IMPATTO AMBIENTALE
delle

ONDE em.
Aspetti tecnici, sanitari e normativi
prof.sa Orietta Martinelli
prof. Antonio Buonocore

28/02/2014

iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

1
Sommario
Il corso è articolato in:
 9 ore di teoria
aspetti sanitari
analisi tecnica in AF e BF
la normativa





15 ore di misure “sul campo” e relativa
elaborazione dei dati sperimentali;
3.5 ore di analisi complessiva del
lavoro

28/02/2014

iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

2
Campo elettrico [E]
Campo magnetico [H]
Il campo elettrico / magnetico sono esempi di campo di forza. Un campo di forza in fisica è una regione di
spazio attorno ad un oggetto particolare (detto sorgente del campo) nella quale si manifestano forze su altri
oggetti della stessa natura della sorgente.
Sono esempi di campi di forze:
Campo gravitazionale
È generato da
È una regione di spazio nella
quale si manifestano forze che
agiscono su

28/02/2014

qualunque oggetto
dotato di massa

Campo elettrico
qualunque oggetto
dotato di carica
elettrica

Campo magnetico
qualunque conduttore
percorso da corrente
elettrica

altri oggetti dotati di altri oggetti dotati di altri conduttori percorsi
massa
carica elettrica
da corrente elettrica

iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

3
Grandezze fisiche
Unità di misura







Campo elettrico E [volt/m]
Campo magnetico H [A/m]
Induzione magnetica B [Tesla]
Costante dielettrica [F/m]
Permeabilità magnetica [H/m]

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iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

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La propagazione em
E’ possibile dimostrare che:
 qualsiasi variazione di E
genera H variabile
 qualsiasi variazione di H
genera E variabile

Il fenomeno è propagativo
e la velocità dipende dal
mezzo.
Nel vuoto v = 3*108 m/s
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prof. A.Buonocore

5
La propagazione em
proprietà










Densità di potenza E*H [W/m2]
Impedenza del mezzo E/H [
Polarizzazione dell’onda
Attenuazione della densità di potenza con il
quadrato della distanza.
Attenuazione dei campi come 1/r
Lunghezza d’onda
Possibile riflessione e rifrazione della
propagazione

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iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

6
Significato di impatto
ambientale dei campi em
Campi em naturali





Campo magnetico terrestre
Campo elettrico statico
Campo em prodotto dai fulmini
Radiazione solare

Campi em artificiali




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BF prodotta dagli elettrodotti o da impianti industriali
[dim oggetto <<
AF prodotto da sorgenti (principalmente) di tlc
[dim oggetto >>
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7
Lo spettro elettromagnetico






28/02/2014

iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

frequenze non
ionizzanti
spettro visibile
frequenze
ionizzanti
8
Classificazione onde em
frequenze

l.d’onda

prop

Utilizzo

VLF

3 - 30 kHz

100 - 10 km

Sup

Nautica

LF

30 -300 kHz

10 - 1 km

Sup

Nautica radiodif

MF

300 -3000 kHz

1 – 0.1 km

Sup spaz

Radiodiff

HF

3 - 30 MHz

100 – 10 m

Spaz

Servizi

VHF

30 – 300 MHz

10 – 1 m

Dir

FM TV servizi

1 – 0.1 m

Dir

TV GSM ponti radio

UHF 300 – 3000 MHz
SHF

3 – 30 GHz

100 – 10 mm

Dir

TV sat ponti radar

EHF

30 – 300 GHz

10 – 1 mm

Dir

Ricerca sat

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Emissioni in AF
Generazione del campo

Zona di campo vicino reattivo

Zona di campo vicino radiativo

Zona di campo lontano radiativo
Esposizione
 Spazio libero
 Ambiente semi aperto


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Ambiente chiuso

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prof. A.Buonocore

10
Assorbimento
Compatibilità em
-

interferenza tra apparati

Assorbimento del corpo umano
-

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normativa di protezione dai campi
em

iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

11
Caratteristiche delle
antenne







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iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

Guadagno
Diagramma di
radiazione
Apertura angolare
Banda

12
Potenze in gioco /1
Impianti radio televisivi:

Potenze di emissione 10 100 kW

Area di copertura: fino a
valori di 1 - 0.1 V/m

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iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

13
Potenze in gioco /2
Telefonia mobile

Sistemi radio base: 15 – 50 W

Ap angolare orizz 60° vert 10°

Tilt 7 – 10°

Potenza app mobile 2 W [33
dBm]

Sensibilità app mobile – 102 dB

28/02/2014

iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

14
Potenze in gioco /3
Comunicazioni satellitari

Up link
Stazione di terra diametro 10 m
Guadagno d’antenna 60 dB
Guadagno antenna sat 33 dB
potenza ricevuta – 60 dBm


28/02/2014

Down link
Guadagno antenna sat 32 dB
Diametro antenna RX 0.8 m

iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

15
Potenze in gioco /4
RADAR: sorveglianza, offesa, difesa,
telerilevamento, controllo velocità, navali, spaziali
sistema
Freq.
Potenza Ap. Ang. guadagno
Controllo
aereo

2.7 2.9 G

1.3 MW

1.4°

34 dB

aeroporti

15.7-17.7 G

3kW

0.25°

44 dB

Controllo
aereo mil

1.3 G

19 kW

3.4°

36 dB

28/02/2014

iti RIGHI VIII
prof. A.Buonocore

16
Potenze in gioco /5


Reti wireless

standard

802.11a

5.0 GHz

0.1-1.0 W

802.11b g

2.4 GHz

0.1-1.0 W

Bluetooth 2.4 GHz

28/02/2014

frequenza potenza

1-100 mW

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prof. A.Buonocore

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Bibliografia









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ANPAC
Icnirp
Elettrosmog
Organizzazione mondiale della Sanità
ENEA
Agenzia Protezione Ambiente
Regione Campania
Istituto Superiore Sanità

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Lezione1 ab

  • 1.
    IMPATTO AMBIENTALE delle ONDE em. Aspettitecnici, sanitari e normativi prof.sa Orietta Martinelli prof. Antonio Buonocore 28/02/2014 iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 1
  • 2.
    Sommario Il corso èarticolato in:  9 ore di teoria aspetti sanitari analisi tecnica in AF e BF la normativa   15 ore di misure “sul campo” e relativa elaborazione dei dati sperimentali; 3.5 ore di analisi complessiva del lavoro 28/02/2014 iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 2
  • 3.
    Campo elettrico [E] Campomagnetico [H] Il campo elettrico / magnetico sono esempi di campo di forza. Un campo di forza in fisica è una regione di spazio attorno ad un oggetto particolare (detto sorgente del campo) nella quale si manifestano forze su altri oggetti della stessa natura della sorgente. Sono esempi di campi di forze: Campo gravitazionale È generato da È una regione di spazio nella quale si manifestano forze che agiscono su 28/02/2014 qualunque oggetto dotato di massa Campo elettrico qualunque oggetto dotato di carica elettrica Campo magnetico qualunque conduttore percorso da corrente elettrica altri oggetti dotati di altri oggetti dotati di altri conduttori percorsi massa carica elettrica da corrente elettrica iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 3
  • 4.
    Grandezze fisiche Unità dimisura      Campo elettrico E [volt/m] Campo magnetico H [A/m] Induzione magnetica B [Tesla] Costante dielettrica [F/m] Permeabilità magnetica [H/m] 28/02/2014 iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 4
  • 5.
    La propagazione em E’possibile dimostrare che:  qualsiasi variazione di E genera H variabile  qualsiasi variazione di H genera E variabile Il fenomeno è propagativo e la velocità dipende dal mezzo. Nel vuoto v = 3*108 m/s 28/02/2014 iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 5
  • 6.
    La propagazione em proprietà        Densitàdi potenza E*H [W/m2] Impedenza del mezzo E/H [ Polarizzazione dell’onda Attenuazione della densità di potenza con il quadrato della distanza. Attenuazione dei campi come 1/r Lunghezza d’onda Possibile riflessione e rifrazione della propagazione 28/02/2014 iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 6
  • 7.
    Significato di impatto ambientaledei campi em Campi em naturali     Campo magnetico terrestre Campo elettrico statico Campo em prodotto dai fulmini Radiazione solare Campi em artificiali   28/02/2014 BF prodotta dagli elettrodotti o da impianti industriali [dim oggetto << AF prodotto da sorgenti (principalmente) di tlc [dim oggetto >> iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 7
  • 8.
    Lo spettro elettromagnetico    28/02/2014 itiRIGHI VIII prof. A.Buonocore frequenze non ionizzanti spettro visibile frequenze ionizzanti 8
  • 9.
    Classificazione onde em frequenze l.d’onda prop Utilizzo VLF 3- 30 kHz 100 - 10 km Sup Nautica LF 30 -300 kHz 10 - 1 km Sup Nautica radiodif MF 300 -3000 kHz 1 – 0.1 km Sup spaz Radiodiff HF 3 - 30 MHz 100 – 10 m Spaz Servizi VHF 30 – 300 MHz 10 – 1 m Dir FM TV servizi 1 – 0.1 m Dir TV GSM ponti radio UHF 300 – 3000 MHz SHF 3 – 30 GHz 100 – 10 mm Dir TV sat ponti radar EHF 30 – 300 GHz 10 – 1 mm Dir Ricerca sat 28/02/2014 iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 9
  • 10.
    Emissioni in AF Generazionedel campo  Zona di campo vicino reattivo  Zona di campo vicino radiativo  Zona di campo lontano radiativo Esposizione  Spazio libero  Ambiente semi aperto  28/02/2014 Ambiente chiuso iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 10
  • 11.
    Assorbimento Compatibilità em - interferenza traapparati Assorbimento del corpo umano - 28/02/2014 normativa di protezione dai campi em iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 11
  • 12.
    Caratteristiche delle antenne     28/02/2014 iti RIGHIVIII prof. A.Buonocore Guadagno Diagramma di radiazione Apertura angolare Banda 12
  • 13.
    Potenze in gioco/1 Impianti radio televisivi:  Potenze di emissione 10 100 kW  Area di copertura: fino a valori di 1 - 0.1 V/m 28/02/2014 iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 13
  • 14.
    Potenze in gioco/2 Telefonia mobile  Sistemi radio base: 15 – 50 W  Ap angolare orizz 60° vert 10°  Tilt 7 – 10°  Potenza app mobile 2 W [33 dBm]  Sensibilità app mobile – 102 dB 28/02/2014 iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 14
  • 15.
    Potenze in gioco/3 Comunicazioni satellitari  Up link Stazione di terra diametro 10 m Guadagno d’antenna 60 dB Guadagno antenna sat 33 dB potenza ricevuta – 60 dBm  28/02/2014 Down link Guadagno antenna sat 32 dB Diametro antenna RX 0.8 m iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 15
  • 16.
    Potenze in gioco/4 RADAR: sorveglianza, offesa, difesa, telerilevamento, controllo velocità, navali, spaziali sistema Freq. Potenza Ap. Ang. guadagno Controllo aereo 2.7 2.9 G 1.3 MW 1.4° 34 dB aeroporti 15.7-17.7 G 3kW 0.25° 44 dB Controllo aereo mil 1.3 G 19 kW 3.4° 36 dB 28/02/2014 iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 16
  • 17.
    Potenze in gioco/5  Reti wireless standard 802.11a 5.0 GHz 0.1-1.0 W 802.11b g 2.4 GHz 0.1-1.0 W Bluetooth 2.4 GHz 28/02/2014 frequenza potenza 1-100 mW iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 17
  • 18.
    Bibliografia         28/02/2014 ANPAC Icnirp Elettrosmog Organizzazione mondiale dellaSanità ENEA Agenzia Protezione Ambiente Regione Campania Istituto Superiore Sanità iti RIGHI VIII prof. A.Buonocore 18