, quando o aquecimento
exceder a capacidade de compensação do organismo
Efeitos/danos com grau de severidade variável
• catarata (olhos muito sensíveis)
• esterilidade (gônadas sensíveis)
• choque térmico (pode ser fatal)
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INCERTEZA CIENTÍFICA
Efeitos Não-Térmicos ??
p.ex.: quebras de DNA, alterações dos níveis de melatonina, fluxo de Ca++ ??
‘exposições crônicas’ (campos de baixa intensidade)
induziriam (a longo prazo) - câncer, leucemia ???
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31/Maio/2011
IARC - Agência Internacional de Pesquisa sobre Câncer
CEMs de radiofreqüência (RF e microondas)
‘possivelmente carcinogênicos para humanos’ – Grupo 2B
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Dados Técnicos para Estimativa dos Campos Irradiados
• potência fornecida à antena
• ganho da antena
• direção de irradiação
• altura do centro elétrico da antena
• diagramas de radiação vertical e horizontal
• ângulo de tilt (elétrico ou mecânico)
• ambiente (edifícios, obstáculos, dentre outros)
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Cálculo da Potência Efetivamente Irradiada
• determinar perda de potência nos cabos (fabricante)
• subtrair perda da potência fornecida (de entrada)
• calcular a potência efetivamente irradiada (EIRP)
Cálculo do ‘contorno de conformidade’
• calcular a distância mínima da antena/máxima aproximação
• ‘contorno de conformidade’ (‘volume de respeito’)
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Antenas e ‘Contorno de Conformidade’ – (modelo cilíndrico)
** antenas setoriais: ganho entre 14 e 17 dBi
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Antenas Omnidirecionais
Antenas Setoriais
II – Antena Isotrópica: antena hipotética cuja intensidade de radiação é uniforme para todas as
direções do espaço;
III – Antena Omnidirecional: antena com diagrama de radiação horizontal essencialmente não
diretivo e diagrama de radiação vertical diretivo;
IV – Antena Setorial: antena com diagrama de radiação vertical diretivo e diagrama de radiação
horizontal formatado de forma a cobrir uma determinada região angular dentro de níveis de
radiação pré-estabelecidos
XI – Ganho: razão entre a intensidade de radiação em uma dada direção e a intensidade de
Radiação de uma antena isotrópica, para uma mesma potência incidente na entrada das duas
antenas. Quando não especificado de outra forma, o ganho refere-se à direção do eixo da antena;
XIII – Intensidade de Radiação: potência radiada por unidade de ângulo sólido, em uma dada
direção;
XIV – Largura de Feixe: faixa angular dentro da qual o diagrama de radiação em polarização
Copolar apresenta valores maiores ou iguais a -3 dB em relação ao eixo da antena;
ANATEL
ANEXO À RESOLUÇÃO No 372, DE 19 DE MAIO 2004
NORMA PARA CERTIFICAÇÃO E HOMOLOGAÇÃO DE
ANTENAS SETORIAIS E OMNIDIRECIONAIS
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7. Certificação e Homologação
7.1 Para certificação e homologação, as antenas deverão ser submetidas aos ensaios descritos no
anexo I referentes às características elétricas descritas no item 5 e o fabricante deverá fornecer
declaração de conformidade referente às características mecânicas e ambientais do item 6.
7.1.1 No caso de uma família de antenas, o modelo de menor ganho deverá ser submetido aos
ensaios descritos no anexo I, para avaliação da conformidade. Para os demais modelos deverá ser
fornecida, pelo fabricante, uma declaração de conformidade relativa aos requisitos dos itens 5 e 6
da presente norma, anexando as especificações das características elétricas, mecânicas e
ambientais,inclusive os diagramas de radiação, de cada modelo pertencente à família.
7.1.2 A certificação e homologação do modelo de menor ganho abrangerá a certificação e a
homologação dos demais modelos constitutivos de uma mesma família.
7.3 As antenas setoriais e omnidirecionais para uso no interior de edificações estão dispensadas da
homologação junto à Agência Nacional de Telecomunicações.
8. Identificação da Homologação
As antenas deverão portar o selo Anatel de identificação legível, incluindo a logomarca Anatel, o
número da homologação e a identificação da homologação por código de barras, conforme modelo
e instruções descritas no art. 39 e Anexo III do Regulamento para Certificação e Homologação de
Produtos para Telecomunicações, anexo à Resolução n° 242, de 30.11.2000, ou outra que venha
substituí-la.
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DECLARAÇÃO
Declaro que, de acordo com o(s) Relatório(s) de Conformidade resultante(s), a(s)
avaliação(ões) feita(s) no sistema de radiocomunicações da(o) __(nome da
entidade )___, do serviço ____( nome do serviço )______, atende(m) ao
Regulamento sobre Limitação da Exposição a Campos Elétricos, Magnéticos e
Eletromagnéticos na Faixa de Radiofrequências entre 9 Khz e 300 Ghz,
aprovado pela Resolução Anatel nº 303, de 02/07/2002, publicada no DOU de
10/07/2002, não expondo a população a campos eletromagnéticos de
radiofrequências de valores superiores aos estabelecidos.
Declaro, ainda, que o(s) relatório(s) de Conformidade será(ão) mantido(s) na(s)
estação(ões) avaliada(s), para apresentação sempre que requisitado(s) pela
Anatel, conforme prevê o citado Regulamento.
______( Local, data )_________
______( Identificação e assinatura do responsável pela entidade )____________
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Sinalização de distâncias
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Lei das Antenas
Legislação Internacional
• Diretrizes da ICNIRP adotadas em vários países europeus
• Diretiva Européia** - implementação adiada de 2008 para 2016 (??)
apenas exposição ocupacional a CEMs até 300 GHz
adoção por todos os países da Comunidade Européia (27)
limites da ICNIRP como requisito mínimo
empregador responsável por proteger o trabalhador
** publicada em 2004 deveria vigorar a partir de 2008, adiou-se p/ 2013, e agora p/ 2016
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Redução e controle da exposição a CEMs de Telefonia Celular
SINALIZAÇÃO ESPECÍFICA (nas antenas e suportes)
limitação do tempo de permanência
monitoração pessoal (‘dosímetros’ ou ‘exposímetros’) é útil
manter maior distância possível de fontes de CEMs
** EPIs amplamente utilizados apenas para IR, LV e UV
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IMPORTANTĺSSIMO
• promover capacitação do trabalhador e do empregador
• treinamento/capacitação específica para o trabalhador
• fiscalização e controle por órgãos públicos
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** utilizar sinalização de alerta já existente
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