‘torres de telefonia celular: minimizando a exposição ... · ambientais,inclusive os diagramas...

‘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 ...)


Exposição a Campos Eletromagnéticos

CRESCENTE


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


Exposição Ocupacional

Trabalhador muito próximo da fonte e

geralmente por tempo prolongado

Exposição a campos mais intensos

podendo exceder limites


Exposição Ocupacional a Campos Eletromagnéticos (CEMs)

CEMs raramente identificados (PPRA) no ambiente de trabalho!! Avaliação quantitativa de CEMs inexistente (ou inadequada) !!


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


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


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)


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)


Antena Setorial Tipo Painel


Antena Setorial (Direcional) Tipo Painel

Relação F/C: Cone de Energia

α = 30º

** menor relação encontrada dentro do cone de energia 30º


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


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


Antena Omnidirecional (dipolo de ‘meia-onda’)


‘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


‘tilt’ elétrico – antena não está inclinada *

* trabalhador não pode inferir a direção vertical e nem a horizontal do feixe principal


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


* 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


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


RF e m-ondas ( f < 300 GHz)

absorção de energia eletromagnética

aumento de temperatura do corpo (local ou generalizado)


• 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)


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 ???


31/Maio/2011

IARC - Agência Internacional de Pesquisa sobre Câncer

CEMs de radiofreqüência (RF e microondas)

‘possivelmente carcinogênicos para humanos’ – Grupo 2B


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)


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’)


Antenas e ‘Contorno de Conformidade’ – (modelo cilíndrico)

** antenas setoriais: ganho entre 14 e 17 dBi


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


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.


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 )____________


Sinalização de distâncias

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


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


IMPORTANTĺSSIMO

• promover capacitação do trabalhador e do empregador

• treinamento/capacitação específica para o trabalhador

• fiscalização e controle por órgãos públicos


** utilizar sinalização de alerta já existente


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