hamradioshop.ro
Articole > Echipamente si constructii radio Litere mici Litere medii Litere mari     Comentati acest articol    Tipariti

Unde amplasati antena magnetica?

Expunerea radioamatorului in cimpul radiant al antenei magnetice

Gheorghe Andrei Radulescu YO4AUP

Unde amplasati antena magnetica?În acest sens, Recomandarea 519/1999 a Consiliului Europei din 12 iulie 1999 relativ la limitarea expunerii publicului la câmpuri electromagnetice (de la 0 Hz la 300 GHz) stabileste valori limita ale marimilor fizice care caracterizeaza radiatia electromagnetica la diferite frecvente. Normele respective, anumite restrictii de baza si niveluri de referinta sunt stabilite luând în consideratie coeficienti de siguranta, dar numai în raport cu efectele termice ale undelor electromagnetice modulate continuu si nu în impulsuri cum sunt utilizate în sistemul de telefonie GSM.

Studiati recomandarea 519/1999/ 12 iulie 1999 a C.E. Micsorarea distantei de siguranta se face pe proprie raspundere. Riscul este sa-ti fiarba capul! (la propriu)

Se definesc:

  • intensitatea cimpului magnetic H produs de un curent electric I la distanta R de conductorul pe care il strabate, in planul perpendicular pe conductor: H=I/ 2πR [A/m]
  • impedanta caracteristica a spatiului: Zs=E/H=120p [V/A=Ohmi]

    Din relatiile de mai sus se calculeaza :

  • intensitatea cimpului electric E asociat cimpului magnetic H: E=60I/R [V/m ]
  • inductia magnetica B generata de curentul I este: B=µI/2pR [T]

    In aer µr este 1, µ0=4p*10-7 [N/A2]

    Rezulta B=1.25I/2pR [ µT]

    Pentru antena magnetica din fotografie, construita de I3VHF (4m diametru si 1kW rms) si care se comercializeaza de HB9CRU (cu 3500 franci elvetieni -vezi www.hb9cru.ch ) pentru banda de frecvente de la 1,8 la 7 Mhz,utilizind doua programe de calcul diferite si facind media aritmetica a rezultatelor, am obtinut urmatoarele valori ale curentului maxim prin spira, a tensiunii la bornele condensatorului a factorului de calitate si al cistigului antenei in functie de frecventa si putere:

    I [ A ]/ U[kV] 1.8MHz
    Q= 2100
    3.5MHz
    825
    7MHz
    130
    1000W175/1580/1322/7
    500W123/1057/916/5
    250W87/740/611/3,5
    100W55/526/47/2
    10W18/2 9/13/1
    Cistigul antenei [dBd]-5,5-10

    (daca antena ar fi fost facuta din teava de 20 mm si cu diametrul spirei de 2m atunci valorile corespunzatoare ar fi fost urmatoarele:
    I [ A ]/ U[kV] 1.8MHz
    Q=563
    3.5MHz7MHz
    1000W90A/6kV
    Cistigul antenei [dBd]-21,6-11-3,5

    Aceasta modificare a dimensiunii antenei conduce la reducerea distantei de siguranta la jumatate cu pretul pierderii a 16 dBd din cistigului antenei!)

    Avind in vedere prescriptiile Uniunii Europene privitoare la protectia omului fata de efectele expunerii in cimp electromagnetic cu frecventa intre 1 si 10 Mhz, vom determina distanta R care trebuie sa existe intre antena mai sus mentionata si operatorul radio.

    Valorile DE REFERINTA pentru E, H si B , sint extrase din FR Journal officiel des Communautés européennes 30. 7. 1999 L 199/59 (Actes dont la publication n'est pas une condition de leur applicabilité) CONSEIL RECOMMANDATION DU CONSEIL du 12 juillet 1999 relative ? la limitation de l'exposition du public aux champs électromagnétiques (de 0 Hz ?300 GHz) (1999/519/CE)

    Acestea sint urmatoarele:

    1,8MHz3,5MHz7MHz
    E [V/m]482512,5
    H [A/m]0,400,210,10
    B [µT]0,500.250,13

    Se calculeaza distanta R intre spira antenei (partea diametral opusa condensatorului, unde curentul este maxim) si operator cu relatiile prezentate la inceputul articolului, astfel:

    R(E)=60I/E R(H)=I/2πH R(B)=1.25I/2πB

    Introducind valorile nivelurile de referinta in formulele de calcul se obtine distanta R in metri,iar valoarea cea mai mare (la care sint indeplinite toate nivelurile de referinta) este distanta minima la care se poate amplasa antena functie de puterea maxima generata de emitator, in spatiu liber, fara nici un ecran intre antena si operator.

    1 KW1.8MHz
    (175 A)
    3.5MHz
    (80 A)
    7MHz
    (22 A)
    R(E) [m]220192106
    R(H) [m]706135
    R(B) [m]706434

    500 W1.8MHz
    (123 A)
    3.5MHz
    (57 A)
    7MHz
    (16 A)
    R(E) [m]15413777
    R(H) [m]494326
    R(B) [m]494625

    250 W1.8MHz
    (87 A)
    3.5MHz
    (40 A)
    7MHz
    (11 A)
    R(E) [m]1099653
    R(H) [m]353018
    R(B) [m]353217

    100 W1.8MHz
    (55 A)
    3.5MHZ
    (26 A)
    7MHz
    (7 A)
    R(E) [m]696334
    R(H) [m]222011
    R(B) [m]222111

    10 W1.8MHz
    (18 A)
    3.5MHZ
    (9 A)
    7MHz
    (3 A)
    R(E) [m]232215
    R(H) [m]775
    R(B) [m]775

    Distantele de mai sus sint valabile, asa cum am mentionat in mod expres anterior, cind intre antena si operator nu se afla nici un ecran. Daca antena este pe casa si operatorul inauntru, are loc o atenuare atit a cimpului electric cit si a celui magnetic si a inductiei magnetice cu valoarea lui er pentru componenta electrica si a lui µr pentru componenta magnetica. Analiza influentei ecranului comporta evidentierea materialului din care este facut acesta.

    A) Influenta ecranului asupra componentei electrice:

    Daca in drumul liniilor de cimp electric se interpune un material care are constanta dielectrica egala cu er, atunci intensitatea cimpului, E , este micsorata de er ori . Ori de obicei intre antena si operator se afla cel putin acoperisul daca statia este amplasata la mansarda. Din pacate bibliografia mea nu contine valoarea constantei dielectrice a majoritatii materialelor de constructie asa ca va rog pe aceia care le detineti sa completati acest articol. Valorile pe care le stiu sint urmatoarele:

    Apa80
    ebonita2-3.5
    prespan2.5
    Bachelita5.5-7.5
    gheata3.1
    shellack2.7-3.7
    Celofan5
    mica4.7-6
    sticla3.4-6
    Chihlimbar2.8-2.9
    parafina2-2.2
    sulf3.8-4.2
    Colofoniu 2.5
    petrol2-2.3
    trolit5.6
    Cuart4.5
    portelan5.4-6.4
    ulei de parafina2-2.5
    Ulei de transformator mineral2.2
    Ulei de transformator natural 2.5
    Polistiren2.4-2.6
    Marmura8-10
    Cauciuc natural vulcanizat3-6
    Clorura de polivinil3.4
    Etilceluloza3.5
    Acetilceluloza4.3
    Pertinax8

    Statia mea se afla la mansarsda si termoizolatia este facuta din polistiren expandat cu ?=36 kg/mc si care are er=2.5. Rezulta asadar ca distanta de siguranta referitoare la cimpul electric scade de 2.5 ori ( la 1.8MHz si 1 kW in loc de 220m devine 98 m).

    Daca hidroizolatia de pe acoperis este facuta din membrane bitumate sau cauciucate, aceasta distanta se reduce inca de trei ori.

    Toate aceste materiale sint diamagnetice si afecteaza componenta magnetica a cimpului electromagnetic radiat de antena spre operator in mod nesemnificativ, distantele Rh si Bh care trebuie sa fie luate in consideratie sint cele din tabelele de mai sus.

    Daca hidroizolatia pe casa este metalica,si daca dimensiunile ecranului sint semnificative fata de lungimea de unda (!!), cimpul electric care ajunge la operator este atenuat proportional cu raportul dintre marimea ecranului si lungimea de unda, valoarea lui E tinzind asimtotic spre zero cind ecranul este infinit . Distantele de siguranta se reduc corespunzator, dar mare atentie la evaluarea gradului de ecranare oferit de tabla de pe casa. Un acoperis, ori cit ar fi el de mare este totusi mic fata de 160m cit este lungimea de unda a benzii de 1.8MHz.

    B) Influenta ecranului asupra componentei magnetice:

    Componenta magnetica a cimpului electromagnetic este afectata semnificativ numai daca ecranul este facut din materiale feromagnetice ( fier, nichel,etc). Ecranele din tabla de aluminiu sau cupru nu atenueaza cimpul magnetic. Daca hidroizolatia acoperisului este din tabla de fier zincata sau vopsita, apare o atenuare a cimpului magnetic, marimea acestei atenuari si reducerea corespunzatoare a distantelor de siguranta comportind aceiasi analiza ca mai sus in cazul cimpului electric atenuat de um ecran metalic.

    Bune sint blocurile din prefabricate care au peretii si tavanele armate cu plasa de Buzau care pentru 160m echivaleaza cu un ecran compact!

    PENTRU O DOCUMENTARE COMPLETA ADAUGATI DUMNEAVOASTRA, CITITORII, LA ACEST ARTICOL TEORIA SI CALCULUL ECRANELOR ELECTRICE SI MAGNETICE.

    CONCLUZIILE LE TRAGETI SINGURI! (pentru fiecare caz in parte calculati intii distanta de siguranta si numai apoi, daca aveti unde sa puneti antena, faceti-o sau cumparati-o!)

    * * *

    COMPLETARE (3 martie 2005)

    Deoarece la QTC-ul din 2 martie s-a exprimat parerea ca ar fi bine ca radioamatorii sa trateze acest subiect precum strutul, adica sa-l ignoram in public ca sa nu facem valuri, va rog pe toti acei care ati citit pina aici sa accesati site-ul http://www.acero.ro/info.htm si dupa ce l-ati studiat cu atentie in intregime, sa cititi in continuare si "Evaluating Compliance with FCC Guidelines for Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields Additional Information for Amateur Radio Stations SUPPLEMENT B Edition 97-01 to OET BULLETIN 65 Edition 97 -01 November 1997 AUTHORS Jerry L. Ulcek Robert F. Cleveland, Jr." al carui text se poate accesa din acest articol si in final sa cititi cele doua precizari de mai jos.

    NOTA BENE 1: RECOMANDAREA

    (Actes dont la publication n'est pas une condition de leur applicabilité) CONSEIL RECOMMANDATION DU CONSEIL du 12 juillet 1999 relative ? la limitation de l'exposition du public aux champs électromagnétiques (de 0 Hz ? 300 GHz) (1999/519/CE)
    - se refera la cimpul E si H dintr-un punct oarecare O al spatiului, produse de curentul I care trece printr-un conductor (antena) aflat la distanta R de punctul in cauza.Punctul de pe conductor in care se defineste curentul I este intersecti dintre conductor si planul perpendicular pe el si care contine punctul O. Vectorii E si H sint in si respectiv perpendicular pe planul normal pe conductor si care contine punctul O. Deoarece in lungul firului antenei curentul I nu este constant, la distante comparabile cu lungimea antenei distanta de protectie variaza dupa o diagrama similara cu aceea a variariei curentului I in lungul firului antenei. Antena magnetica este un model aparte de antena, caracterizat de un Q foarte mare , deci de curenti si tensiuni mari distribuite de-a lungul buclei, si discutia am purtat-o pentru acest caz. FIECARE MODEL DE ANTENA SUPORTA O DISCUTIE SEPARATA.

    Discutia privind distanta de protectie poate fi purtata si prin prisma distributiei in spatiu a puterii radiate de antena ,existind norme de protectie privind expunerea in cimp electomagnetic caracterizat de densitate de putere exprimata in W/m^2 (wati pe metru patrat)

    NOTA BENE 2:

    ACEST MATERIAL DOCUMENTAR DESPRE SITUATIA DIN STATELE UNITE MI-A FOST PUS LA DISPOZITIE DE MOREL, 4X1AD. Multumesc Morel, discutiile noastre furtunoase se pare ca dau rezultate.

    Evaluating Compliance with FCC Guidelines for Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields
    Additional Information for Amateur Radio Stations
    SUPPLEMENT B
    Edition 97-01 to OET BULLETIN 65 Edition 97-01 November 1997 AUTHORS
    Jerry L. Ulcek Robert F. Cleveland, Jr.
    Standards Development Branch- Allocations and Standards Division- Office of Engineering and Technology
    Federal Communications Commission Washington, D.C. 20554
    - este actul normativ care reglementeaza protectia in cimp radioelectric pentru vecinii radioamatorilor americani porniti sa ceara daune de la radioamatori Acest act normativ protejeaza radioamatoii !!!! Se considera antena un emitator omogen uniform si punctiform, se face calculul distantei de protectie functie de densitatea de putere in cimpul radiat. Alta lume, alte puncte de vedere.

    Celor interesati le recomand sa aprofundeze textele originale care va stau la dispozitie alaturat.

  • Evaluating Compliance with FCC Guidelines for Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields
  • RECOMANDAREA CONSILIULUI din 12 iulie 1999 privind reducerea expunerii publicului la campuri electromagnetice (0- 300 GHz) 1999/519/EC

    Completare din partea autorului: Un folostor program de calcul al distantei de siguranta fata de o antena de emisie, distanta determinata functie de densitatea de putere admisa de normele americane poate fi descarcat de la aceasta adresa: http://www.keplerian.com. Programul este gratuit.

    Gheorghe Andrei Radulescu YO4AUP

    Articol aparut la 27-2-2005

    15153

    Inapoi la inceputul articolului
  • Comentarii (12)  

  • Postat de T.P. - YO3HBN la 2005-02-27 07:19:05 (ora Romaniei)
  • Foarte incitant si bine documentat! Cu un singur lucru nu sunt de acord: blocurile din prefabricat. E aproape imposibil sa lucrezi in 2m dintr-o asemenea cladire! Concluzie provizorie: nu exista cladire ideala pentru radioamatori?

  • Postat de gheorghe andrei radulescu - YO4AUP la 2005-02-28 01:02:40 (ora Romaniei)
  • comentariu la comentariul lui yo3hbn: afirmatia dumneavoastra este corecta daca antena este in interiorul blocului.armatura din beton constituie un ecaran electric si magnetig foarte bun pentru protectia operatorului daca scoateti antena pe casa.

  • Postat de Dan - YO6OMD la 2005-02-28 03:21:02 (ora Romaniei)
  • Un aspect neglijat adesea iar in documentatia
    pentru antene magnetice nu se face referire la
    asa ceva.
    Pentru apartamentele obisnuite de bloc se pare ca
    o antena magnetica este sub distanta minima de
    siguranta.
    Deci pentru o antena magnetica amplasata in balcon, la distanta sub 10m de operator riscurile
    sunt prea mari pentru rezultatele obtinute.
    De obicei aceste tipuri de antene sunt folosite
    din cauza lipsei de spatiu pentru instalarea unei
    antene clasice( filara, inverted v etc).
    Aveam de gand sa folosesc o antena isotron, dar
    mai bine incep sa caut un bloc vecin de care sa
    agat un fir!

  • Postat de gheorghe andrei radulescu - YO4AUP la 2005-03-01 01:38:27 (ora Romaniei)
  • draga dane (yo6omd), ai facut greseala de care m-am temut cel mai mult.intii pune mina pe creion si abea dupa aceea declara ca nu e bine! daca n-ai socotit nimic, de unde stii ca nu e bine? 5m si 10 wati merg in orice varianta de antena. nu uita ca pe masura ce cresc dimensiunile scad curentii si in consecinta distanta de protectie se micsoreaza!!! cauta varianta optima in spatiul tau , fa un breviar de calcul si vezi ce iese!

  • Postat de Dan - YO6OMD la 2005-03-02 02:50:55 (ora Romaniei)
  • Am calculat la o antena cu lungimea pana la 1m,
    pentru variantele compacte, nu pot sa montez o
    antena de 4m iar pana la etajul 10 este cale lunga, deci distanta de protectie trebuie sa
    fie maxima.Cazul meu particular,blocul are balcon de 3m lungime si este la nivelul fatadei, iar camera este alaturata.Pentru 10w distanta este acoperitoare, dar eu vreau sa folosesc 100w
    pentru a nu modifica transceiverul iar in acest
    caz distanta este prea mica.Ramane doar sa folosesc un transceiver QRP si atunci pot sa
    folosesc o antena magnetica.Iar varianta cea mai
    convenabila in care se poate lucra cu antena
    agatata in camera iese din discutie.

  • Postat de gheorghe andrei radulescu - YO4AUP la 2005-03-02 04:10:37 (ora Romaniei)
  • armatura metalica a blocului constituie ecran si electric si magnetig.in nici un caz nu montati antena la interior.

  • Postat de Adrian - YO3HJV (yo3hjv) la 2005-03-02 14:48:15 (ora Romaniei)
  • ...e buna de stricat televizorul vecinilor in cazul unui mic razboi cu arme EMP!

  • Postat de C.Basceanu - CAMI la 2006-08-22 11:11:35 (ora Romaniei)
  • Ce acte legislative reglementeaza la noi in Romania nivelul de camp electromagntic, organisnele acreditate sa execute aceste masuratori, alte date legate de securitatea /sanatatea factorului uman?
    Va multumesc,
    C.Basceanu

  • Postat de olaru nicolae - NONE la 2006-12-03 10:20:01 (ora Romaniei)
  • analizati doar efectul asupra operatorului sau extindeti analiza si asupra securitatii vecinilor din campul electromagnetic studiat?
    Imi cer scuze daca nu am sesizat aspectul din comentarii. In rest este f.bine ca exista aceasta preocupare.Succes!

  • Postat de ion - YO8RXK la 2007-09-20 22:22:36 (ora Romaniei)
  • In privinta radiatiilor antenei colegului nostru,ar fi bine sa nu ne facem prea multe probleme.Avem in jurul nostru,surse mult mai puternice si mai nocive.Un simplu demagnetizor de piese industrial-380v10 A,poate mai mult!73!

  • Postat de Gabriel Lupu - (neradioamator) la 2010-03-18 12:08:51 (ora Romaniei)
  • am o problema. Un vecin (etaj3 din8)tocmai isi amplaseaza (azi) antene pentru wireless de viteza in exteriorul apartamentului sau. Nu stiu detalii legate de tipul antenelor. Probabil vrea sa furnizeze internet la diversi. A fost interpelat de cineva din bloc dar a zis ca nu il intereseaza sa isi monteze antenele pe bloc si daca nu ne convine sa il dam in judecata. Sunt putin speriat de efectele pe termen lung asupra familiei mele (baiat de 7 ani) a acestor antene ( blocul este de BCA ). Ma poate lamuri/ ajuta cineva cu informatii tehnice astfel incat sa pot avea o parere pertienta ? Multumesc. O sa revin cu amanunte daca este cazul .

  • Postat de Gabriel Lupu - (neradioamator) la 2010-03-18 12:09:00 (ora Romaniei)
  • am o problema. Un vecin (etaj3 din8)tocmai isi amplaseaza (azi) antene pentru wireless de viteza in exteriorul apartamentului sau. Nu stiu detalii legate de tipul antenelor. Probabil vrea sa furnizeze internet la diversi. A fost interpelat de cineva din bloc dar a zis ca nu il intereseaza sa isi monteze antenele pe bloc si daca nu ne convine sa il dam in judecata. Sunt putin speriat de efectele pe termen lung asupra familiei mele (baiat de 7 ani) a acestor antene ( blocul este de BCA ). Ma poate lamuri/ ajuta cineva cu informatii tehnice astfel incat sa pot avea o parere pertienta ? Multumesc. O sa revin cu amanunte daca este cazul .

    Scrieti un mic comentariu la acest articol!  

    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "Unde amplasati antena magnetica?"
    Comentariul trebuie sa se refere la continutul articolului. Mesajele anonime, cele scrise sub falsa identitate, precum si cele care contin (fara a se limita la) atac la persoana, injurii, jigniri, expresii obscene vor fi sterse iar dupa caz se va ridica dreptul de a posta comentarii.
    Comentariu *
     
    Trebuie sa va autentificati pentru a putea adauga un comentariu.


    Opiniile exprimate în articole pe acest site aparţin autorilor şi nu reflectă neapărat punctul de vedere al redacţiei.

    Copyright © Radioamator.ro. Toate drepturile rezervate. All rights reserved
    Articole | Concursuri | Mica Publicitate | Forum YO | Pagini YO | Call Book | Diverse | Despre Radioamator.ro | Contact