Πτυχιακή Εργασία Μέτρηση Ηλεκτρομαγνητικού Πεδίου Κινητής Τηλεφωνίας σε Σχολικούς Χώρους

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΜΘ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Πτυχιακή Εργασία Μέτρηση Ηλεκτρομαγνητικού Πεδίου Κινητής Τηλεφωνίας σε Σχολικούς Χώρους Σαμακού Εμμανουέλα ΑΕΜ 5123 Επιβλέπων Καθηγητής: Τραμαντζάς Κ. ΚΑΒΑΛΑ 2014

2 Ευχαριστίες Με την ολοκλήρωση της πτυχιακής μου εργασίας, θα ήθελα να ευχαριστήσω τους ανθρώπους οι οποίοι βοήθησαν στην περάτωσή της. Κατά κύριο λόγο, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα μου από το Τ.Ε.Ι. ΑΜΘ κ. Τραματζα Κ., ο οποίος με υποστήριξε καθ όλη τη διάρκεια της πτυχιακής εργασίας και μου εξασφάλισε την παροχή πλούσιας υλικοτεχνικής υποδομής, πολύτιμης για μια μελέτη όπως αυτή. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά την οικογένεια μου η οποία με στήριξε σε καθ όλη την διάρκεια της φοίτησής μου. 2

3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα πτυχιακή εργασία έγινε προκειμένου να μελετηθεί η επιβάρυνση των σχολικών χώρων του Δήμου Καβάλας από Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προέρχεται από κεραίες κινητής τηλεφωνίας. Σκοπός είναι η προφύλαξη των παιδιών αλλά και των καθηγητών από τέτοιου είδους μόλυνση. Αρχικά, η διαδικασία ξεκίνησε με την συνεννόηση με τον αρμόδιο φορέα (την Διεύθυνση Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης Περιφερειακής Ενότητας Καβάλας). Στην συνέχεια επιλέχθηκαν 5 διαφορετικά σχολεία του Δήμου Καβάλας με βάση την γειτνίαση τους με κεραίες κινητής τηλεφωνίας. Τέλος, πραγματοποιήθηκε η διαδικασία της μέτρησης στους χώρους αυτούς. Λόγω της σημασίας που έχει αυτή η έρευνα αλλά και για την εγκυρότητα των μετρήσεων μας εφαρμόσθηκαν όλα τα διεθνή πρότυπα μετρήσεων που προβλέπονται από την κείμενη Ευρωπαϊκή και Ελληνική νομοθεσία. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν με το πεδιόμετρο NBM-550 Narda Broadband Field Meter και έγινε χρήση του NBM Tools- εργαλείο, με σκοπό την καταγραφή και αποθήκευση των δεδομένων των μετρήσεων σε ηλεκτρονική μορφή. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν είναι απολύτως καθησυχαστικά για τους μαθητές και το εκπαιδευτικό προσωπικό. Συγκεκριμένα, οι μετρήσεις έδειξαν, ότι στα σχολεία που πραγματοποιήθηκε η έρευνα, η ένταση του Ηλεκτρικού Πεδίου βρίσκεται σε επίπεδα back ground (υποβάθρου), η μέγιστη τιμή φθάνει τα <0,8 V/m ενώ η μέση τιμή βρέθηκε ότι είναι 0,2 V/m, γεγονός που δεν εμπνέει καμία ανησυχία για την παρατηρούμενη μη ιονίζουσα Η/Μ ακτινοβολία. 3

4 ABSTRACT The present study was carry out in order to investigate the burden of school premises of the Municipality of Kavala from Electromagnetic radiation of mobile phone masts. The main purpose is to protect children and teachers from such infection. Initially, the process started with the consultation with the competent body ( the Directorate of Secondary Education Regional Unity Kavala). Then selected 5 different schools of Kavala based on their proximity to mobile phone masts. Finally, the process of measurements were carried out at these sites. Because of the importance of this research and the accuracy of our measurements, we applied all international measurement standards provided by the current European and Greek legislation. The measurements were carried out by the meter NBM-550 (Narda Broadband Field Meter) and using the NBM Tools, in order to record and storage the measurements data in electronic files. The results are quite reassuring for students and school staff. Specifically, the measurements showed that in these schools, the value of electric field is close to background, with the maximum value <0.8 V/m and the average value to be 0.2 V/m, which does not cause any anxious for the observed nonionizing Electromagnetic radiation. 4

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 3 ABSTRACT... 4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... 5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο... 9 ΕΙΣΑΓΩΓΗ - ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ... 9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΑΣΥΡΜΑΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Ο ορισμός της Ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας Ηλεκτρομαγνητικά κύματα Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Η ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΕΣ ΚΕΡΑΙΕΣ Τι είναι κεραία Είδη κεραιών Διασπορά σήματος Μήκος κεραίας Παρεμβολές σήματος Μοντέλα διάδοσης Βέλτιστη περιοχή συχνοτήτων Πόλωση Ισχύς-Κέρδος κεραίας Πλάτος δέσμης κυρίως λοβού (beam width BW ) Διάγραμμα ακτινοβολίας Παράβολο κεραίας Κατευθυντικότητα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Ο ΚΙΝΗΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ Τι είναι οι σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας

6 5.2 Πύκνωση του δικτύου κινητής τηλεφωνίας και επίπεδα έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Τύποι Σταθμών Βάσης Εκπομπές από τους Σταθμούς Βάσης Κατεύθυνση και σχήμα λοβών ακτινοβολίας σταθμών βάσης Ζώνες περιορισμένης πρόσβασης Τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας στην Ελλάδα Συμμόρφωση των σταθμών βάσης κινητής τηλεφωνίας με τις διεθνείς/εθνικές οδηγίες για τον περιορισμό της έκθεσης σε ραδιοκύματα Σύγκριση των επιπέδων έκθεσης στην ακτινοβολία τερματικών συσκευών και σταθμών βάσης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Ο ΕΚΘΕΣΗ ΣΤΗΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΤΗΛΕΦΩΝΩΝ Αρχή λειτουργίας κινητού τηλεφώνου Τυπικά επίπεδα ισχύος λειτουργίας κινητών τηλεφώνων Παράγοντες που επηρεάζουν την έκθεση στην ακτινοβολία του κινητού τηλεφώνου Δοσιμετρία Πειραματικές μέθοδοι εκτίμησης του SAR Υπολογιστικές μέθοδοι εκτίμησης του SAR Ορολογία Ο τύπος κινητού τηλεφώνου Χρόνος ομιλίας Ένταση του λαμβανόμενου σήματος Απόσταση της συσκευής από το κεφάλι και το σώμα Συμμόρφωση των κινητών τηλεφώνων με τις διεθνείς/εθνικές οδηγίες για τον περιορισμό της έκθεσης σε ραδιοκύματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Ο ΟΔΗΓΙΕΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΘΕΣΗ ΣΕ ΗΜΠ Πού βασίζονται οι οδηγίες; Ποιος αποφασίζει για τις οδηγίες; Πώς έχουν προκύψει τα όρια αποδεκτής έκθεσης; Τι ισχύει στην Ελλάδα Το κανονιστικό πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Ένωσης

7 7.6 Ποια είναι τα διεθνή όρια που έχουν θεσπιστεί για την προστασία από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία; Διεθνή όρια για συνήθεις εφαρμογές ασύρματων δικτύων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 Ο ΠΑΡΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ Ασθένειες που προσκαλούνται από ΗΜΠ Ακτινοβολία μικροκυμάτων και οι επιδράσεις στην υγεία Μη ιονίζουσες ακτινοβολίες και οι επιδράσεις στην υγεία Πηγές μη ιονίζουσων ακτινοβολιών Βιολογικές επιδράσεις Σύστημα ακτινοπροστασίας ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 Ο ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΑΛΥΤΕΡΗ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΚΙΝΗΤΟΥ ΤΗΛΕΦΩΝΟΥ Τι είδους έρευνα απαιτείται για τη διαμόρφωση οριστικών συμπερασμάτων σχετικών με το εάν η έκθεση στην ενέργεια ΡΣ που εκπέμπουν τα κινητά τηλέφωνα αποτελεί κίνδυνο για την υγεία; Χρήση κινητού τηλεφώνου από παιδιά Ομάδες αυξημένης ευαισθησίας Κινητό τηλέφωνο και οδήγηση Η ακτινοβολία των κινητών τηλεφώνων και η αρχή της προφύλαξης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10 Ο ΤΟ ΠΕΔΙΟΜΕΤΡΟ NBM-550 NARDA BROADBAND FIELD METER Σχετικά με το όργανο NBM Εφαρμογές Το GPS Υποδοχή GPS Βαθμονόμηση Η ερμηνεία των συμβολισμών Πλοήγηση στο μενού Ρύθμιση του Αυτόματου Μηδέν (Auto-Zero) της αναπροσαρμογής Η Δυνατότητα της ρύθμιση της ημερομηνίας και της ώρας Ο τρόπος για την ρύθμιση της ημερομηνίας και της ώρας Παρουσίαση μέτρησης σε Κανονικής λειτουργίας Δυνατότητα της επιλογής του τύπου του αποτελέσματος

8 Ο τρόπος της επιλογής του τύπου του αποτελέσματος Πάγωμα μετρούμενης τιμής Δυνατότητα Αποθήκευσης μιας μετρούμενης τιμής Ο τρόπος για την Αποθήκευση μιας μετρούμενης τιμής Αποθήκευση μετρούμενων τιμών χρησιμοποιώντας ένα εξωτερικό σήμα 100 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11 Ο ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΕΠΙΠΕΔΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ Μεθοδολογία μετρήσεων Μετρήσεις με το NBM-550 Narda Broadband Field Meter ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 Ο ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Ελληνική Βιβλιογραφία Ξένη Βιβλιογραφία ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο ΕΙΣΑΓΩΓΗ - ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Στην εποχή μας, ο αναπτυγμένος τεχνολογικά πολιτισμός έχει ουσιαστικά επιβάλλει στον άνθρωπο να ζει καθημερινώς μέσα σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Η πλέον αναντικατάστατη ηλεκτρική ενέργεια για κάθε νοικοκυριό σε συνδυασμό με τη χρήση ποικίλων και πολλαπλών ηλεκτρικών συσκευών, έχει ως αποτέλεσμα την διάχυση σημαντικής ποσότητας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας εντός της κάθε κατοικίας. Κάθε πηγή ηλεκτρικού ρεύματος δημιουργεί γύρω της ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Ηλεκτρικές συσκευές όπως ο φούρνος μικροκυμάτων, η ηλεκτρική σκούπα αλλά ακόμη και η τηλεόραση ή ο ηλεκτρονικός υπολογιστής εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική (ΗΜ) ακτινοβολία. Επιπρόσθετα, η διαρκής ανάπτυξη του τομέα της ράδιο-τηλεόρασης και η συνεχής αύξηση του αριθμού των πομπών ραδιοφωνικών και τηλεοπτικών σταθμών έχει ως αποτέλεσμα τη στέγαση πολλών πηγών ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (κεραίες) σε υψηλά σημεία όπως στις ταράτσες πολυκατοικιών ή σε λόφους, προκειμένου η ακτινοβολία να φθάνει σε κάθε οικισμό. Σε συνδυασμό με τη ραγδαία εξέλιξη των ασύρματων τηλεπικοινωνιών, η ατμόσφαιρα των αστικών περιοχών έχει ουσιαστικά καλυφθεί με ποικίλα ηλεκτρομαγνητικά σήματα, τις τελευταίες δεκαετίες. Οι ολοένα αυξανόμενες απαιτήσεις έχουν γεννήσει πολύπλοκα δίκτυα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και συχνά τη συνεγκατάσταση πομπών και κεραιών σε κοινούς χώρους, με τελική συνέπεια την αύξηση της πυκνότητας της ΗΜακτινοβολίας στο γειτονικό περιβάλλον. Το κινητό τηλέφωνο, τα ασύρματα τηλέφωνα, το ασύρματο internet, τo Bluetooth αποτελούν ορισμένες από τις καθημερινές πηγές ΗΜ-ακτινοβολίας για το σύγχρονο άνθρωπο. Στο πλαίσιο αυτό της καταρχήν γνώσης και στην συνέχεια προφύλαξης της ακτινοβολίας, και μετά από συνεννόηση με την Διεύθυνση Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης Περιφερειακής Ενότητας Καβάλας πραγματοποιήθηκε η παρούσα πτυχιακή εργασία, προκειμένου να καταγραφεί η επιβάρυνση της ΗΜ μόλυνσης σε Σχολικούς χώρους, συγκεκριμένα 5 σχολείων του Δήμου Καβάλας. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν εφαρμόζοντας τα πρότυπα που προβλέπονται από τον κανονισμό των μετρήσεων για αυτές τις φυσικές ποσότητες και χρησιμοποιώντας το πεδιόμετρο NBM-550 Narda Broadband Field Meter και του NBM Tools- εργαλείο για την 9

10 χρήση και αποθήκευση των δεδομένων των μετρήσεων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στα σχολεία αυτά η ΗΜ μόλυνση βρίσκεται σε επίπεδα back ground (υποβάθρου), γεγονός που δεν εμπνέει καμία ανησυχία για τους μαθητές και εκπαιδευτικό προσωπικό των σχολείων αυτών. Συγκεκριμένα στην μελέτη αυτή αρχικά (2 ο Κεφάλαιο) έγινε μια σύντομη αναφορά στην ιστορική αναδρομή των ασύρματων επικοινωνιών. Στο 3 ο Κεφάλαιο έχουμε την θεωρητική εισαγωγή στην Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Στην πρώτη υπονενότητα έγινε προσπάθεια να αποδοθεί ο ορισμός την ΗΜ ακτινοβολίας, επίσης αναφερθήκαμε στα Ηλεκτρομαγνητικά κύμματα και στο Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Στο τέλος της ενότητας έγινε αναφορά στην ενέργεια των ραδιοσυχνοτήτων. Το 4 ο Κεφάλαιο επικεντρώθηκε στην θεωρητική εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνιακές Κεραίες, στον ορισμό της κεραίας, στα είδη, στην διασπορά του σήματος, στο μήκος των κεραιών, στις παρεμβολές του σήματος, στα μοντέλα διάδοσης, στην βέλτιστη περιοχή συχνοτήτων και στην πόλωση. Επίσης, αναφερθήκαμε στην ίδια ενότητα στην ισχύ-κέρδος της κεραίας, στο πλάτος δέσμης κυρίως λοβού, στα διαγράμματα ακτινοβολίας, στο παράλοβο της κεραίας και τέλος στην κατευθυντικότητα. Στο 5 ο κεφάλαιο αναλύθηκε η κινητή τηλεφωνία που αποτελεί το βασικό θέμα για την συγκεκριμένη μελέτη. Στην αρχή είπαμε για τους Σταθμούς Βάσης, τι είναι, για την πύκνωση του δικτύου κινητής τηλεφωνίας, για τους τύπους Σταθμών Βάσης, για τις εκπομπές από τους Σταθμούς, για την κατεύθυνση και το σχήμα των λοβών ακτινοβολίας, για τις ζώνες περιορισμένης πρόσβασης, για τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας στην Ελλάδα. Επίσης έγινε λόγος για τις διεθνείς και εθνικές οδηγίες για τον περιορισμό της έκθεσης σε ραδιοκύματα από τους Σταθμούς Βάσης και τέλος στην σύγκριση της έκθεσης στην ακτινοβολία των τερματικών συσκευών και Σταθμών Βάσης. Στο 6 ο Κεφάλαιο έγινε αναφορά στην έκθεση στην ακτινοβολία των κινητών τηλεφώνων. Συγκεκριμένα, στην αρχή λειτουργίας του κινητού τηλεφώνου, στα τυπικά επίπεδα ισχύος λειτουργίας κινητών τηλεφώνων, στους παράγοντες που επηρεάζουν την έκθεση στην ακτινοβολία, την δοσιμετρία και τον δείκτη SAR. Στην συνέχεια μιλήσαμε για τον τύπο του κινητού τηλεφώνου, για τον χρόνο ομιλίας στο τελευταίο, στην ένταση του λαμβανόμενου σήματος, στην απόσταση της συσκευής από το κεφάλι και το σώμα, στην συμμόρφωση των κινητών σύμφωνα με τις οδηγίες για τον περιορισμό. 10

11 Στο 7 ο Κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις οδηγίες και πολιτικές για την έκθεση σε ΗΜ ακτινοβολίες σύμφωνα με την ICNIRP. Απαντούνται ακόμη και ζητήματα ποιος αποφασίζει για τις οδηγίες, πως έχουν προκύψει τα όρια, τι ισχύει στην Ελλάδα, το πλαίσιο της ΕΕ, ποια τα διεθνή όρια που έχουν θεσπιστεί και τέλος τα διεθνή όρια στις εφαρμογές των ασύρματων δικτύων. Στο 8 ο Κεφάλαιο έγινε σύντομη αναφορά για τις παρενέργειες από την χρήση του κινητού τηλεφώνου, αναφερθήκαμε σε ασθένειες που προκαλούνται, για την ακτινοβολία μικροκυμάτων και την μη ιονίζουσα ποιες επιδράσεις έχει στην υγεία μας, τις πηγές ιονιζουσών ακτινοβολιών, για τις βιολογικές επιδράσεις και τέλος για το σύστημα ακτινοπροστασίας. Στο 9 ο Κεφάλαιο έγινε λόγος για την καλύτερη χρήση του κινητού τηλεφώνου. Τέθηκε το ερώτημα τι είδους έρευνα απαιτείται για την διεξαγωγή συμπερασμάτων όσον αφορά την χρήση του κινητού τηλεφώνου. Έγινε λόγος για την χρήση κινητού τηλεφώνου από παιδία, για τις ομάδες αυξημένης ευαισθησίας, για την χρήση του κινητού τηλεφώνου κατά την διάρκεια της οδήγησης και για την αρχή της προφύλαξης από την ακτινοβολία. Στο 10 ο Κεφάλαιο γίνεται αναλυτική περιγραφή του οργάνου που θα χρησιμοποιηθεί. Τα στοιχεία που περιλαμβάνονται στο κεφάλαιο αυτό προέρχονται από το μενού του οργάνου αλλά και από την ιδία χρήση. Το πεδιόμετρο NBM-550 Narda Broadband Field Meter είναι το όργανο με το οποίο θα πάρουμε τις μετρήσεις. Αναφέρονται οι εφαρμογές του NBM-550, η δυνατότητα της τοποθεσίας που μας παρέχετε μέσω του GPS, η υποδοχή του, η βαθμονόμηση που θα χρειαστεί για να είναι κατάλληλο το όργανο για τις μετρήσεις. Ακόμη έχουμε την ερμηνεία των συμβολισμών, την πλοήγηση στο μενού, ρύθμιση του αυτόματου μηδέν, πως μπορεί να γίνει η ρύθμιση της ώρας και της ημερομηνίας διότι παρέχετε η δυνατότητα αυτή, όπως επίσης μπορεί να γίνει και η επιλογή του αποτελέσματος και η αποθήκευση των μετρούμενων τιμών. Στο 11 ο κεφάλαιο έγινε αναφορά στην μεθοδολογία των μετρήσεων και συγκεκριμένα υπάρχουν οι μετρήσεις από τα 5 σχολεία όπου έγινε η καταγραφή της Ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Τέλος, στο 12 ο κεφάλαιο παρατίθενται τα συμπεράσματα της πτυχιακής εργασίας που προέκυψαν από την παρούσα πειραματική μελέτη. 11

12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΑΣΥΡΜΑΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ 1873: Εικόνα 1: James Clerk Maxwell Ο James Clerk Maxwell (13 Ιουνίου Νοεμβρίου 1879) διατυπώνει το μαθηματικό πρότυπο του ηλεκτρομαγνητισμού (κλασική ηλεκτροδυναμική) «ένα συνδυασμό ηλεκτρικής ενέργειας και μαγνητισμού». Αποδεικνύει ότι το φως είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα και ότι όλα τα κύματα αυτού του τύπου (συμπεριλαμβανομένου και του φωτός) διαδίδονται μέσω του διαστήματος με την ίδια ταχύτητα, η οποία εξαρτάται από το διηλεκτρικό και τις μαγνητικές ιδιότητες του μέσου. 1886: Εικόνα 2: Heinrich Rudolph Hertz Ο Heinrich Rudolph Hertz (22 Φεβρουαρίου Ιανουαρίου 1894) παρουσίασε το πρώτο ασύρματο σύστημα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Το 1890 δημοσίευσε τις σημειώσεις του με θέμα ηλεκτροδυναμική, με την βοήθεια των οποίων απλοποιήθηκε η μορφή των ηλεκτρομαγνητικών εξισώσεων. 12

13 1895: Εικόνα 3: Alexander Popov Το πρώτο ασύρματο τηλεγραφικό μήνυμα έχει επιτυχώς ληφθεί, αποκρυπτογραφηθεί και διαβαστεί. Ένας λαμπρός επιστήμονας, Alexander Popov (16 Μαρτίου Ιανουαρίου 1906) στέλνει ένα μήνυμα από ένα Ρωσικό σκάφος του ναυτικού και το λαμβάνει στο εργαστήριο του το οποίο βρίσκεται 30 μιλιά μακριά, στην Αγία Πετρούπολη. Το κατόρθωμα του αυτό χαρακτηριστικέ από το Ρωσικό ναυτικό ως απόρρητο μυστικό 1901: Εικόνα 4: Guglielmo Marconi Ο Guglielmo Marconi ( 25 Απριλίου Ιουλίου 1937) ονομάστηκε πατέρας του ραδιόφωνου. Κατάφερε να στείλει σήματα σε μεγάλες αποστάσεις. Το 1901 εκτελεί την πρώτη υπερατλαντική μετάδοση από την Αγγλία στον Καναδά. Η κεραία λήψης στον Καναδά ήταν 200 μέτρα πολωμένο καλώδιο υποστηριζόμενο από έναν Ικτίνο. Η κεραία εκπομπής ήταν ο συνδυασμός από 50 καλώδια υποστηριζόμενα από 2 ξύλινους δοκούς 60 μέτρων. Στις αρχές του 20 αιώνα έγινε η εφεύρεση των νέων μικροκομματικών γεννητριών οδήγησε στην ραγδαία ανάπτυξη των κεραιών μικροκυμάτων [22]. 13

14 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ 3.1 Ο ορισμός της Ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας Ο Ορισμός : «Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι η εκπομπή ενέργειας στον χώρο με την μορφή κυμάτων» Αυτά τα κύματα διαχωρίζονται σε ηλεκτρικά και μαγνητικά και ταλαντώνονται σε κάθετα μεταξύ τους επίπεδα όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα (σχήμα 1) [1]. Σχήμα 1: Ηλεκτρομαγνητικό κύμα Τα μεγέθη που χαρακτηρίζουν την κάθε ακτινοβολία είναι : Η συχνότητα (f) και μετριέται σε Hz (κύκλοι ανά δευτερόλεπτο) και πολαπλάσια αυτού (KHz, ΜΗz, GHz). Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου (Ε) μετριέται σε Volt ανά μέτρο (Volt/m ή V/m). 14

15 Η ένταση του μαγνητικού πεδίου η οποία μετριέται σε Γκάους (G) ή πιο συχνά σε μίλιγκαους (mg) (επίσης σε Tesla ή μt με 1Τ= G). Η ισχύς ενός ηλεκτρομαγνητικού κύμματος η οποία μετριέται σε Watt ή υποπολλαπλάσια αυτού (mw, μw). Η πυκνότητα ισχύος η οποία μετριέται σε Watt/m 2 ή mw/m 2 ή mw/cm 2 ή μw/cm 2 [17]. Επίσης η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μπορεί να είναι συνεχόμενη ή παλμική: Σχήμα 2: Γραφική απεικόνιση της Συνεχούς και Παλμικής Ηλεκτρομαγνητικής Ακτινοβολίας Ποιές είναι οι διάφορες μορφές της Ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας; Μή ιονίζουσα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία MHz ραδιοκύματα 300 MHz 300 GHz μικροκύματα 300 GHz 400 THz υπέρυθρες ακτίνες 400 ΜHz 800 MHz φώς Ιονίζουσα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία 800 ΤΗΖ 3x10 17 Hz υπεριώδεις ακτίνες Hz Hz Ακτίνες Χ 15

16 Hz Hz Ακτίνες γ 3x Κοσμικές ακτίνες Ενδεικτικά αναφέρονται κάποιες συχνότητες μη ιονίζουσας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με τις οποίες ερχόμαστε σε επαφή καθημερινά: Είδος Γραμμές μεταφοράς ρεύματος Δ.Ε.Η. Δίκτυο κινητής τηλεφωνίας GSM, UMTS Ασύρματο τηλέφωνο Dect Φούρνος Μικροκυμμάτων Συχνότητα 50 Ηz 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz, 2150 Μhz 1800MHz έως 2000 MHz 2450 ΜΗz Πίνακας 1: Μη ιονίζουσες ακτινοβολίες που ερχόμαστε σε επαφή καθημερινά Όπως φαίνεται από τα παραπάνω μπορούμε λοιπόν να διαχωρίσουμε την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στις εξής κατηγορίες: Ηλεκτρικά πεδία χαμηλών συχνοτήτων (ηλεκτρικές συσκευές, ηλεκτρολογική εγκατάσταση οικίας, γραμμές μεταφοράς ρεύματος Δ.Ε.Η., μετασχηματιστές). Μαγνητικά πεδία χαμηλών συχνοτήτων (ηλεκτρικές συσκευές, ηλεκτρολογική εγκατάσταση οικίας, γραμμές μεταφοράς ρεύματος Δ.Ε.Η., μετασχηματιστές). Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία Υψηλών συχνοτήτων Παλμική (κεραίες κινητής τηλεφωνίας, ρανταρ, κινητά τηλέφωνα, ασύρματα τηλέφωνα DECT, ασύρματα δίκτυα WLAN, φούρνοι μικροκυμμάτων κτλ) Συνεχής (πομποί ραδιοφωνίας τηλεόρασης) Ηλεκτροστατικά πεδία (συνθετικά υλικά και πλαστικά μέσα στο σπίτι) Μαγνητοστατικά πεδία (μαγνητισμένα μεταλλικά υλικά όπως μαγνήτες ηχείων και κάθε μεταλλικό φερομαγνητικό αντικείμενο το οποίο έχει μαγνητιστεί ηθελημένα ή 16

17 αθέλητα). Τα μαγνητοστατικά πεδία αλλοιώνουν το φυσικό γήινο μαγνητικό πεδίο το οποίο μας περιβάλλει. Ραδιενέργεια προέρχεται κυρίως από την γη αλλά και από: διάστημα, αέρα, νερό, ιατρική, βιομηχανία, διάφορα υλικά και συσκευές [17]. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (ή ηλεκτρομαγνητική ενέργεια) αποτελείται από κύματα ηλεκτρικής και μαγνητικής ενέργειας που διαδίδονται ταυτόχρονα στον ελεύθερο χώρο. Η περιοχή στην οποία αναπτύσσονται αυτά τα κύματα λέγεται ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία εμφανίζονται σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων (ηλεκτρομαγνητικό φάσμα) που χωρίζεται σε επιμέρους περιοχές (ζώνες συχνοτήτων). Για παράδειγμα τα ραδιοκύματα, τα μικροκύματα, το ορατό φως αλλά και οι ακτίνες Χ είναι μορφές ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, οι περισσότερες από τις οποίες είναι αόρατες εκτός από ένα τμήμα που μπορεί να εντοπιστεί από το ανθρώπινο μάτι και αποτελεί το ορατό φως που παράγει τα διάφορα χρώματα του ουράνιου τόξου. Όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός [1]. Σχήμα 3: Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα 17

18 Η ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικού πεδίου προκαλεί ηλεκτρικό ρεύμα. Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία μπορεί να είναι υψηλής ή χαμηλής έντασης και συνεχούς ή μικρής διάρκειας. Η αιτία δημιουργίας ηλεκτρικών πεδίων είναι η ύπαρξη διαφοράς ηλεκτρικού δυναμικού. Συγκεκριμένα, όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά δυναμικού τόσο ισχυρότερο είναι το ηλεκτρικό πεδίο που προκύπτει. Η μονάδα μέτρησης της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου είναι βολτ ανά μέτρο (V/m). Τα μαγνητικά πεδία δημιουργούνται όταν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα. Όσο πιο υψηλή είναι η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος τόσο πιο ισχυρό είναι το μαγνητικό πεδίο. Όταν διακοπεί το ηλεκτρικό ρεύμα το μαγνητικό πεδίο μηδενίζεται. Η μονάδα μέτρησης της έντασης του μαγνητικού πεδίου είναι αμπέρ ανά μέτρο (Α/m). Τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά των διαφόρων τύπων κυμάτων είναι η απόσταση που καλύπτεται από έναν κύκλο κύματος, η οποία αποτελεί και το λεγόμενο μήκος κύματος (λ) καθώς επίσης και ο αριθμός των κυμάτων που διέρχονται από ένα συγκεκριμένο σημείο ανά δευτερόλεπτο, που ορίζει τη συχνότητα του κύματος (f.) Το μήκος κύματος ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος εκφράζεται συνήθως σε μέτρα (m) και η συχνότητα εκφράζεται συνήθως σε Hertz (Hz). Ένα Hertz ισούται με ένα κύμα ανά δευτερόλεπτο. Άλλες μονάδες μέτρησης της συχνότητας είναι το kilohertz (khz), το megaherzt (MHz) και το gigahertz (GHz) που αντιστοιχούν σε χίλια, ένα εκατομμύριο και ένα δισεκατομμύριο κύματα αντίστοιχα ανά δευτερόλεπτο. Οι σημαντικότερες διαφορές των διαφορετικών τύπων κυμάτων οφείλονται στις διαφορετικές τιμές συχνότητας. Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία (ΗΜΠ), υπάρχουν παντού στο περιβάλλον μας και προέρχονται είτε από φυσικές είτε από τεχνητές πηγές. Το ηλιακό φως, το γήινο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, οι κεραυνοί ο χτύπος της καρδιάς, το ανθρώπινο νευρικό σύστημα αποτελούν φυσικές πηγές ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Στις τεχνητές πηγές περιλαμβάνονται οι οικιακές ηλεκτρικές συσκευές (ψυγείο, τηλεόραση, ηλεκτρική σκούπα, φούρνος μικροκυμάτων κ.λ.π.), οι γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος, οι ραδιοφωνικοί και τηλεοπτικοί σταθμοί, οι σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας, τα ραντάρ κ.λ.π. Συνεπώς τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ήταν ανέκαθεν παρόντα στη γη (φυσικές πηγές). Ωστόσο κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα, η περιβαλλοντική έκθεση σε τεχνητές πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας αυξήθηκε ραγδαία. Οι κυριότερες αιτίες αυτής της αύξησης είναι οι απαιτήσεις για ηλεκτρισμό, η ανάπτυξη της ασύρματης τεχνολογίας και των εφαρμογών της όπως επίσης οι αλλαγές στις εργασιακές σχέσεις και στην κοινωνική συμπεριφορά [1]. 18

19 Τα πιθανά βιολογικά αποτελέσματα από τις κατασκευασμένες από τον άνθρωπο πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας αποτελούν αντικείμενο έρευνας από τα τέλη του Ωστόσο, η ραγδαία αύξηση της έκθεσης του αστικού πληθυσμού σε τεχνητές πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας εξαιτίας των απαιτήσεων σε ηλεκτρισμό και της ανάπτυξης της ασύρματης τεχνολογίας συνέβαλλε στην δημιουργία έντονης ερευνητικής δραστηριότητας κατά τα τελευταία 30 χρόνια η οποία προσπαθεί να δώσει απαντήσεις σε θέματα που αφορούν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και τις πιθανές επιπτώσεις στην υγεία του ανθρώπου. Γενικά, το φάσμα των συχνοτήτων περιλαμβάνει την ιονίζουσα (ή ιοντίζουσα) και την μη ιονίζουσα (ή μη ιοντίζουσα) ακτινοβολία. Η ιονίζουσα ακτινοβολία χαρακτηρίζεται από μικρό μήκος κύματος, υψηλή συχνότητα και μεγάλη ενέργεια. Η ιονίζουσα ακτινοβολία περιλαμβάνει τις ακτίνες Χ (χρησιμοποιούνται στις ακτινογραφίες, στον αξονικό τομογράφο και αλλού), τις ακτίνες γάμμα, την κοσμική ακτινοβολία και την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία. Όταν κύτταρα του ανθρώπινου οργανισμού εκτίθενται σε αυτήν, προκαλεί ιονισμό του δεοξυριβονουκλεϊκου οξέος (DNA). Ο ιονισμός είναι επικίνδυνος, οδηγεί σε αλλοιώσεις του γενετικού κώδικα και είναι αιτία καρκίνου. Είναι γνωστό ότι οι πρώτοι ακτινολόγοι όπως και η Μαρί Κιουρί που ανακάλυψε τις ακτίνες Χ αποβίωσαν πρόωρα λόγω λευχαιμίας, αναιμίας και άλλων καρκίνων. Επίσης, η υπεριώδης ακτινοβολία του ηλιακού φωτός, εξαιτίας του ιονισμού, μπορεί να προκαλεί αλλοιώσεις στα γονίδια των κυττάρων του δέρματος, αυξάνοντας έτσι τον κίνδυνο για διάφορες μορφές καρκίνου του δέρματος. Η μη ιονίζουσα ακτινοβολία είναι αυτή που χρησιμοποιείται για εφαρμογές της σύγχρονης τεχνολογίας και σε αντίθεση με την ιονίζουσα ακτινοβολία δεν είναι αρκετά ισχυρή ώστε να διασπάσει τους δεσμούς που συγκρατούν μεταξύ τους τα μόρια μέσα στα κύτταρα και, συνεπώς, δεν μπορεί να προκαλέσει ιοντισμό. Περιλαμβάνει το ορατό φως, την υπέρυθρο ακτινοβολία, τα μικροκύματα, τα ραδιοκύματα και τα πολύ χαμηλής συχνότητας πεδία που δημιουργούνται από τα ηλεκτροφόρα καλώδια και συσκευές που λειτουργούν με ηλεκτρισμό. Η κυριότερη βιολογική της επίδραση, είναι η αύξηση της θερμότητας των ιστών οι οποίοι υποβάλλονται σε αυτή κάτω από ορισμένες συνθήκες. Δεν προκαλεί ιοντισμό και οι έρευνες μέχρι σήμερα δεν έχουν τεκμηριώσει μία αιτιολογική σχέση μεταξύ του τύπου αυτού της ακτινοβολίας και του καρκίνου [1]. 19

20 Σχήμα 4: Μη ιονίζουσα-ιονίζουσα ακτινοβολία 3.2 Ηλεκτρομαγνητικά κύματα Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι τα λεγόμενα ραδιοκύματα που χρησιμοποιούνται σε συσκευές όπως ραδιόφωνο, τηλεόραση, κινητή τηλεφωνία και σε άλλες τεχνολογικές εφαρμογές της καθημερινής μας ζωής. Τα κύματα αυτά μπορούμε να τα ορίσουμε ως ταλαντώσεις ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων τα οποία διαδίδονται, με την μορφή κυμάτων, με την ταχύτητα του φωτός. Οι εφαρμογές τους ποικίλουν: χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή μας (π.χ. ραδιόφωνο, τηλεόραση, φούρνος μικροκυμάτων κ.α.) χρησιμοποιούνται ακόμη σε ασύρματες εφαρμογές, σε ιατρικές εφαρμογές, σε βιομηχανικές εφαρμογές κ.α. Ευρεία χρήση έχουμε στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα της Πυροσβεστικής, Αστυνομίας, των ασθενοφόρων αλλά και των ραντάρ. Οι πιο πρόσφατες εφαρμογές των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων πραγματοποιήθηκαν στις δεκαετίες 80 και 90, όταν χρησιμοποιήθηκαν στην κινητή και δορυφορική επικοινωνία [1]. Μια πηγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (π.χ. κεραίες ραδιοφωνίας τηλεόρασης, κινητής τηλεφωνίας, ραντάρ) παράγει ηλεκτρομαγνητικό πεδίο το οποίο διαδίδεται στο χώρο (ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία). Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία υπάρχουν παντού στο περιβάλλον μας. Τα πεδία αυτά μπορεί να είναι φυσικής 20

21 προέλευσης ή μπορεί να έχουν δημιουργηθεί από τον άνθρωπο. Ακόμη και το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Υπάρχουν κατηγορίες ηλεκτρομαγνητικών πεδίων όπως: ψηλής ή χαμηλής έντασης, συνεχής ή μικρής διάρκειας. Τα ηλεκτρικά πεδία δημιουργούνται λόγω διαφοράς ηλεκτρικής τάσης. Όσο πιο μεγάλη είναι η διαφορά, τόσο πιο δυνατό θα είναι το ηλεκτρικό πεδίο που θα παραχθεί. Η μονάδα μέτρησης των ηλεκτρικών πεδίων είναι βολτ ανά μέτρο (V/m). Απαραίτητη προϋπόθεση για να δημιουργηθεί μαγνητικό πεδίο είναι να υπάρχει ροή ηλεκτρικού ρεύματος. Όσο πιο ψηλή είναι η ένταση του ρεύματος τόσο πιο δυνατό θα είναι το μαγνητικό πεδίο. Όταν όμως το ηλεκτρικό ρεύμα διακοπεί τότε το μαγνητικό πεδίο μηδενίζεται [1]. Ηλεκτρομαγνητικά πεδία μπορούν να δημιουργηθούν από τα εξής: 1.Ηλεκτροφόρα καλώδια υψηλής τάσης 2.Ηλεκτροφόρα καλώδια στις γειτονιές 3. Συστήματα γείωσης που προστατεύουν από κεραυνούς ή ελαττωματικές οικιακές συσκευές. 4. Οικιακές συσκευές όπως φούρνοι μικροκυμάτων, στεγνωτήρες μαλλιών, ηλεκτρικοί φούρνοι, ηλεκτρική θέρμανση, οθόνες ηλεκτρονικών υπολογιστών κ.α. 5. Φυσικές πηγές 6. Κινητά τηλέφωνα, κεραίες, ραντάρ, ραδιοφωνικοί και τηλεοπτικοί σταθμοί. 3.3 Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Οι ηλεκτρομαγνητικές πηγές κατηγοριοποιούνται με βάση την συχνότητα εκπομπής τους. Ο όρος ηλεκτρομαγνητικά πεδία περιλαμβάνει τα στατικά πεδία, τα πεδία ιδιαίτερα χαμηλής συχνότητα (ELF) και τα πεδία ραδιοσυχνοτήτων (RF), συμπεριλαμβανομένων των μικροκυμάτων και καλύπτει τη ζώνη συχνοτήτων από 0 Hz έως 300 GHz [22]. Φάσμα ονομάζουμε το σύνολο των συχνοτήτων εκπομπής. Το φάσμα των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών φαίνεται πιο κάτω στο Σχήμα 3. 21

22 Σχήμα 5: Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα Ακτίνες γ: Έχουν τη μεγαλύτερη συχνότητα και τα μικρότερα μήκη κύματος εκπέμπονται από ραδιενεργά υλικά και βρίσκονται και στο διάστημα. Οι ακτίνες αυτές έχουν εκπληκτική διατρητική ικανότητα. Μπορούν να διατηρήσουν μια επιφάνεια τσιμέντου με πάχος 3 μέτρα. Τα μήκη κύματος αυτής της ακτινοβολίας εκτείνονται από 0.1 έως νανόμετρα. Ακτίνες Χ: Η συχνότητά τους βρίσκεται σε τιμές μεταξύ των ακτινών γ και των υπεριωδών ακτινών. Έχουν τέτοια διατρητική ικανότητα ώστε να διαπερνούν εύκολα αρκετά υλικά και να καταστρέφουν ιστούς δέρματος πολλών ζώων. Αυτό έχει οδηγήσει τους επιστήμονες στο να χρησιμοποιούν τις ακτίνες Χ ώστε να παρατηρούν το ανθρώπινο σώμα (ακτινογραφίες). Τα μήκη κύματος των ακτινών Χ έχουν μεγάλη έκταση. Εκτείνονται από 1 μέχρι νανόμετρα. 22

23 Υπεριώδης ακτινοβολία: Έχουν συχνότητες λίγο παραπάνω από αυτές του ορατού φωτός. Ωστόσο η έντασή τους είναι τέτοια που μπορεί να καταστρέψει ιστούς και κύτταρα. Ο ήλιος είναι μια πηγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και μικρές δόσεις αυτής της ακτινοβολίας βοηθούν στην παραγωγή της βιταμίνης D και προκαλούν το μαύρισμα του ανθρώπινου δέρματος. Φυσικά, μεγαλύτερες δόσεις προκαλούν σοβαρά εγκαύματα. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία χρησιμοποιείται ευρέως στον επιστημονικό χώρο σε διάφορα πειράματα, καθώς και από τους αστρονόμους για την παρατήρηση του ηλιακού συστήματος, του γαλαξία μας και άλλων περιοχών του σύμπαντος. Το μήκος κύματος της υπεριώδους ακτινοβολίας εκτείνεται από 50 μέχρι 350 και 400 νανόμετρα. Ορατό φως: Τα χρώματα ενός ουράνιου τόξου, δηλαδή η ακτινοβολία που μπορεί να εντοπιστεί από το ανθρώπινο μάτι (από 400 έως 700 νανόμετρα) δεν είναι παρά ένα πολύ μικρό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Εμείς, αν και δεν το αντιλαμβανόμαστε, βρισκόμαστε υπό το συνεχή βομβαρδισμό ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, η οποία εκτείνεται σε πολύ διαφορετικά μήκη κύματος. Υπέρυθρη ακτινοβολία: Εκτείνεται από εκεί που σταματάει η ορατή ακτινοβολία, δηλαδή σε μήκος κύματος περίπου τα 700 νανόμετρα μέχρι ένα χιλιοστό περίπου. Αυτού του τύπου η ακτινοβολία έχει να κάνει με θερμότητα. Για παράδειγμα, το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει θερμότητα όχι στο ορατό φως, αλλά σε περιοχές της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Όλα τα σώματα λίγο έως πολύ εκπέμπουν θερμότητα σε αυτά τα μήκη κύματος ανάλογα με τη θερμοκρασία τους. Οι πιο κοινές χρήσεις της υπέρυθρης ακτινοβολίας έχουν να κάνουν με τη νυχτερινή όραση, ανιχνευτές σε δορυφόρους και αεροπλάνα, καθώς και την αστρονομία. Μικροκύματα: Έχουν ένα μήκος κύματος που εκτείνεται από ένα χιλιοστό μέχρι 30 εκατοστά. Ο άνθρωπος εκμεταλλεύτηκε αυτήν την ακτινοβολία στην κατασκευή φούρνων μικροκυμάτων, οι οποίοι μπορούν να θερμάνουν φαγητά, καθώς η ακτινοβολία αυτή απορροφάτε από τις τροφές και τις θερμαίνει. Τα μικροκύματα είναι ένα μέρος μιας μεγαλύτερης κατηγορίας ακτινοβολίας, τα ραδιοκύματα (radio waves) [22]. 23

24 Ραδιοκύματα : Εκπέμπονται από τη Γη, τα κτήρια, τα αυτοκίνητα κι άλλα μεγάλα σε μέγεθος αντικείμενα. Πάνω στα ραδιοκύματα έχει βασιστεί η λειτουργία των ραντάρ τα οποία ανιχνεύουν την παρουσία και την κίνηση σωμάτων που εκπέμπουν αυτού του τύπου την ακτινοβολία. Τα ραδιοκύματα επίσης είναι ευρέως γνωστά για την ικανότητά τους να μεταφέρουν ραδιοφωνικά σήματα και σήματα τηλεόρασης. Τα ραδιοκύματα έχουν μήκος κύματος, που εκτείνεται σε μια αρκετά μεγάλη περιοχή, από ένα εκατοστό έως δεκάδες και εκατοντάδες μέτρα. Ο ιονισμός: είναι η απόσπαση ηλεκτρονίων από τα άτομα. Το φαινόμενο αυτό είναι επικίνδυνο διότι διασπά τους δεσμούς του DNA και είναι αιτία βλαβών που προκαλούν καρκίνο και άλλες ασθένειες. Η ιονίζουσα ακτινοβολία, ιονίζουσα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι αυτή που έχει συχνότητα ψηλότερη από το ορατό φως. Είναι μικρότερου μήκους κύματος και μεταφέρει πολύ ψηλή ενεργεία ιονίζουσα ακτινοβολία περιλαμβάνει τις υπεριώδεις ηλιακές ακτίνες, την κοσμική ακτινοβολία, τις ακτίνες Χ και γάμμα (ραδιενέργεια). Η ακτινοβολία αυτή είναι επικίνδυνη διότι μπορεί να προκαλέσει ιονισμό. Η μη ιονίζουσα ακτινοβολία ενέργεια που μεταφέρουν τα κβάντα των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων μεγάλου μήκους κύματος και χαμηλής συχνότητας, δεν είναι αρκετή για να προκαλέσει ιονισμό [19]. Σχήμα 6: Κάλυψη φάσματος από Ιονίζουσα και μη ακτινοβολία 24

25 3.4 Η ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων Η ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων είναι μια εναλλακτική ονομασία για τα ραδιοκύματα. Αποτελεί μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που περιλαμβάνει κύματα με συχνότητα από περίπου 3000 κύματα ανά δευτερόλεπτο (3 khz) μέχρι 300 δισεκατομμύρια κύματα ανά δευτερόλεπτο (300 GHz). Τα μικροκύματα αποτελούν ένα υποσύνολο των ραδιοκυμάτων με συχνότητες που κυμαίνονται περίπου μεταξύ των 300 εκατομμυρίων κυμάτων ανά δευτερόλεπτο (300 MHz) και των τριών δισεκατομμυρίων κυμάτων ανά δευτερόλεπτο (3 GHz). Το μήκος κύματος των ραδιοκυμάτων ποικίλει μεταξύ των τιμών 1mm και 10 km. Τα ραδιοκύματα δημιουργούνται από την κίνηση ηλεκτρικών φορτίων στις κεραίες και αναφέρονται ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ραδιοσυχνοτήτων, γιατί «ακτινοβολούνται» ταξιδεύοντας στο χώρο απομακρυσμένα από την πηγή τους (κεραία). Τα ραδιοκύματα ανήκουν στην κατηγορία των μη ιονιζουσών ακτινοβολιών που σημαίνει ότι δεν μπορούν να διασπάσουν χημικούς δεσμούς ή να αποσπάσουν ηλεκτρόνια από άτομα προκαλώντας ιοντισμό της ύλης. Η κυριότερη βιολογική επίδραση των ραδιοκυμάτων είναι η αύξηση της θερμοκρασίας των ιστών που εκτίθενται σε αυτά υπό ορισμένες συνθήκες. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι οι μέχρι σήμερα έρευνες δεν έχουν τεκμηριώσει σχέση αιτίου-αιτιατού μεταξύ αυτού του τύπου της ακτινοβολίας και του καρκίνου. Η ενέργεια των ραδιοκυμάτων χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο στις τηλεπικοινωνίες. Οι τηλεοπτικές και ραδιοφωνικές εκπομπές, τα ασύρματα τηλέφωνα, τα κινητά τηλέφωνα, τα συστήματα επικοινωνιών της αστυνομίας και της πυροσβεστικής, οι δορυφορικές επικοινωνίες πραγματοποιούνται μεταδίδοντας την ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων. Άλλες πολύ σημαντικές χρήσεις περιλαμβάνουν τους φούρνους μικροκυμάτων, τα ραντάρ, βιομηχανικά συστήματα θέρμανσης και στεγανοποίησης και τα ιατρικά μηχανήματα. Τα ραδιοκύματα απαρτίζονται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Μπορούν να ακτινοβολούν προς όλες τις κατευθύνσεις για ευρυεκπομπή, προς σταθερούς δέκτες που βρίσκονται σε γνωστές θέσεις ή προς συγκεκριμένες περιοχές του χώρου όπου ενδεχομένως βρίσκεται ένας μετακινούμενος δέκτης. Η κεραία είναι συσκευή για να λαμβάνει και να εκπέμπει ραδιοκύματα [17]. Τα κύματα και τα πεδία ραδιοσυχνοτήτων διαθέτουν ηλεκτρικές και μαγνητικές συνιστώσες. Υπάρχουν διάφορα μεγέθη που ποσοτικοποιούν την 25

26 ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με το πιο ευρέως διαδεδομένο στις ραδιοσυχνότητες την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου (συμβολίζεται με Ε και μετριέται σε Βολτ ανά μέτρο). Άλλα μεγέθη είναι η ένταση του μαγνητικού πεδίου (συμβολίζεται με Η και μετριέται σε Αμπέρ ανά μέτρο), η μαγνητική επαγωγή πεδίου (συμβολίζεται με Β και μετριέται σε Τέσλα) και η πυκνότητα ροής ισχύος (συμβολίζεται με S και μετριέται σε Βατ ανά τετραγωνικό μέτρο). Η πυκνότητα ροής ισχύος ορίζεται ως η πυκνότητα ανά μονάδα επιφάνειας. Η πυκνότητα ροής ισχύος μπορεί επίσης να εκφραστεί σε milliwatts (1 χιλιοστό του Watt) ανά τετραγωνικό εκατοστό (mw/cm2) ή microwatts (1 εκατομμυριοστό του Watt) ανά τετραγωνικό εκατοστό (μw/cm2). Το μέγεθος που χρησιμοποιείται για την μέτρηση της ποσότητας των ραδιοκυμάτων που απορροφάται από το σώμα ονομάζεται Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης (Specific Absorption Rate-SAR). Εκφράζεται σε Watts/χιλιόγραμμο (W/kg) ή milliwatts/γραμμάριο (mw/g). Όταν ένα άτομο εκτίθεται σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μία ποσότητα της ενέργειας από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία απορροφάται από το σώμα του. Ο Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης ή SAR εκφράζει την απορροφούμενη ενέργεια ανά μονάδα χρόνου και μάζας στα διάφορα μέρη του σώματος. Υπάρχει ο μέσος ολόσωμος SAR που εκφράζει τη μέση τιμή της απορροφούμενης ενέργειας σε όλο το σώμα και ο τοπικός SAR που αναφέρεται στην τοπική απορρόφηση σε μια περιοχή του σώματος (η περιοχή αυτή συνήθως ορίζεται σε 10g ιστού). Στην περίπτωση των κινητών τηλεφώνων τα αντίστοιχα μεγέθη είναι ο τοπικός SAR στην περιοχή του κεφαλιού και στην περίπτωση των σταθμών βάσης ο μέσος ολόσωμος SAR [7]. Σε συνθήκες επίπεδου κύματος, δηλαδή όταν η απόσταση από την κεραία είναι αρκετά μεγαλύτερη από τις διαστάσεις της κεραίας (Μακρινό πεδίο-far field) η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου Ε, η ένταση του μαγνητικού πεδίου Η και η πυκνότητα ισχύος S συνδέονται μεταξύ τους μέσω απλών μαθηματικών σχέσεων (S=EH=E2/377=377H2) και η γνώση του ενός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση των άλλων δύο. Πολύ κοντά στις κεραίες σε σχέση με τις φυσικές τους διαστάσεις (Κοντινό πεδίο-near field) η ένταση του ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου δεν συνδέονται μεταξύ τους με σταθερή σχέση και η πυκνότητα ισχύος δεν ορίζεται [7]. 26

27 Σχήμα 7: Κοντινό-μακρινό πεδίο 27

28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΕΣ ΚΕΡΑΙΕΣ 4.1 Τι είναι κεραία Η κεραία, με απλά λόγια, αποτελεί μια μεταλλική κατασκευή η οποία έχει ως κύρια λειτουργία της την μετατροπή των υψίσυχνων τάσεων ή ρευμάτων σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα στην περίπτωση που η κεραία χρησιμοποιείτε ως πομπός. Την αντίστροφη λειτουργία εκτελεί στην περίπτωση που η κεραία μας είναι δέκτης. Η κεραία μπορεί να εκτελεί και τις δυο λειτουργίες και έτσι να είναι ταυτόχρονα πομπός και δέκτης [2]. Ένα παράδειγμα εκπομπής και λήψης ηλεκτρομαγνητικού κεραίες φαίνεται στο Σχήμα 5. κύματος από Σχήμα 8: Εκπομπή και Λήψη ηλεκτρομαγνητικού κύματος 4.2 Είδη κεραιών Τα είδη των κεραιών είναι τρία και παρουσιάζονται πιο κάτω: α) κατευθυντικές κεραίες β) πολυκατευθυντικές κεραίες 28

29 γ) Ημικατευθυντικές κεραίες Στην κατευθυντική κεραία το χαρακτηριστικό πρότυπο εκπομπής της είναι έντονα ενισχυμένο προς μια κατεύθυνση. Κεραίες αυτού του τύπου είναι τα πιάτα και η κεραία με πλέγμα (Grid). Παράδειγμα για την κεραία με πλέγμα φαίνεται στο Σχήμα 9. Σχήμα 9: Κατευθυντική Κεραία Μια πολυκατευθυντική κεραία εκπέμπει προς όλες τις κατευθύνσεις. Τέτοια κεραία είναι η ομοιοκατευθηντική κεραία (omni) η οποία παρουσιάζεται σχηματικά στο Σχήμα 10. Σχήμα 10: Πολυκατευθυντική Κεραία Η ημικατευθυντικές κεραίες είναι μια ενδιάμεση κατηγορία των προηγούμενων. Αυτή η κατηγορία κεραιών εκπέμπει με γωνία οριζόντιας κάλυψης από 50 έως 180 μοίρες. Αυτού του τύπου κεραίες έχουμε την τομεακή (sector).που εμφανίζεται στο Σχήμα 11 [2]. 29

30 Σχήμα 11: Ημικατευθυντικη Κεραία 4.3 Διασπορά σήματος Με τον όρο διασπορά σήματος μιας κεραίας εννοούμε το ποσοστό κατανομής του σήματος στο χώρο. Η διασπορά σήματος εξαρτάται από το είδος της κεραίας, παραδείγματα βρίσκονται στο διπλανό Σχήμα 12 [2]. 30

31 Σχήμα 12: Είδη κεραιών ανάλογα με τη διασπορά σήματος Α)Πολυκατευθυντική κεραία, Β)Παραβολική κεραία Γ)Διπολική κεραία, Δ)Γιόγκι κεραία, Ε)Patch panel, Ζ)Ημικατευθυντικη κεραία. 4.4 Μήκος κεραίας Το μήκος μιας κεραίας (l) μπορούμε να το υπολογίσουμε με την βοήθεια των παρακάτω τύπων: c=λ* v (1) λ=c/v (2) Μήκος κεραίας: l=vel / v (3) όπου vel=c* V f : (4) c:ταχύτητα φωτός, λ: μήκος κύματος, ν: συχνότητα, V f : Velocity factor (η παράμετρος της ταχύτητας ηλεκτρικού σήματος) 4.5 Παρεμβολές σήματος Υπάρχουν κάποια μεγάλα αντικείμενα τα οποία βρίσκονται μεταξύ της κεραίας του πομπού και του δέκτη. Αυτά τα αντικείμενα δημιουργούν κάποιες παρεμβολές στο ηλεκτρομαγνητικό μας κύμα με αποτέλεσμα να έχουμε κάποιες απώλειες. Μερικά υλικά που πρέπει να λάβουμε υπόψη είναι: ξύλο, χαρτί, τοίχοι, μετασχηματιστές, φούρνοι μικροκυμάτων, λάμπες φθορίου [2]. 4.6 Μοντέλα διάδοσης Για την διάδοση σημάτων χρησιμοποιούνται κάποιοι μηχανισμοί διάδοσης όπως ανάκλαση, περίθλαση και σκέδαση. 31

32 Ανάκλαση : Ανάκλαση έχουμε στις εξής περιπτώσεις: Πρόσπτωση του κύματος σε αντικείμενα μεγάλα σε σχέση με το μήκος κύματος λ. Μερική ανάκλαση σε επιφάνειες που διαχωρίζουν περιοχές με διαφορετική διηλεκτρική σταθερά. Σε τέλειο αγωγό όλη η ποσότητα της προσπίπτουσας ενέργειας ανακλάται. Περίθλαση : Περίθλαση έχουμε στις εξής περιπτώσεις: Πρόσπτωση του κύματος σε αντικείμενα με ακμές (της τάξης του λ ) που βρίσκονται ανάμεσα στον πομπό και το δέκτη. Σύμφωνα με την αρχή του Huygen όλα τα σημεία του σφαιρικού μετώπου του κύματος μπορούν να θεωρηθούν ως δευτερεύουσες σημειακές πηγές. Κάμψη του κύματος και διάδοσή του ακόμη και στις περιοχές «σκιάς» του αντικειμένου. Στις υψηλές συχνότητες υπάρχει εξάρτηση του φαινόμενου από: γεωμετρία του αντικειμένου, πλάτος και φάση του προσπίπτοντος κύματος, είδος πόλωσης. Σκέδαση : Σκέδαση έχουμε στις εξής περιπτώσεις: Πρόσπτωση του κύματος σε αντικείμενα (ή επιφάνειες με προεξοχές) με διαστάσεις μικρότερες από το λ. Ο αριθμός των αντικειμένων ή/και προεξοχών ανά μονάδα όγκου πρέπει να είναι αρκούντως μεγάλος. Για να θεωρείται ανώμαλη η επιφάνεια πρέπει: ( min(h)/max(h)) > hc (5) όπου hc = λ /( 8 sinθi ) το κρίσιμο ύψος προεξοχής και θi η γωνία πρόσπτωσης Υπάρχουν μοντέλα διάδοσης τα οποία λαμβάνουν υπόψη συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του ακανόνιστου εδάφους και άλλων εμποδίων που πιθανώς να υπάρχουν στη διαδρομή μεταξύ πομπού και δέκτη έτσι ώστε να πετύχουμε όσο το δυνατό καλύτερη διάδοση του σήματος [13]. 32

33 Μοντέλα διάδοσης: 1) Μοντέλο Okumura: Χρησιμοποιείτε για την εκτίμηση της ισχύος του σήματος σε αστικές περιοχές. Το μοντέλο αυτό αποτελείτε από ένα σύνολο καμπύλων με τις οποίες είναι δυνατή η εκτίμηση της ενδιάμεσης απόσβεσης σε σχέση με τον ελεύθερο χώρο. 2) Μοντέλο Hata: Είναι η εμπειρική αλγεβρική έκφραση της απώλειας μιας διαδρομής η οποία παρέχεται γραφικά από το μοντέλο Okumura. Το μοντέλο αυτό είναι αρκετά ευέλικτο επειδή επιτρέπει την χρήση εξισώσεων αντί γραφικών παραστάσεων [13]. 4.7 Βέλτιστη περιοχή συχνοτήτων Κάθε κεραία έχει μια συγκεκριμένη περιοχή συχνοτήτων στην οποία λειτουργεί βέλτιστα. Αυτό σημαίνει ότι στην συγκεκριμένη περιοχή η κεραία λειτουργεί σαν αποτελεσματικός ακτινοβολητής. Αν χρησιμοποιήσουμε την κεραία εκτός αυτής της μπάντας, το μεγαλύτερο ποσοστό της ισχύος του πομπού θα ανακλάται πίσω προς τον πομπό και δεν θα ακτινοβολείται, αντίστοιχα στη λήψη η κεραία δεν θα λειτουργεί βέλτιστα. Συνήθως ορίζεται μια κεντρική συχνότητα και μια απόκλιση γύρω από αυτήν, ή ορίζεται ένα εύρος συχνοτήτων που θα κινηθούμε. (Πχ 2400MHz ως 2500ΜΗz ή 2450ΜΗz±50MHz). Σε κάθε περίπτωση το εύρος αυτό δια την κεντρική συχνότητα δεν μπορεί να είναι μεγάλο (πχ 10%), δηλαδή η κεραία είναι μια συσκευή περιορισμένης ζώνης (υπάρχουν βέβαια και ειδικές κατασκευές που επιτυγχάνουν λειτουργία σε μεγάλη περιοχή συχνοτήτων) [13]. 33

34 4.8 Πόλωση Ένα άλλο χαρακτηριστικό της κεραίας είναι σε ποια πόλωση εκπέμπει το ηλεκτρομαγνητικό κύμα και οι κατηγορίες πόλωσης βρίσκονται πιο κάτω: 1) Κάθετη πόλωση: Το διάνυσμα της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου είναι κάθετο. 2) Οριζόντια πόλωση: To διάνυσμα της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου είναι οριζόντιο. 3) Κυκλική πόλωση: Υπάρχει και κάθετο και οριζόντιο διάνυσμα και μάλιστα είναι ίσα τα δυο διανύσματα.(δεν χρησιμοποιείτε πολύ) 4) Ελλειπτική πόλωση: Υπάρχει και κάθετο και οριζόντιο διάνυσμα τα οποία είναι άνισα. (δεν χρησιμοποιείτε πολύ) [13]. 4.9 Ισχύς-Κέρδος κεραίας Το κέρδος κεραίας (G) δείχνει την ικανότητα της να κατευθύνει την εκπεμπόμενη ηλεκτρομαγνητική ενέργεια προς μία κατεύθυνση και να λαμβάνει από μία κατεύθυνση. Το κέρδος μιας κεραίας μπορούμε να το βρούμε με την βοήθεια του πιο κάτω τύπου: G = k * D (6) όπου: G = απολαβή (κέρδος) D = / (φ *θ) = κατευθυντικότητα (όπου θ,φ )= εύρη δέσμης ημίσειας ισχύος σε κάθετα επίπεδα k = συντελεστής απόδοσης της κεραίας και εξαρτάται από τις ωμικές απώλειες της συγκεκριμένης κεραίας. Κρατώντας σταθερή την διάμετρο της κεραία, το κέρδος της αυξάνεται κατά 6dB κάθε φορά που διπλασιάζουμε την συχνότητα. Αντίθετα αν κρατήσουμε σταθερή 34

35 την συχνότητα, το κέρδος αυξάνεται κατά 6dB αν διπλασιάσουμε την διάμετρο της κεραίας [10]. Στο Σχήμα 13 βλέπουμε την σχέση μεταξύ ισχύος συχνότητας και μεγέθους κεραίας σε μια παραβολική κεραία. Σχήμα 13: Σχέση μεταξύ ισχύος συχνότητας και μεγέθους κεραίας 4.10 Πλάτος δέσμης κυρίως λοβού (beam width BW ) Μια προσεγγιστική σχέση για το πλάτος δέσμης κυρίως λοβού είναι: (7) Με βάση τον προηγούμενο τύπο παρατηρούμε ότι όσο το κέρδος αυξάνεται τόσο ο κύριος λοβός ακτινοβολίας γίνεται πιο στενός: (8) 35

36 Στο παρακάτω Σχήμα 14 μπορούμε να παρατηρήσουμε την σχέση μεταξύ beam width συχνότητας και μεγέθους της κεραίας μας [10]. Σχήμα 14: Σχέση μεταξύ beam width συχνότητας και μεγέθους κεραίας Διάγραμμα ακτινοβολίας To διάγραμμα ακτινοβολίας μιας κεραίας δείχνει την ικανότητα λειτουργίας της κεραίας στις διάφορες κατευθύνσεις. Τα διαγράμματα ακτινοβολίας μπορεί να χρησιμοποιηθούν για πρόβλεψη της παρεμβολής μεταξύ ραδιοζεύξεων. Πρέπει να χρησιμοποιούνται σαν κριτήριο επιλογής μιας κεραίας (δεν είναι μόνο το κέρδος της κεραίας που πρέπει να μας ενδιαφέρει, αλλά και το πόσο ακτινοβολεί (δέχεται ακτινοβολίες από άλλες διευθύνσεις) [10]. Παράδειγμα διαγράμματος ακτινοβολίας: 36

37 Σχήμα 15: Διάγραμμα ακτινοβολίας Σημείωση: Οι κεραίες υψηλής ποιότητας έχουν μικρότερους πλευρικούς λοβούς. Το διάγραμμα ακτινοβολίας μιας κεραίας ισχύει μόνο στο μακρινό πεδίο (Far Field Region): Far Field Region: Είναι η περιοχή που βρίσκεται αρκετά μακριά από την κεραία, όπου το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο να μπορεί να προσεγγιστεί σαν επίπεδο κύμα και το διάγραμμα ακτινοβολίας έχει σταθεροποιηθεί. Near Field Region (περιοχή εγγύς πεδίου) : Η περιοχή κοντά στην κεραία, όπου το διάγραμμα ακτινοβολίας της κεραίας δεν είναι εύκολα προβλέψιμο. Το όριο ανάμεσα στις δύο αυτές περιοχές είναι περίπου σε απόσταση : Τα διαγράμματα ακτινοβολίας μπορεί να μετρηθούν στο κάθετο επίπεδο (elevation) και το οριζόντιο επίπεδο (azimuth). (9) Σε κεραίες όπου έχουν συμμετρία και στην οριζόντια και στην κάθετη διεύθυνση μπορούμε να κάνουμε την υπόθεση ότι το ίδιο διάγραμμα ισχύει και στα δύο επίπεδα 37

38 4.12 Παράβολο κεραίας Παράβολο σε μια κεραία, είναι ο λόγος της ισχύος του σήματος στην κατεύθυνση που εμφανίζεται η κορυφή στο διάγραμμα ακτινοβολίας, προς την ισχύ του σήματος στην κατεύθυνση πίσω από την κεραία. Μεγαλύτερος λόγος σημαίνει και μικρότερη παρεμβολή ανάμεσα σε κεραίες που είναι τοποθετημένες στον ίδιο σταθμό, πλάτη με πλάτη (εκφράζεται σε db) [10] Κατευθυντικότητα Η παράμετρος που ενδιαφέρει το σχεδιαστή συστημάτων είναι η αύξηση της απόδοσης της κεραίας. Σε κάθε υλοποίηση σύμφωνα με τη φυσική πραγματοποιήσιμη κεραία, θα υπάρχει μία διεύθυνση προς την οποία η πυκνότητα της ενέργειας είναι η μέγιστη. Για να δώσουμε μία ποσοτική τιμή σε αυτό το μέγιστο, το συγκρίνουμε με την πυκνότητα της ενέργειας μιας ισοτροπικής κεραίας, την πιο κοινή παραπομπή που μπορούμε να κάνουμε. Μία ισοτροπική κεραία έχει ένα σφαιρικό διάγραμμα ακτινοβολίας. Δεν υπάρχει συσκευή κατασκευαστικά που μπορεί να παραγάγει ένα τέτοιο διάγραμμα, αλλά αυτή αποτελεί ένα χρήσιμο θεωρητικό εργαλείο για συγκρίσεις που αφορούν το κέρδος μιας κεραίας. Πρέπει να γίνει μία διάκριση ανάμεσα στους δύο τύπους της απόδοσης. Η ενέργεια τόσο της ισοτροπικής κεραίας, όσο και της κεραίας υπό έλεγχο, πρέπει να είναι η ίδια. Ωστόσο, αυτό μπορεί να αναφέρεται στην ισχύ τροφοδοσίας, ή στην συνολική ενέργεια που εκπέμπεται. Για την ισοτροπική κεραία, η οποία δεν έχει μηχανισμούς απώλειας, η ισχύς τροφοδοσίας και η ισχύς που εκπέμπονται είναι πανομοιότυπες, αλλά για την κεραία υπό έλεγχο θα υπάρξουν απώλειες που μειώνουν την επάρκειά της κατά κάποιο ποσοστό που οδηγεί σε μια διαφορά ανάμεσα σε αυτές τις δύο τιμές της απόδοσης [10]. 38

39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Ο ΚΙΝΗΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ Η πρώτη πρακτική εφαρμογή των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων για τηλεπικοινωνιακούς σκοπούς χρονολογείται το 1895, από τον Marconi, ενώ στις δεκαετίες του '80 και του '90 χρησιμοποιήθηκαν για την κινητή και τη δορυφορική επικοινωνία αντίστοιχα. Το 1987, στο πλαίσιο της Ενιαίας Ευρωπαϊκής Πολιτικής για τις Τηλεπικοινωνίες, δημιουργήθηκε το σύστημα κινητής τηλεφωνίας GSM (Global System for Mobile Communications), το οποίο σήμερα λειτουργεί σε περισσότερες από 210 χώρες του κόσμου. Η βασική φιλοσοφία των δικτύων GSM είναι η ραδιοκάλυψη του χώρου, ώστε κάθε στιγμή να είναι δυνατή η σύνδεση των κινητών τηλεφώνων με τους σταθμούς βάσης. Ο κάθε σταθμός βάσης δημιουργεί κυψέλες ραδιοκάλυψης σε μικρές γεωγραφικές περιοχές. Για το λόγο αυτό, το GSM ονομάζεται και κυψελοειδές ή κυψελωτό σύστημα (σχήμα 16). Το μέγεθος μιας κυψέλης εξαρτάται από τον αναμενόμενο αριθμό των χρηστών κινητών τηλεφώνων κάθε περιοχής. Έτσι, σε αραιοκατοικημένες περιοχές (π.χ. αγροτικές), οι κυψέλες είναι μεγάλες, με διάμετρο που μπορεί να ξεπερνάει τα 35 χλμ. Αντίθετα, σε πυκνοκατοικημένες περιοχές, όπως οι μεγαλουπόλεις, οι κυψέλες είναι μικρές και δεν ξεπερνούν τις μερικές εκατοντάδες μέτρα. Αυτό συμβαίνει, διότι στις μεγάλες Σχήμα 16: Παράδειγμα κυψελωτού συστήματος τηλεπικοινωνιών πόλεις η χρήση των κινητών τηλεφώνων είναι ιδιαίτερα αυξημένη και απαιτούνται περισσότεροι σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας, μικρότερης όμως εμβέλειας, για την κάλυψη μιας συγκεκριμένης περιοχής. Έτσι, η ισχύς λειτουργίας ενός σταθμού βάσης πρέπει να είναι πολύ χαμηλή, γιατί σε διαφορετική περίπτωση θα παρεμβάλλεται στη λειτουργία των υπολοίπων σταθμών βάσης, με συνέπεια την κακή ποιότητα επικοινωνίας. Επομένως, όσο περισσότεροι σταθμοί βάσης είναι 39

40 τοποθετημένοι σε μία περιοχή, τόσο μικρότερη είναι η ισχύς λειτουργίας του κάθε σταθμού. Κάθε φορά που πληκτρολογείται ένας αριθμός κλήσης, τα τηλεπικοινωνιακά σήματα μεταδίδονται μέσω των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στον κοντινότερο σταθμό βάσης, από εκεί στα κέντρα διαχείρισης κλήσεων των εταιριών κινητής τηλεφωνίας ή του ΟΤΕ και άλλων τηλεπικοινωνιακών οργανισμών (αν η κλήση κατευθύνεται σε σταθερό τηλέφωνο) και καταλήγουν στο τηλέφωνο του καλούμενου (σταθερό ή κινητό) [26]. 5.1 Τι είναι οι σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας Σταθερές κεραίες που χρησιμοποιούνται για την εξυπηρέτηση της κινητής τηλεφωνίας αναφέρονται ως σταθμοί βάσης κυψελωτών επικοινωνιών ή πύργοι μετάδοσης κινητής τηλεφωνίας. Οι σταθμοί βάσης αποτελούνται από τις κεραίες και τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Για να παρέχεται ικανοποιητική κάλυψη συγκεκριμένης περιοχής και πλήθους χρηστών, οι κεραίες πρέπει να τοποθετούνται σε μεγάλο ύψος και, επομένως, εγκαθίστανται συνήθως σε ταράτσες πολυκατοικιών ή στύλους. Το σύνηθες ύψος εγκαταστάσης σταθμών βάσης κυμαίνεται μεταξύ 15 και 60m. Τα σήματα τροφοδοτούνται προς τις κεραίες μέσω καλωδίων και, στη συνέχεια, εκπέμπονται ως ραδιοκύματα στην περιοχή που περιβάλλει το σταθμό βάσης [6, 7]. Μερικοί σταθμοί βάσης χρησιμοποιούν ομοιοκατευθυντικές κεραίες, οι οποίες μοιάζουν με στύλους ύψους μέτρων. Αυτού του τύπου οι κεραίες απαντώνται συνήθως σε αγροτικές περιοχές. Στους σταθμούς βάσης σε αστικό και προαστιακό περιβάλλον, οι εταιρίες κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιούν συνήθως κεραίες που "φωτίζουν" ορισμένες περιοχές του χώρου (sector antennas). Αυτές οι κεραίες αποτελούνται από ορθογώνια πλαίσια, με διαστάσεις που κυμαίνονται στο εύρος m και διατάσσονται συνήθως σε τρεις ομάδες των τριών κεραιών η καθεμία. Η μια κεραία κάθε ομάδας χρησιμοποιείται για τη μετάδοση σημάτων στα κινητά τηλέφωνα, και οι άλλες δύο κεραίες χρησιμοποιούνται για τη λήψη σημάτων από τα κινητά τηλέφωνα. 40

41 Εκτός από τα ανωτέρω είδη κεραιών που χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία με τα κινητά τηλέφωνα, στους σταθμούς βάσης υπάρχουν και κεραίες σε σχήμα πιάτου/τυμπάνου (dish antenna), οι οποίες αποτελούν τερματικούς κόμβους για τη μικροκυματική σύνδεση και επικοινωνία με άλλους σταθμούς βάσης, εξυπηρετούν δηλαδή τη διασύνδεση του δικτύου. Μερικές φορές, οι σταθμοί βάσης διασυνδέονται μεταξύ τους με υπόγεια καλώδια αντί με μικροκυματικές ασύρματες ζεύξεις. Ανάλογα με τη θέση του σταθμού βάσης και το πλήθος των εξυπηρετουμένων χρηστών κινητών τηλεφώνων, οι σταθμοί βάσης μπορεί να απέχουν μεταξύ τους από μερικές εκατοντάδες μέτρα σε μεγάλες πόλεις έως αρκετά χιλιόμετρα σε αγροτικές περιοχές [6, 7]. Φωτογραφία 1: Χαρακτηριστική φωτογραφία σταθμού βάσης κινητής τηλεφωνίας Κυψελωτή δομή του δικτύου κινητών επικοινωνιών: Για την παροχή υπηρεσιών κινητής τηλεφωνίας σε εκατομμύρια χρήστες, κάθε χώρα χωρίζεται σε χιλιάδες ξεχωριστές γεωγραφικές περιοχές, γνωστές ως "κυψέλες". Ο σταθμός βάσης τοποθετείται σε κατάλληλη θέση εντός της κυψέλης, ώστε να εξασφαλίζει την πλήρη κάλυψή της και τη λειτουργία των κινητών τηλεφώνων με την απαραίτητη ποιότητα υπηρεσίας. 41

42 Στην περίπτωση όπου οι σταθμοί βάσης είναι αραιά τοποθετημένοι, η κάλυψη του δικτύου δεν είναι ικανοποιητική και υπάρχει περίπτωση διακοπής της κλήσης, όταν ο χρήστης βρίσκεται σε κίνηση. Κάθε σταθμός βάσης μπορεί να εξυπηρετήσει μέχρι ένα μέγιστο αριθμό κλήσεων. Συνεπώς, αύξηση των χρηστών έχει ως αποτέλεσμα την ανάγκη αύξησης του πλήθους των σταθμών βάσης [6, 7]. 5.2 Πύκνωση του δικτύου κινητής τηλεφωνίας και επίπεδα έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Η αύξηση του πλήθους των σταθμών βάσης έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της μέσης απόστασης από το χρήστη. Επιπλέον, το κινητό τηλέφωνο είναι σχεδιασμένο ώστε να λειτουργεί σε διάφορα επίπεδα ισχύος και να χρησιμοποιεί μόνο την εκπεμπόμενη ισχύ που είναι απαραίτητη για την επικοινωνία με το δίκτυο εξασφαλίζοντας την απαιτούμενη ποιότητα ραδιοεπικοινωνίας με το σταθμό βάσης. Όσο εγγύτερα βρίσκεται ο χρήστης του κινητού τηλεφώνου στο σταθμό βάσης τόσο χαμηλότερη είναι η ισχύς εκπομπής του κινητού. Ανάλογα προς τη μείωση της ισχύος εκπομπής του κινητού μειώνεται και η τιμή του SAR που δημιουργεί η συσκευή στο κεφάλι του χρήστη. Συνεπώς, η πύκνωση του δικτύου σταθμών βάσης κινητής τηλεφωνίας έχει ως αποτέλεσμα την ελάττωση της εκπεμπόμενης ισχύος από τα κινητά τηλέφωνα, αφού στην περίπτωση αυτή, γίνεται εκπομπή της ελάχιστης δυνατής ισχύος για τη λειτουργία της συσκευής [7]. 5.3 Τύποι Σταθμών Βάσης Υπάρχουν διάφοροι τύποι σταθμών βάσης, οι οποίοι χρησιμοποιούνται από τις εταιρείες κινητής τηλεφωνίας και δεν κατηγοριοποιούνται αυστηρά σε σταθμούς βάσης μακροκυψελών (macrocell), μικροκυψελών (microcell) και πικοκυψελών (picocell). Η κατηγοριοποίηση βασίζεται περισσότερο στο σκοπό της τοποθέτησης παρά σε τεχνικούς περιορισμούς, όπως η ισχύς εκπομπής ή το ύψος των κεραιών. Οι σταθμοί βάσης μακροκυψελών παρέχουν την κύρια υποδομή για το δίκτυο των κινητών επικοινωνιών και οι κεραίες τους τοποθετούνται συνήθως σε επαρκές ύψος 42

43 ώστε να γίνονται ορατές σε όλη την περιβάλλουσα γεωγραφική περιοχή. Μερικά παραδείγματα σταθμών βάσης μακροκυψελών φαίνονται στην Φωτογραφία 2. Φωτογραφία 2: Παραδείγματα σταθμών βάσης Μερικές περιοχές της χώρας διαθέτουν δύο επίπεδα κάλυψης του δικτύου: με σταθμούς βάσης μακροκυψελών (με κεραίες εγκατεστημένες ψηλά σε πυλώνες ή σε στέγες κτιρίων) και με σταθμούς βάσης μικροκυψελών, των οποίων οι κεραίες είναι εγκατεστημένες πολύ χαμηλότερα και κοντά στο επίπεδο του δρόμου, όπου η χρήση του κινητού τηλεφώνου έχει υψηλότερη ζήτηση. Οι κεραίες μικροκυψελών είναι πολύ μικρότερες από τις κεραίες μακροκυψελών και μπορούν εύκολα να αναγνωριστούν ως χαρακτηριστικά του κτιρίου. Επίσης, σταθμοί βάσης μικροκυψελών χρησιμοποιούνται για να ενισχύσουν τη χωρητικότητα σε περιοχές όπως αεροδρόμια, σιδηροδρομικοί σταθμοί και εμπορικά κέντρα. Μερικές φορές σταθμοί βάσης πικοκυψελών χρησιμοποιούνται για την παροχή κάλυψης στο εσωτερικό κτιρίων [7]. 43

44 5.4 Εκπομπές από τους Σταθμούς Βάσης Οι σταθμοί βάσης σε περιοχές με χαμηλή χρήση κινητών τηλεφώνων μπορούν να έχουν μόνο έναν πομπό συνδεδεμένο με τις κεραίες τους, οπότε μεταδίδουν μόνο σε μία συχνότητα. Οι σταθμοί βάσης σε πολυσύχναστες περιοχές μπορούν να έχουν περισσότερους από 10 πομπούς, οι οποίοι συνδέονται με τις κεραίες τους επιτρέποντας την ταυτόχρονη μετάδοση σε διαφορετικές συχνότητες και την εξασφάλιση επικοινωνίας με πολλά κινητά τηλέφωνα. Η ισχύς εκπομπής κάθε πομπού σταθμού βάσης ρυθμίζεται ώστε να επιτρέπει τη χρήση των κινητών τηλεφώνων μέσα στην περιοχή την οποία καλύπτει ο σταθμός βάσης και όχι εκτός της περιοχής αυτής. Για την κάλυψη μεγαλύτερων κυψελών καθώς και για την κάλυψη κυψελών με δύσκολο ανάγλυφο εδάφους χρειάζονται υψηλότερες τιμές ισχύος. Στους σταθμούς βάσης με μεγαλύτερη χωρητικότητα, οι οποίοι διαθέτουν πολλαπλούς πομπούς, η ισχύς εξόδου μεταβάλλεται με το χρόνο και με το πλήθος των τηλεφωνικών κλήσεων που διαχειρίζονται. Σε σύγκριση με άλλους πομπούς ραδιοκυμάτων, όπως για παράδειγμα τους ραδιοτηλεοπτικούς πομπούς, τα επίπεδα ακτινοβολούμενης ισχύος είναι σημαντικά χαμηλότερα. Στον Πίνακα παρουσιάζονται χαρακτηριστικά επίπεδα ισχύος για τη λειτουργία των σταθμών βάσης κινητής τηλεφωνίας συγκριτικά με τα αντίστοιχα των ραδιοτηλεοπτικών πομπών [9]. Τυπικά επίπεδα ισχύος σταθμού βάσης κινητής τηλεφωνίας (ανά κεραία) Watt Σταθμοί βάσης σε αγροτικό περιβάλλον 40 Σταθμοί βάσης σε αστικό περιβάλλον 10 Κεραίες ασύρματων δικτύων εσωτερικού χώρου 0.1 Τυπικά επίπεδα ισχύος ραδιοτηλεοπτικών μεταδοτών Μεγάλοι τηλεοπτικοί μεταδότες (UHF) Μεγάλοι ραδιοτηλεοπτικοί μεταδότες (VHF) Πίνακας 2: Τυπικά επίπεδα ισχύος για τη λειτουργία των σταθμών βάσης κινητής τηλεφωνίας συγκριτικά με τα αντίστοιχα των ραδιοτηλεοπτικών μεταδοτών. 44

45 5.5 Κατεύθυνση και σχήμα λοβών ακτινοβολίας σταθμών βάσης Η ισχύς από τις κεραίες που χρησιμοποιούνται σε σταθμούς βάσης μακροκυψελών ακτινοβολείται σε στενές κατά την κατακόρυφη διεύθυνση δέσμες, οι οποίες παρουσιάζουν ελαφρά κλίση προς τα κάτω σε σχέση με τον ορίζοντα. Η ένταση του πεδίου ακριβώς κάτω από τις κεραίες και πάνω στους στύλους του σταθμού βάσης είναι πολύ χαμηλότερη από αυτήν που μετράται απευθείας μπροστά από τις κεραίες σε μικρή απόσταση [10]. Σχήμα 17: Μορφή λοβών ακτινοβολίας σταθμών βάσης Οι λοβοί των κεραιών διευρύνονται με την απόσταση και αγγίζουν το επίπεδο του εδάφους σε αποστάσεις μέτρων από τις κεραίες. Τα επίπεδα πυκνότητας ισχύος των ραδιοκυμάτων σε αυτές τις αποστάσεις είναι πολύ μικρότερα από εκείνα 45

46 που προκύπτουν απευθείας μπροστά από τις κεραίες και μπορούν εύκολα να υπολογιστούν. Σε αποστάσεις μικρότερες από εκείνες όπου ο κύριος λοβός αγγίζει το επίπεδο του εδάφους, η έκθεση οφείλεται σε ασθενέστερους λοβούς, που είναι γνωστοί ως δευτερεύοντες λοβοί, των οποίων η πυκνότητα ισχύος δεν υπολογίζεται εύκολα εκτός αν είναι διαθέσιμη λεπτομερής τεχνική πληροφόρηση σχετικά με το διάγραμμα ακτινοβολίας των κεραιών [10]. 5.6 Ζώνες περιορισμένης πρόσβασης Κοντά στις κεραίες ορισμένων σταθμών βάσης, η πυκνότητα ισχύος ενδέχεται να υπερβεί τα επίπεδα των οδηγιών. Οι εταιρίες κινητής τηλεφωνίας πρέπει να υπολογίζουν τις αποστάσεις ασφαλείας από τις κεραίες τους σε διάφορες κατευθύνσεις με σκοπό τον καθορισμό μιας ελάχιστης απόστασης πέρα της οποίας δεν μπορεί ποτέ να υπάρξει υπέρβαση των επιπέδων των οδηγιών. Λαμβάνονται προληπτικά μέτρα, όπως διοικητικές διαδικασίες ή τοποθέτηση φυσικών εμποδίων προκειμένου να εμποδιστεί η προσβαση του γενικού πληθυσμού σε περιοχές που χαρακτηρίζονται ως ζώνες περιορισμένης πρόσβασης. Η διαμόρφωση των περιοχών αυτών πρέπει να είναι τέτοια ώστε το κοινό να μη μπορεί να εισέλθει σε αυτές. Για σταθμούς βάσης μακροκυψελών οι οποίοι ενδεχομένως εκπέμπουν ισχύ μεγαλύτερη των 100 W, είναι απαραίτητες ζώνες περιορισμένης πρόσβασης εύρους 10-15m μπροστά από τις κεραίες για να διασφαλίζεται ότι η έκθεση του γενικού πληθυσμού παραμένει εντός των επιτρεπτών ορίων. Στις άλλες κατευθύνσεις, όπως κάτω και πίσω από τις κεραίες, οι ζώνες περιορισμένης πρόσβασης εκτείνονται σε μικρότερες αποστάσεις. Οι σταθμοί βάσης μικροκυψελών, οι οποίοι ακτινοβολούν χαμηλή ισχύ γύρω στα 1-2 W, απαιτούν πολύ μικρότερες ζώνες περιορισμένης πρόσβασης σε σχέση με τους σταθμούς βάσης μακροκυψελών [8]. 5.7 Τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας στην Ελλάδα Στην Ελλάδα λειτουργούν τρία δίκτυα κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιώντας το ψηφιακό Παγκόσμιο Σύστημα Κινητών Επικοινωνιών (GSM). Αυτά είναι γνωστά 46

47 ως συστήματα δεύτερης γενιάς (2G), καθώς ακολούθησαν τα πρώτης γενιάς αναλογικά συστήματα που δεν λειτουργούν πλέον. Επιπλέον, και οι τρεις εταιρίες έχουν αναπτύξει δίκτυα τρίτης γενιάς (3G) σε ολόκληρη τη χώρα. Οι εταιρίες κινητής τηλεφωνίας που λειτουργούν στην Ελλάδα είναι οι εταιρίες COSMOTE, WIND και VODAFONE. Τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας στην Ελλάδα χρησιμοποιούν ζώνες συχνοτήτων πέρι τα 900 MHz, 1800 ΜΗz, και 2100 MHz. Ο κατωτέρω πίνακας παρουσιάζει τις εταιρίες κινητής τηλεφωνίας στην Ελλάδα με τις υπηρεσίες που αυτές παρέχουν και το αντίστοιχο απονεμηθέν φάσμα. Η πρώτη σειρά του απονεμηθέντος φάσματος για κάθε εταιρία κινητής τηλεφωνίας αντιστοιχεί στο uplink του σταθμού βάσης, δηλαδή στις συχνότητες όπου ο σταθμός βάσης λειτουργεί για τη λήψη σήματος. Η δεύτερη γραμμή αναφέρεται στο downlink, δηλαδή στις συχνότητες στις οποίες εκπέμπει ο σταθμός βάσης. Οι συχνότητες αυτές είναι αρκετά υψηλότερες αυτών που χρησιμοποιούνται για τις ραδιοτηλεοπτικές μεταδόσεις και χαμηλότερες αυτών που χρησιμοποιούνται για μικροκυματικές ζεύξεις [5]. ΕΤΑΙΡΙΑ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ COSMOTE GSM 900 COSMOTE DCS 1800 ΑΠΟΝΕΜΗΘΕΝ ΦΑΣΜΑ (ΜΗz) COSMOTE UMTS WIND GSM 900 WIND DCS WIND UMTS

48 VODAFONE GSM 900 VODAFONE DCS VODAFONE UMTS Πίνακας 3: Οι πάροχοι κινητής τηλεφωνίας στην Ελλάδα, οι υπηρεσίες που παρέχουν καθώς και το αντίστοιχο απονεμηθέν φάσμα. 5.8 Συμμόρφωση των σταθμών βάσης κινητής τηλεφωνίας με τις διεθνείς/εθνικές οδηγίες για τον περιορισμό της έκθεσης σε ραδιοκύματα Για την περίπτωση των σταθμών βάσης κινητών επικοινωνιών, η στάθμη 4.5 W/m2 ή 9 W/m2 εξασφαλίζει την προστασία του γενικού πληθυσμού που εκτίθεται στην ακτινοβολία του μακρινού πεδίου της κεραίας στις συχνότητες των 900 MHz και των 1800 MHz, αντίστοιχα (ΙCNIRP). Σύμφωνα με τον ισχύοντα Νόμο, στην Ελλάδα τα όρια είναι ακόμη αυστηρότερα. Οι αντίστοιχες στάθμες για την προστασία του κοινού είναι 3.15 W/m2 και 6.3 W/m2 για τους σταθμούς βάσης που λειτουργούν στις συχνότητες 900 MHz και 1800 MHz, αντίστοιχα. Σε περίπτωση εγκατάστασης κεραιοκατασκευής σε απόσταση μικρότερη από 300 μέτρα από την περίμετρο κτιριακών εγκαταστάσεων βρεφονηπιακών σταθμών, σχολείων, γηροκομείων και νοσοκομείων, οι αντίστοιχες στάθμες είναι 2.7 W/m2 και 5.4 W/m2 για σταθμούς βάσης που λειτουργούν στις συχνότητες 900 MHz και 1800 MHz, αντίστοιχα. Τα ηλεκτρομαγνητικά σήματα ΡΣ που εκπέμπονται από τις κεραίες των σταθμών βάσης διαδίδονται σε σχετικά στενές δέσμες περί τον ορίζοντα. Όπως συμβαίνει με όλες τις μορφές ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας, η ισχύς μειώνεται σημαντικά με την απομάκρυνση από την κεραία. Συνεπώς, τα επίπεδα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ΡΣ στο έδαφος είναι πολύ χαμηλότερα από αυτά κοντά στην κεραία ή στο εσωτερικό της στενής δέσμης εκπομπής της κεραίας. Στην πραγματικότητα, οι μετρήσεις που διεξάγονται στην κοντινή περιοχή των σταθμών 48

49 βάσης κινητών επικοινωνιών τόσο στην Ελλάδα όσο και διεθνώς, έχουν επιβεβαιώσει ότι η ακτινοβολία στο επίπεδο του εδάφους είναι χιλιάδες φορές χαμηλότερη από τα επίπεδα αποδεκτής έκθεσης που προτείνονται στις οδηγίες για τον περιορισμό της έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία ΡΣ [5]. 5.9 Σύγκριση των επιπέδων έκθεσης στην ακτινοβολία τερματικών συσκευών και σταθμών βάσης Αν και η ισχύς εκπομπής από τα κινητά τηλέφωνα είναι μικρή σε σχέση με την ισχύ εκπομπής ενός σταθμού βάσης, η απόσταση του χρήστη από το κινητό τηλέφωνο είναι μόλις μερικά εκατοστά. Αντιθέτως, είναι σπάνιο να βρεθεί κάποιος σε απόσταση μικρότερη από 5 έως 10 μέτρα από την κεραία ενός σταθμού βάσης. Έτσι, η ακτινοβολία που δέχεται ο χρήστης κινητού τηλεφώνου προέρχεται κυρίως από το κινητό τηλέφωνο παρά από τους σταθμούς βάσης. Για παράδειγμα, η τιμή SAR από το κινητό τηλέφωνο μπορεί να είναι φορές μεγαλύτερη από την τιμή SAR που προκύπτει από την έκθεση στην ακτινοβολία σταθμού βάσης σε απόσταση 150 μέτρων από το χρήστη [5]. Ισχύς Απόσταση Συνθήκες έκθεσης Ποσοτικοποίηση της έκθεσης Οδηγίες αποδεκτής έκθεσης Κινητό Τηλέφωνο Σταθμός Βάσης Ακτινοβολεί ισχύ 125 mw αν Ακτινοβολεί ισχύ δεκάδων W. λειτουργεί σε συχνότητα 1800 MHz ή 250 mw αν λειτουργεί σε συχνότητα 900 MHz. Η κεραία του κινητού απέχει Τυπικά, οι κεραίες βρίσκονται σε περίπου 1-2 εκατοστά από το απόσταση τουλάχιστον δεκάδων κεφάλι του χρήστη. μέτρων από το γενικό πληθυσμό. Κυρίως εκτίθενται οι ιστοί Η έκθεση αναφέρεται σε ολόκληρο του κεφαλιού στην περιοχή το σώμα αλλά σε πολύ χαμηλότερο κοντά στην κεραία του επίπεδο σε σχέση με την έκθεση από κινητού. το κινητό. Η τοπική έκθεση μετριέται Η πυκνότητα ισχύος των μέσω του Ρυθμού Ειδικής ραδιοκυμάτων που προσπίπτει στο Απορρόφησης (SAR) της σώμα αποτελεί καλό μέτρο για την ενέργειας στο κεφάλι. εκτίμηση της ολόσωμης έκθεσης του κοινού. Οι οδηγίες της ICNIRP Οι οδηγίες της ICNIRP συμβουλεύουν ότι οι τοπικές συμβουλεύουν επίπεδα αναφοράς μέσες τιμές του SAR για 10g 4.5 ή 9 W/m 2 για τους σταθμούς 49

50 μάζας ιστού δεν θα πρέπει να βάσης που λειτουργούν σε υπερβαίνουν τα 2 W/kg, για συχνότητα 900 MHz και 1800 MHz. οποιαδήποτε χρονική περίοδο Στην Ελλάδα, οι αντίστοιχες 6 λεπτών. στάθμες για την προστασία του κοινού είναι 3.15 W/m 2 και 6.3 W/m 2. Σε περίπτωση εγκατάστασης κατασκευής κεραίας σε απόσταση μικρότερη από 300 m από την περίμετρο κτιριακών εγκαταστάσεων βρεφονηπιακών σταθμών, σχολείων, γηροκομείων και νοσοκομείων, οι αντίστοιχες στάθμες είναι2.7 W/m 2 και 5.4 W/m 2. Συμμόρφωση με Όλα τα κινητά τηλέφωνα που Η τήρηση των ορίων επιτρεπτής τις οδηγίες πωλούνται στην Ευρωπαϊκή έκθεσης ελέγχεται περιοδικά, ή Ένωση έχουν ελεγχθεί για να οποτεδήποτε κριθεί αυτό διασφαλίσουν τιμές SAR απαραίτητο, από αρμόδιες εντός των επιτρεπτών ορίων, Υπηρεσίες του ΥΠΕΧΩΔΕ, του φέρουν τη σήμανση CE και Υπουργείου Υγείας και Πρόνοιας, στα συνοδευτικά έγγραφα του Υπουργείου Μεταφορών και υπάρχει η δήλωση Επικοινωνιών, Νομαρχιακών Επίπεδα πραγματικής έκθεσης συμμόρφωσης κατασκευαστή. του Αυτοδιοικήσεων ή της ΕΕΑΕ με μετρήσεις που διενεργούνται από συνεργεία των υπηρεσιών αυτών ή από άλλα εξουσιοδοτημένα από την ΕΕΑΕ συνεργεία (π.χ. Εργαστήρια Πολυτεχνείων ή άλλων φορέων). Οι τιμές του SAR για ειδικά Η τυπική έκθεση σε τοποθεσίες μοντέλα κινητού τηλεφώνου προσβάσιμες από το κοινό είναι μπορούν να βρεθούν στο χιλιάδες φορές χαμηλότερη από τα δικτυακό τόπο της ΕΕΤΤ όρια των οδηγιών. ( και φτάνουν μέχρι 1.4 W/kg. Πίνακας 4: Σύγκριση των επιπέδων έκθεσης στην ακτινοβολία τερματικών συσκευών και σταθμών βάσης (κυρίως για τις εφαρμογές συχνοτήτων 900 ΜΗz και 1800 ΜΗz). 50

51 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Ο ΕΚΘΕΣΗ ΣΤΗΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΤΗΛΕΦΩΝΩΝ 6.1 Αρχή λειτουργίας κινητού τηλεφώνου Τα κινητά τηλέφωνα είναι χαμηλής ισχύος πομποδέκτες ραδιοκυμάτων, οι οποίοι με τη βοήθεια κατάλληλης ενσωματωμένης κεραίας και ηλεκτρονικού εξοπλισμού μετατρέπουν τη φωνή και τα ψηφιακά δεδομένα σε ραδιοκύματα και το αντίστροφο. Για την αποστολή αυτών των ραδιοκυμάτων από και προς το κινητό τηλέφωνο, χρησιμοποιούνται οι σταθμοί βάσης κινητών επικοινωνιών που αποτελούνται από κεραίες και ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Όταν κάποιος καλεί από το κινητό του τηλέφωνο, αυτό εκπέμπει ραδιοκύματα που διαδίδονται στον αέρα μέχρι να συναντήσουν κάποιο δέκτη στον πλησιέστερο σταθμό βάσης. Όταν ο σταθμός βάσης λάβει τα ραδιοκύματα που προέρχονται από το κινητό τηλέφωνο, λειτουργεί ως διακόπτης μεταγωγής και προωθεί την κλήση σε ένα άλλο σταθμό βάσης. Έτσι, η κλήση αποστέλλεται μέσω του δικτύου κινητής τηλεφωνίας στο σταθμό βάσης που βρίσκεται πλησιέστερα στον καλούμενο χρήστη. Στη συνέχεια, ο σταθμός βάσης εκπέμπει ραδιοκύματα που λαμβάνονται από το δέκτη (κινητό τηλέφωνο) του καλούμενου χρήστη, όπου τα ραδιοκύματα μετατρέπονται ξανά σε ήχο (φωνή) [26]. Σχήμα 18: Τηλεφωνική σύνδεση 51

52 6.2 Τυπικά επίπεδα ισχύος λειτουργίας κινητών τηλεφώνων Τα κινητά τηλέφωνα εκπέμπουν ραδιοκύματα σε καθορισμένα προτυποποιημένα επίπεδα ισχύος. Η μέση ισχύς εκπομπής είναι πολύ χαμηλή, 0.5W ή και μικρότερη. Επιπλέον, τα κινητά τηλέφωνα προσαρμόζουν την εκπεμπόμενη ισχύ τους στο κατώτερο επίπεδο, το οποίο είναι απαραίτητο για την αξιόπιστη επικοινωνία με το σταθμό βάσης. Συνεπώς, η μέση ισχύς εκπομπής σε πολλές περιπτώσεις είναι εξαιρετικά χαμηλότερη από τη μέγιστη ισχύ εκπομπής. Χαμηλότερα επίπεδα ισχύος εκπομπής απαιτούνται για τη λειτουργία των κινητών τηλεφώνων, όταν αυτά βρίσκονται κοντά στο σταθμό βάσης. Συνεπώς, η πύκνωση του δικτύου των σταθμών βάσης μίας εταιρείας κινητής τηλεφωνίας έχει ως αποτέλεσμα την ελάττωση της ισχύος εκπομπής από τα κινητά τηλέφωνα, διότι τότε εκπέμπεται μικρότερη ισχύς για τη λειτουργία της συσκευής. Ωστόσο, η ρύθμιση της ισχύος δεν επηρεάζεται μόνο από την απόσταση αλλά και από το περιβάλλον. Χαμηλότερα επίπεδα ισχύος απαιτούνται όταν υπάρχει ανεμπόδιστη σύνδεση μεταξύ κινητού τηλεφώνου και σταθμού βάσης, σε σχέση με την περίπτωση όπου μεσολαβούν κτίρια ή άλλα εμπόδια. Τα κινητά τηλέφωνα δεν εκπέμπουν ραδιοκύματα συνεχώς. Όταν κατά τη διάρκεια μιας τηλεφωνικής συνομιλίας ο χρήστης είναι σιωπηλός, το επίπεδο της ισχύος μειώνεται. Σε κατάσταση αναμονής (stand-by), το κινητό τηλέφωνο εκπέμπει μόνο περιοδικά προκειμένου να διατηρήσει την επικοινωνία με το δίκτυο. Όταν το κινητό τηλέφωνο είναι κλειστό, δεν εκπέμπει. Στο σύστημα GSM, μέχρι οκτώ (8) χρήστες μοιράζονται το ίδιο κανάλι συχνοτήτων και κάθε κινητό τηλέφωνο μεταδίδει μόνο κατά τη διάρκεια του 1/8 του χρόνου (μιας χρονοσχισμής). Αυτό σημαίνει ότι η μέση ισχύς βρίσκεται στο 1/8 της μέγιστης ισχύος [3]. 52

53 Σχήμα 19: Διαχείριση χρόνου και επίπεδο ισχύος για τεχνολογίες GSM και 3G Τα κινητά τηλέφωνα τρίτης γενιάς (UMTS / WCDMA) δεν διαχωρίζουν τα σήματα στο πεδίο του χρόνου ή στο πεδίο των συχνοτήτων. Το σήμα από κάθε κινητό τηλέφωνο κωδικοποιείται και στέλνεται ταυτόχρονα με άλλα, χρησιμοποιώντας το ίδιο κανάλι συχνοτήτων. Τα κινητά τηλέφωνα τεχνολογίας GSΜ λειτουργούν με μέγιστη ισχύ 2 W (GSM 800/900) και 1 W (GSΜ 1800/1900). Η μέγιστη μέση ισχύς είναι το 1/8 της συνολικής μέγιστης ισχύος, δηλαδή 250 mw ή 0.25 W (GSM 800/900) και 125 mw ή W (GSM 1800/1900). Για την τεχνολογία GPRS, τα μέγιστα επίπεδα ισχύος είναι τα ίδια με την τεχνολογία GSM αλλά η μέση ισχύς όταν χρησιμοποιούνται τα 2/8 του χρόνου (ή 2 χρονοσχισμές) μπορεί να φθάσει την τιμή των 500 mw ή 0.5 W για τη συχνότητα των 900 MHz και των 250 mw ή 0.25 W για τη συχνότητα των 1800 ΜΗz. Για την τεχνολογία Τρίτης Γενιάς (UMTS/WCDMA), η μέγιστη ισχύς είναι W και 0.25 W, ανάλογα με τον τύπο της τερματικής συσκευής [3]. 53

54 6.3 Παράγοντες που επηρεάζουν την έκθεση στην ακτινοβολία του κινητού τηλεφώνου Τα κινητά τηλέφωνα εκπέμπουν ραδιοκύματα προς όλες τις κατευθύνσεις για να επικοινωνούν με τους σταθμούς βάσης της κινητής τηλεφωνίας που μπορεί να είναι σε οποιαδήποτε διεύθυνση σε σχέση με το χρήστη. Αυτό έχει ως συνέπεια μέρος της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από το κινητό να κατευθύνεται προς το κεφάλι (κυρίως) και το σώμα του χρήστη (Σχήμα 20). Σχήμα 20: Ισχύς εκπεμπόμενη από το κινητό τηλέφωνο Το επίπεδο SAR που προκαλεί το τηλέφωνο στο κεφάλι εξαρτάται από σειρά παραγόντων, όπως ο τύπος του κινητού τηλεφώνου, η πραγματική ισχύς εξόδου του κινητού τηλεφώνου, ο χρόνος ομιλίας κατά τη διάρκεια μιας κλήσης και η απόσταση του κινητού από το κεφάλι του χρήστη [4]. 54

55 6.4 Δοσιμετρία Πειραματικές μέθοδοι εκτίμησης του SAR Ο "ρυθμός ειδικής απορρόφησης" SAR αποτελεί το σημαντικότερο μέγεθος για την ποσοτικοποίηση των βιολογικών αποτελεσμάτων των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Χρησιμοποιείται για να ποσοτικοποιήσει την ισχύ που απορροφάται από τη μάζα του βιολογικού ιστού (όπως για παράδειγμα από τους ιστούς του κεφαλιού κατά τη χρήση κινητού τηλεφώνου). Ο SAR μπορεί να προσδιοριστεί θεωρητικά ή να μετρηθεί σε ομοιώματα βιολογικών ιστών, όταν εκτεθούν πειραματικά σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Οι κυριότερες μέθοδοι πειραματικού προσδιορισμού του SAR σε ομοιώματα βιολογικών ιστών που εκτίθενται σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία βασίζονται στη μέτρηση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου ή του ρυθμού αύξησης της θερμοκρασίας όταν υψηλής ισχύος ηλεκτρομαγνητικό κύμα ακτινοβολήσει για σύντομο χρονικό διάστημα τα ομοιώματα [6, 7] Υπολογιστικές μέθοδοι εκτίμησης του SAR Για τον υπολογισμό της κατανομής της ηλεκτρομαγνητικής ισχύος που απορροφάται από βιολογικούς ιστούς, χρησιμοποιούνται αναλυτικές μέθοδοι και γενικές αριθμητικές τεχνικές προσομοίωσης. Οι αναλυτικές μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάλυση απλοποιημένων μοντέλων βιολογικών ιστών, όπως ομογενείς ή στρωματοποιημένες κανονικής μορφής (επίπεδες, κυλινδρικές, σφαιρικές) γεωμετρικές διατάξεις. Η εφαρμογή γενικών αριθμητικών τεχνικών επιτρέπει την ανάλυση πολύπλοκων ρεαλιστικών μοντέλων βιολογικών ιστών με ανομοιογένειες, ενώ είναι δυνατή η προσομοίωση σύνθετων ηλεκτρομαγνητικών πηγών. Με αυτό τον τρόπο, μπορεί να ληφθεί υπόψη η πολύπλοκη φύση του κοντινού πεδίου και η αλληλεπίδραση μεταξύ των βιολογικών ιστών και της πηγής [7]. 55

56 6.4.3 Ορολογία Η επιστημονική ορολογία αποτελεί συχνά εμπόδιο για την πλήρη κατανόηση του αντικειμένου από το ευρύ κοινό. Παρακάτω ακολουθεί ένα λεξικό με τους βασικούς, συχνά χρησιμοποιούμενους όρους [6,7]. Δέκτης Ηλεκτρονικός εξοπλισμός που μέσω κεραίας λήψης λαμβάνει μόνο χωρίς να εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ενέργεια. Διάγραμμα Ακτινοβολίας Η γραφική απεικόνιση στο χώρο της έντασης ακτινοβολίας μιας κεραίας. Το διάγραμμα ακτινοβολίας αφορά τη μακρινή περιοχή μιας κεραίας και καθορίζεται σε συγκεκριμένη ελάχιστη απόσταση για κάθε τύπο κεραίας. Δοσιμετρία Καθορισμός, με τη βοήθεια μετρήσεων ή υπολογισμών, του μεγέθους ή της ποσότητας και της κατανομής της ενέργειας ραδιοσυχνοτήτων που απορροφάται από το ανθρώπινο σώμα ως συνέπεια της έκθεσής του σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. ΕΕΤΤ (Εθνική Επιτροπή Τηλεπικοινωνιών και Ταχυδρομείων) Η ΕΕΤΤ (Εθνική Επιτροπή Τηλεπικοινωνιών και Ταχυδρομείων), είναι η Ανεξάρτητη Αρχή η οποία αποτελεί τον Εθνικό Ρυθμιστή που ελέγχει, ρυθμίζει και εποπτεύει: (α) την αγορά ηλεκτρονικών επικοινωνιών, στην οποία δραστηριοποιούνται οι εταιρείες σταθερής και κινητής τηλεφωνίας, ασυρμάτων επικοινωνιών και διαδικτύου και (β) την ταχυδρομική αγορά, στην οποία δραστηριοποιούνται οι εταιρείες παροχής ταχυδρομικών υπηρεσιών και υπηρεσιών ταχυμεταφοράς. Επιπλέον, η ΕΕΤΤ ασκεί τις αρμοδιότητες Επιτροπής Ανταγωνισμού στις συγκεκριμένες αγορές. Ιδρύθηκε το 1992 με τον Ν.2075 ως Εθνική Επιτροπή Τηλεπικοινωνιών (ΕΕΤ) με αρμοδιότητες που επικεντρώνονταν στην εποπτεία της απελευθερωμένης αγοράς των τηλεπικοινωνιών. Η λειτουργία της όμως ξεκίνησε το καλοκαίρι του Με την ψήφιση του Ν.2668/98 ο οποίος καθόριζε τον τρόπο οργάνωσης και λειτουργίας του τομέα των ταχυδρομικών υπηρεσιών, ανατέθηκε στην ΕΕΤ και η ευθύνη για την εποπτεία και ρύθμιση της αγοράς των ταχυδρομικών υπηρεσιών και μετονομάστηκε σε Εθνική Επιτροπή Τηλεπικοινωνιών & Ταχυδρομείων (ΕΕΤΤ). Με τον Ν.2867/2000 ενισχύθηκε ο εποπτικός, ελεγκτικός και ρυθμιστικός ρόλος της ΕΕΤΤ ενώ με τον ισχύοντα Ν.3431/2006 περί ηλεκτρονικών επικοινωνιών καθορίζεται το πλαίσιο παροχής δικτύων και υπηρεσιών ηλεκτρονικών επικοινωνιών και συναφών ευκολιών εντός της Ελληνικής Επικράτειας σύμφωνα με το ισχύον κοινοτικό δίκαιο και προσδιορίζονται οι αρμοδιότητές της. Περισσότερες πληροφορίες στο διαδικτυακό τόπο: 56

57 Έκθεση σε ακτινοβολία Πρόσπτωση εξωτερικών ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στο ανθρώπινο σώμα. Το μέγεθος της έκθεσης εξαρτάται από τη διάρκεια έκθεσης και την ένταση των πεδίων. ΕΕΑΕ (Ελληνική Η Ελληνική Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας είναι η Επιτροπή Ατομικής αρμόδια αρχή για θέματα πυρηνικής ενέργειας, πυρηνικής Ενέργειας) τεχνολογίας, ακτινοπροστασίας πληθυσμού, εργαζομένων και περιβάλλοντος από τις ιοντίζουσες και τεχνητά παραγόμενες μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες, καθώς και για θέματα αντιμετώπισης πυρηνικών/ραδιολογικών ατυχημάτων. Η ΕΕΑΕ είναι αποκεντρωμένη δημόσια υπηρεσία, εποπτεύεται από τη Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας και υπάγεται στο Υπουργείο Ανάπτυξης. Περισσότερες πληροφορίες στο διαδικτυακό τόπο: Επιδημιολογική Έρευνα Μελέτη των αιτιών και της κατανομής των ασθενειών του ανθρώπινου πληθυσμού. Ηλεκτρομαγνητική Η ακτινοβολία που οφείελται σε κύματα ηλεκτρικής και Ακτινοβολία μαγνητικής ενέργειας που διαδίδονται μέσω του κενού ή ενός υλικού μέσου. Παραδείγματα είναι οι ακτίνες γ, οι ακτίνες X, η υπεριώδης ακτινοβολία, η υπέρυθρη Ηλεκτρομαγνητικό Πεδίο/Κύμα (ΗΜΠ) Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα Ιοντισμός Κεραία Κοντινό και Μακρινό ακτινοβολία και η ακτινοβολία ραδιοσυχνοτήτων. Η περιοχή εντός της οποίας η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μιας πηγής επηρεάζει κάποια οντότητα είτε βρίσκεται σε επαφή μαζί της είτε όχι. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα εκπέμπονται από πολλές φυσικές αλλά και τεχνητές πηγές και έχουν μεγάλη σημασία για τη ζωή μας. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα χρησιμοποιούνται για την εκπομπή και τη λήψη σημάτων από τα κινητά τηλέφωνα και τους σταθμούς βάσης τους. Το εύρος όλων των συχνοτήτων όπου υπάρχει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Το κατώτερο τμήμα του φάσματος σχετίζεται με τη μη-ιοντίζουσα ακτινοβολία και περιλαμβάνει τις συχνότητες λειτουργίας του συστήματος παραγωγής και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, τις ραδιοσυχνότητες (ΡΣ), την υπέρυθρη περιοχή, το ορατό φως και την υπεριώδη περιοχή. Το ανώτερο τμήμα του φάσματος σχετίζεται με τη μη ιοντίζουσα ακτινοβολία και περιλαμβάνει τις ακτίνες X και γ. Η διαδικασία κατά την οποία ένα άτομο ή μόριο χάνει ή κερδίζει ηλεκτρόνια, αποκτώντας έτσι ηλεκτρικό φορτίο ή μεταβάλλοντας το φορτίο του. Ένα σύστημα αγωγών μέσω του οποίου εκπέμπονται ή/και λαμβάνονται ραδιοκύματα. Υπάρχουν διάφοροι τύποι κεραιών, όπως κεραίες κινητής τηλεφωνίας, κεραίες τηλεόρασης, δορυφορικές κ.α.. Το κοντινό και μακρινό πεδίο μιας κεραίας ή άλλης 57

58 Πεδίο πηγής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι περιοχές γύρω από την πηγή όπου διαφορετικά μέρη του κύματος είναι συγκριτικά περισσότερο ή λιγότερο σημαντικά. Το όριο μεταξύ των δύο περιοχών δεν είναι σαφώς καθορισμένο και εξαρτάται από το μήκος κύματος (λ) του κύματος που εκπέμπει η πηγή. Προσεγγιστικά, οι δύο περιοχές καθορίζονται με μαθηματικές σχέσεις, λαμβάνοντας υπόψη συγκεκριμένες προσεγγίσεις απλοποίησης. Η μακρινή περιοχή αναφέρεται επίσης συχνά ως περιοχή ακτινοβολίας. Η περιοχή ακτινοβολίας είναι σημαντική διότι εκεί η ένταση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου μειώνεται με την απόσταση ως 1/r, οπότε η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια ανά μονάδα επιφανείας σε απόσταση r από την πηγή είναι ανάλογη του 1/r 2. Η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια διαδίδεται προς το άπειρο. Κυψέλη Η γεωγραφική περιοχή που καλύπτει ένας Σταθμός Βάσης. Κεραίες Μακροκυψελών Τύπος κεραίας που παρέχει τη μεγαλύτερη περιοχή κάλυψης σε ένα δίκτυο κινητής τηλεφωνίας. Οι κεραίες μακροκυψελών μπορεί να αναρτηθούν σε ιστούς/στύλους που στηρίζονται στο έδαφος, σε στέγες ή σε κάθε είδους δομικές κατασκευές. Πρέπει να εγκαθίστανται σε τέτοιο ύψος ώστε να μην περιορίζεται η ακτινοβολία τους από το έδαφος ή τα γύρω κτίρια. Οι κεραίες μακροκυψελών παρέχουν ραδιοκάλυψη σε μεταβλητές αποστάσεις που εξαρτώνται από τη συχνότητα λειτουργίας, το πλήθος των κλήσεων που πρέπει να εξυπηρετούν και το φυσικό ανάγλυφο του εδάφους. Η τυπική ισχύς εξόδου ενός σταθμού βάσης μακροκυψέλης είναι μερικές δεκάδες watt. Μη Ιοντίζουσα Ακτινοβολία Μήκος Κύματος Η ακτινοβολία που δεν προκαλεί ιοντισμό της ύλης. Παραδείγματα είναι η υπεριώδης ακτινοβολία, το ορατό φως, η υπέρυθρη ακτινοβολία και η ακτινοβολία ραδιοσυχνοτήτων (π.χ. κινητή τηλεφωνία). Όταν η μη ιοντίζουσα ακτινοβολία διαπερνά τους ιστούς, δεν διαθέτει αρκετή ενέργεια ώστε να προκαλέσει άμεση βλάβη στο γενετικό υλικό (DNA). Η απόσταση μεταξύ δύο επαναλαμβανόμενων σημείων κύματος δεδομένης συχνότητας. Αυτό το τμήμα του κύματος αποτελεί ένα πλήρη κύκλο. Αύξηση της συχνότητας του κύματος έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του μήκους κύματος. Κεραίες Μικροκυψελών Τύπος κεραίας που παρέχει πρόσθετη κάλυψη και χωρητικότητα σε περιοχές αστικών και προαστιακών μακροκυψελών όπου υπάρχει μεγάλο πλήθος χρηστών. Οι κεραίες μικροκυψελών τοποθετούνται στο επίπεδο του δρόμου, συνήθως στους εξωτερικούς τοίχους υφισταμένων κατασκευών, όπως κτιρίων, στύλων 58

59 Κεραίες Πικοκυψελών Πομπός Πυκνότητα Ισχύος Ραδιοσυχνότητες - ΡΣ (Radiofrequency - RF) φωτισμού ή άλλου δημόσιου εξοπλισμού στο δρόμο. Οι κεραίες αυτές είναι μικρότερες από τις αντίστοιχες για μακροκυψέλες και, όταν τοποθετούνται σε ήδη υπάρχουσες κατασκευές, είναι δυνατό να προσαρμοστούν εμφανισιακά στα χαρακτηριστικά του κτιρίου. Οι κεραίες μικροκυψελών παρέχουν ραδιοκάλυψη σε αποστάσεις συνήθως μεταξύ 300 και 1000 μέτρων και έχουν χαμηλότερη ισχύ εξόδου σε σχέση με τις κεραίες μακροκυψελών. Η ισχύς εξόδου είναι συνήθως μερικά watt. Τύπος κεραίας που παρέχει περισσότερο εντοπισμένη κάλυψη από αυτήν των κεραιών μικροκυψελών. Συνήθως, οι κεραίες πικοκυψελών τοποθετούνται στο εσωτερικό κτιρίων όπου η κάλυψη δεν είναι καλή ή σε περιοχές με ιδιαίτερα υψηλό αριθμό χρηστών, όπως σε αεροδρόμια, σιδηροδρομικούς σταθμούς ή εμπορικά κέντρα. Ηλεκτρονικός εξοπλισμός που μέσω μιας κεραίας εκπομπής εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ενέργεια. Η ισχύς του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ανά μονάδα επιφανείας. Μονάδα μέτρησης της πυκνότητας ισχύος είναι το Watt ανά τετραγωνικό μέτρο (W/m 2 ). Οι συχνότητες μεταξύ 30 kηz και 300 GHz που χρησιμοποιούνται ευρέως στις τηλεπικοινωνίες, συμπεριλαμβανομένων των τηλεοπτικών και ραδιοφωνικών μεταδόσεων, των συστημάτων κινητών επικοινωνιών και των συστημάτων σταθερής ασύρματης ευρυζωνικής πρόσβασης. Ρυθμός Ειδικής Ο ρυθμός με τον οποίο η ενέργεια των Απορρόφησης (SAR- ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων απορροφάται από τη Specific Absorption Rate) μονάδα μάζας βιολογικού ιστού. Χρησιμοποιείται για την ποσοτικοποίηση της ισχύος ραδιοσυχνοτήτων που απορροφάται από οποιοδήποτε μέρος του ανθρώπινου σώματος εξαιτίας της χρήσης εξοπλισμού, όπως τα κινητά τηλέφωνα, ή από την έκθεση του ανθρώπου σε άλλες πηγές εκπομπής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Μονάδα μέτρησης του ρυθμού ειδικής απορρόφησης Σταθμός Βάσης Κινητής Τηλεφωνίας Συχνότητα είναι το Watt ανά χιλιόγραμμο (W/kg). Ραδιοπομπός και ραδιοδέκτης ο οποίος χρησιμοποιείται για τη μετάδοση και τη λήψη φωνής και δεδομένων προς και από κινητά τηλέφωνα που βρίσκονται στην περιοχή κάλυψης μιας κυψέλης. Αποτελείται από κεραίες, πομποδέκτες καθώς και ηλεκτρονικό εξοπλισμό φυλασσόμενο σε καμπίνα και οικίσκο κ.α. Ο αριθμός των πλήρων κύκλων (ταλαντώσεων) ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος ανά δευτερόλεπτο. Μονάδα μέτρησης της συχνότητας είναι το hertz (Ηz). 1 Hz = 1 κύκλος (ταλάντωση) ανά δευτερόλεπτο, 1 ΚΗz = 1000 κύκλοι ανά δευτερόλεπτο, 1 MHz = κύκλοι ανά 59

60 δευτερόλεπτο, 1 GHz = κύκλοι ανά δευτερόλεπτο. Sector Antenna Τύπος κατευθυντικής κεραίας με διάγραμμα ακτινοβολίας που καλύπτει ένα κυκλικό τομέα ανοίγματος 60 έως 180 μοιρών, ανάλογα με την κατευθυντικότητα που την χαρακτηρίζει. Χρησιμοποιούνται για τη ραδιοκάλυψη περιορισμένης περιοχής. 2G (2nd Generation) ή Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται σήμερα για τη Δεύτερη Γενιά λειτουργία των συστημάτων κινητών επικοινωνιών. Παραδείγματα τεχνολογιών Δεύτερης Γενιάς είναι το TDMA και το CDMA. Το GSM είναι ένα σύστημα επικοινωνιών Δεύτερης Γενιάς. 3G (3rd Generation) ή Ο γενικός όρος που χρησιμοποιείται για τη νέα γενιά των Τρίτη Γενιά συστημάτων κινητών επικοινωνιών. Τα νέα συστήματα προσφέρουν βελτιωμένες υπηρεσίες κινητής τηλεφωνίας καθώς και υπηρεσίες πολυμέσων και πρόσβασης στο internet, καθώς και τη δυνατότητα παρακολούθησης video μέσω κινητού. Παραδείγματα τεχνολογιών Τρίτης Γενιάς είναι τα WCDMA και CDMA To UMTS είναι ένα σύστημα επικοινωνιών Τρίτης Γενιάς. In vitro μελέτες Μελέτες οι οποίες χρησιμοποιούν απομονωμένα κύτταρα ή παρόμοια παρασκευάσματα ιστών με σκοπό τη διερεύνηση των βασικών μηχανισμών. Η αναγωγή των αποτελεσμάτων τέτοιων μελετών στον άνθρωπο και η εξαγωγή συμπερασμάτων ως προς τις επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία πρέπει να γίνεται με ιδιαίτερη προσοχή λόγω της μεμονωμένης και αποσπασματικής φύσης των σχετικών πειραμάτων. In vivo μελέτες Μελέτες οι οποίες χρησιμοποιούν πειραματόζωα και παρέχουν περισσότερες πληροφορίες για την αποτίμηση του πιθανού κινδύνου για την ανθρώπινη υγεία σε σχέση με τις in vitro μελέτες. Ωστόσο, παραμένουν αβεβαιότητες ως αποτέλεσμα των βιολογικών διαφορών και των διαφορετικών μηχανισμών απορρόφησης της ενέργειας ραδιοσυχνοτήτων μεταξύ των πειραματοζώων και των ανθρώπων. ANSI (American National Αμερικανικό Εθνικό Ινστιτούτο Τυποποίησης. Standards Institute) Bluetooth Βιομηχανικό πρότυπο για την ασύρματη σύνδεση συσκευών για μικρές αποστάσεις. Βασισμένη σε χαμηλού κόστους, μικρής εμβέλειας ραδιο-σύνδεση, η τεχνολογία Bluetooth μπορεί να συνδέσει πολλά είδη ψηφιακών συσκευών χωρίς την ανάγκη καλωδίου, προσφέροντας ελευθερία κίνησης. Στους χώρους εργασίας δικτυώνει συσκευές όπως Η/Υ, φορητούς Η/Υ, υπολογιστές παλάμης, εκτυπωτές, σαρωτές, ασύρματα ποντίκια και ασύρματα πληκτρολόγια. Στην κινητή τηλεφωνία το πρότυπο Bluetooth χρησιμοποιείται για ασύρματη "hands 60

61 CDMA (Code Division Multiple Access) CENELEC (Commite Europeen de Normalisation Electrotechnique) CDMA 2000 DCS (Digital Cellular System) ETSI (European Telecommunications Standards Institute) FCC (Federal Communications Commission) GSM (Global System for Mobile Communications) IARC (International Agency for Research on Cancer) ICNIRP (International Commission on Non- Ionizing Radiation Protection) IEC (International Electrotechnical Commission) free" σύνδεση. Η περιοχή συχνοτήτων λειτουργίας του Bluetooth είναι μεταξύ 2400 και MHz. Η ισχύς εκπομπής μπορεί να φθάσει τα 100 mw, ανάλογα με την επιθυμητή εμβέλεια λειτουργίας. Τεχνολογία 2ης Γενιάς Πολλαπλής Πρόσβασης Διαίρεσης Κώδικα. Ευρωπαϊκή Επιτροπή Τυποποίησης Τεχνολογία 3ης Γενιάς Πολλαπλής Πρόσβασης Διαίρεσης Κώδικα. Ψηφιακό Σύστημα Κινητών Επικοινωνιών, ένα παγκόσμιο σύστημα για κινητές επικοινωνίες, με βάση τα δίκτυα Εξυπηρέτησης Προσωπικών Επικοινωνιών (PCS- Personal Communication Service) τα οποία χρησιμοποιούνται εκτός των Η.Π.Α. Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Τηλεπικοινωνιακών Προτύπων. Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών (ΗΠΑ). To Παγκόσμιο Σύστημα Κινητών Επικοινωνιών είναι παγκοσμίως τυποποιημένη τεχνολογία ψηφιακής κινητής επικοινωνίας 2ης Γενιάς. Χρησιμοποιεί την Τεχνολογία TDMA. Διεθνής Υπηρεσία Έρευνας για τον Καρκίνο, που υπάγεται στον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ). Περισσότερες πληροφορίες στo διαδικτυακό τόπο H Διεθνής Επιτροπή Προστασίας από Μη Ιοντίζουσες Ακτινοβολίες είναι ένα ανεξάρτητο επιστημονικό σώμα που έχει αναπτύξει ένα σύνολο οδηγιών για τον περιορισμό της έκθεσης του ανθρώπου σε πεδία ραδιοσυχνοτήτων. Οι οδηγίες αυτές έχουν υιοθετηθεί από πολλές χώρες σε ολόκληρο τον κόσμο. Περισσότερες πληροφορίες στο διαδικτυακό τόπο Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή. Ένας παγκόσμιος οργανισμός που προετοιμάζει και εκδίδει διεθνή πρότυπα για όλες τις σχετικές ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές τεχνολογίες. Λειτουργεί ως η βάση για τη θέσπιση εθνικών προτύπων και ως αναφορά κατά την προετοιμασία διεθνών προσφορών και συμβολαίων. Περισσότερες πληροφορίες στο διαδικτυακό τόπο IEEE (Institute of Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Electrical and Electronics Μηχανικών. Αποτελεί πηγή επιστημονικών, τεχνικών και Engineers) επαγγελματικών πληροφοριών, πόρων και υπηρεσιών. 61

62 NCRP (National Council on Radiation Protection and Measurements) NRPB (National Radiological Protection Board) TDMA (Time Division Multiple Access) TETRA (TΕrrestrial Trunked RΑdio) UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) WHO (World Health Organization) WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) Περισσότερες πληροφορίες στο διαδικτυακό τόπο Εθνικό Συμβούλιο Αμερικής για την Προστασία από τις Ακτινοβολίες και τις Μετρήσεις. Περισσότερες πληροφορίες στο διαδικτυακό τόπο Εθνικό Συμβούλιο Ακτινο Προστασίας του Ηνωμένου Βασιλείου. Η αποστολή του είναι διττή: να προωθεί τη γνώση σχετικά με την προστασία της ανθρωπότητας από τους κινδύνους της ακτινοβολίας και να προσφέρει πληροφόρηση και συμβουλές για θέματα προστασίας από τους κινδύνους της ακτινοβολίας. Το NRPB έχει αναπτύξει ένα σύνολο εθνικών οδηγιών για την έκθεση του κοινού σε κύματα Ραδιοσυχνοτήτων. Αυτές οι οδηγίες βασίζονται στα ίδια επιστημονικά ευρήματα που βασίζονται και οι οδηγίες από την ICNIRP. Τεχνολογία 2ης Γενιάς Πολλαπλής Πρόσβασης Διαίρεσης Χρόνου. Συγκαναλικό Ράδιο Δίκτυο Επίγειων Επικοινωνιών. Χρησιμοποιείται συνήθως από επιχειρήσεις κοινής ωφελείας και υπηρεσίες άμεσης δράσης. Καθολικό Σύστημα Κινητών Επικοινωνιών. Σύστημα κινητών επικοινωνιών που χρησιμοποιεί την τεχνολογία WCDMA. Αποτελεί μέρος του διεθνούς οράματος της παγκόσμιας οικογένειας των συστημάτων κινητής επικοινωνίας τρίτης γενιάς. Κάποιες χώρες το αποκαλούν 3G. Τεχνολογία 3ης Γενιάς Ευρυζωνικής Πολλαπλής Πρόσβασης Διαίρεσης Κώδικα. Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ). Ο φορέας των Ηνωμένων Εθνών που έχει ως αντικείμενο την παγκόσμια υγεία. Το 1996, ο ΠΟΥ ξεκίνησε το Διεθνές Πρόγραμμα για τα Ηλεκτρομαγνητικά Πεδία (International EMF Project) με σκοπό την επιστημονική διερεύνηση των πιθανών επιπτώσεων των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων του εύρους συχνοτήτων από 0 Ηz έως 300 GHz στην υγεία. Περισσότερες πληροφορίες στο διαδικτυακό τόπο Ασύρματο δίκτυο, που χρησιμοποιεί ραδιοσυχνότητες προκειμένου να μεταδώσει και να λάβει δεδομένα βασιζόμενο στην οικογένεια προτύπων της ΙΕΕΕ Χρησιμοποιείται για την ασύρματη δικτύωση συσκευών που βρίσκονται σε μεγάλες αποστάσεις μεταξύ τους. Το WiMAX προσφέρεται από παρόχους που εγκαθιστούν ειδικούς σταθμούς βάσης (κεραίες) και η πρόσβαση από το χρήστη στην υπηρεσία γίνεται με ασύρματο τρόπο χωρίς να απαιτείται οπτική επαφή με το σταθμό βάσης. Θεωρητικά η μέγιστη απόσταση σύνδεσης σταθμού βάσης με τερματικές συσκευές χρηστών (εμβέλεια) 62

63 μπορεί να φθάσει τα 50 χιλιόμετρα. Στην πράξη, η εμβέλεια κυμαίνεται μεταξύ 5 και 20 χιλιομέτρων και εξαρτάται από το πόσο πυκνά δομημένη είναι η περιοχή που καλύπτει ένας σταθμός βάσης. Ένα χαρακτηριστικό των τερματικών συσκευών WiMΑΧ παρόμοιο με αυτό των κινητών τηλεφώνων είναι ότι δεν εκπέμπουν σταθερή ισχύ. Όσο πλησιέστερα βρίσκεται μία συσκευή στο σταθμό βάσης τόσο λιγότερη ισχύ εκπέμπει. Wi-Fi (Wireless Fidelity) Ασύρματο τοπικό δίκτυο που μεταδίδει και λαμβάνει δεδομένα βασιζόμενο στην οικογένεια προτύπων της ΙΕΕΕ WLAN (Wireless Local Ασύρματο Τοπικό Δίκτυο. Χρησιμοποιείται για τη Area Network) δικτύωση συσκευών σε αποστάσεις από 30 έως 100 μέτρα και στον ελεύθερο χώρο ως 300 μέτρα. Πρόκειται για τεχνολογία ραδιοσυχνοτήτων χαμηλής ισχύος που προσφέρει πρόσβαση σε ένα τοπικό δίκτυο με μικρή εμβέλεια, για παράδειγμα σε αεροδρόμια ή ξενοδοχεία. Το WLAN λειτουργεί στην περιοχή συχνοτήτων MHz (όπως το Bluetooth) όπως επίσης και στην περιοχή των 5 GHz, που όμως δεν χρησιμοποιείται ευρέως προς το παρόν. Η μέγιστη επιτρεπόμενη ακτινοβολούμενη ισχύς (eirp) των τερματικών συσκευών είναι 100 mw και 1 W, αντίστοιχα. Πίνακας 5: Λεξικό με τους βασικούς όρους που χρησιμοποιούνται. 6.4 Ο τύπος κινητού τηλεφώνου Η τιμή του SAR εκτιμάται με τη χρήση εγκεκριμένων διαδικασιών ελέγχου συμμόρφωσης υπό συνθήκες σταθερής μέγιστης ισχύος εκπομπής και αποτελεί το μοναδικό κριτήριο σύγκρισης μεταξύ κινητών τηλεφώνων στο πλαίσιο της αγοράς. Στην πράξη, οι τιμές του SAR που αναφέρει ο κατασκευαστής δεν θα ταυτίζονται με αυτές που παρατηρούνται στο κεφάλι του χρήστη, αφού η ισχύς εξόδου της κινητής τηλεφωνικής συσκευής ενδέχεται να είναι πολύ χαμηλότερη υπό πραγματικές συνθήκες χρήσης [6]. 63

64 6.5 Χρόνος ομιλίας Οι συσκευές της κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιούν ένα είδος εκπομπής που καλείται διακοπτόμενη ή ασυνεχής εκπομπή (discontinuous transmission) ή συντομογραφικά "DTX". Σύμφωνα με την τεχνική αυτή, η συσκευή δεν εκπέμπει όταν ο χρήστης δεν ομιλεί και ακούει μόνο. Για παράδειγμα, αν ο χρήστης μιλήσει κατά τη μισή διάρκεια μιας κλήσης, η μέση τιμή SAR θα είναι ίση με το μισό της αντίστοιχης τιμής αν ο χρήστης μιλούσε συνεχώς [6]. 6.6 Ένταση του λαμβανόμενου σήματος Ένα βασικό χαρακτηριστικό των κινητών τηλεφώνων είναι ότι δεν εκπέμπουν με σταθερή ισχύ. Η μέγιστη ισχύς μίας συσκευής GSM είναι 2 W. Όμως, η ισχύς αυτή μπορεί να μειωθεί σε 15 διακριτά βήματα (μείωση κατά 1.6 φορές σε κάθε βήμα) και να φθάσει στο ένα χιλιοστό της μέγιστης ισχύος που είναι τα 2 mw περίπου. Αναλογικά προς την ισχύ εκπομπής της συσκευής μειώνεται και η τιμή του SAR που δημιουργεί η συσκευή στο κεφάλι του χρήστη. Για παράδειγμα, αν ο κατασκευαστής της συσκευής αναφέρει τιμή SAR 1 W/kg, όταν η συσκευή εκπέμπει ισχύ 2 mw, η αντίστοιχη τιμή SAR είναι χίλιες φορές μικρότερη, δηλαδή W/kg. Η ισχύς που εκπέμπει μία συσκευή επιλέγεται από τη συσκευή ανεξάρτητα από το χρήστη ανάλογα με την ποιότητα της ραδιοεπικοινωνίας της συσκευής με το σταθμό βάσης. Όσο καλύτερη είναι η ραδιοεπικοινωνία τόσο μικρότερη είναι η ισχύς εκπομπής της συσκευής. Η ποιότητα της ραδιοεπικοινωνίας εμφανίζεται στη συσκευή συνήθως ως ένταση του λαμβανόμενου σήματος και απεικονίζεται τις περισσότερες φορές με μπάρες. Όσο περισσότερες μπάρες εμφανίζονται στην οθόνη του κινητού τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του σήματος, δηλαδή τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα της ραδιοεπικοινωνίας και, επομένως, το κινητό λειτουργεί στην περιοχή χαμηλής ισχύος εκπομπής. Η ένταση του λαμβανόμενου σήματος εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως η απόσταση του σταθμού βάσης από τη συσκευή. Όσο εγγύτερα βρίσκεται η 64

65 συσκευή στο σταθμό βάσης τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του λαμβανόμενου σήματος. Στην πράξη, τα εμπόδια μεταξύ του σταθμού βάσης και της συσκευής και οι πολλαπλές ανακλάσεις λόγω εμποδίων κατά την κατεύθυνση διάδοσης μπορεί να αυξήσουν ή να μειώσουν σημαντικά την ένταση του σήματος. Αν η συσκευή χρησιμοποιείται σε υπαίθριο ή κλειστό χώρο. Μετρήσεις έχουν δείξει ότι η ένταση σήματος στο εσωτερικό ενός κτιρίου μπορεί να μειωθεί από 60-95% σε σχέση με την ένταση του σήματος σε παρακείμενο δρόμο [6,10]. 6.7 Απόσταση της συσκευής από το κεφάλι και το σώμα Η τιμή SAR που αναφέρει ο κατασκευαστής της συσκευής αναφέρεται στη χειρότερη περίπτωση έκθεσης του χρήστη σε ραδιοκύματα, κατά την οποία ο χρήστης ακουμπά τη συσκευή στο αυτί του. Όταν ο χρήστης απομακρύνει τη συσκευή από το κεφάλι και το σώμα του, θεωρητικοί υπολογισμοί αλλά και μετρήσεις δείχνουν ότι η ένταση της ακτινοβολίας που απορροφά και, συνεπώς, η τιμή του SAR, μειώνονται δραστικά. Όμως, για να μπορέσει στην περίπτωση αυτή ο χρήστης να χρησιμοποιήσει τη συσκευή του, πρέπει να προσθέσει ένα εξάρτημα αποδέσμευσης των χεριών του, το λεγόμενο "hands free kit". Υπάρχουν δύο τύποι εξαρτημάτων "hands free", τα ενσύρματα και τα ασύρματα. Τα ενσύρματα εξαρτήματα hands free αποτελούνται από το ακουστικό, το μικρόφωνο, το κλιπ στερέωσης και το καλώδιο μεταξύ του ακουστικού/ μικροφώνου και της συσκευής. Συνήθως, το μήκος του καλωδίου είναι μέτρα από το άκρο που συνδέεται στο κινητό τηλέφωνο έως τα ακουστικά. Τα ασύρματα εξαρτήματα hands free ουσιαστικά αντικαθιστούν την εκπομπή της συσκευής κοντά στο κεφάλι με ένα μικρό ασύρματο πομποδέκτη που επικοινωνεί με το κινητό τηλέφωνο. Χρησιμοποιούν, συνήθως, την τεχνολογία Bluetooth στη συχνότητα 2.45 GHz με πολύ μικρή ισχύ εκπομπής (περίπου 1 mw) και με ακτίνα λειτουργίας τουλάχιστον 10 μέτρα. 65

66 Όταν γίνεται αποτελεσματική χρήση του συστήματος αποδέσμευσης χεριών, η τιμή του SAR μπορεί να μειωθεί μέχρι και κατά 100 φορές (απόσταση συσκευής από το κεφάλι και το σώμα μισό μέτρο τουλάχιστον) [12]. 6.8 Συμμόρφωση των κινητών τηλεφώνων με τις διεθνείς/εθνικές οδηγίες για τον περιορισμό της έκθεσης σε ραδιοκύματα Τα κινητά τηλέφωνα για να επικοινωνούν με τους σταθμούς βάσης που μπορεί να βρίσκονται σε οποιαδήποτε κατεύθυνση σε σχέση με το χρήστη, εκπέμπουν ραδιοκύματα προς όλες τις κατευθύνσεις. Μέρος της ακτινοβολίας αυτής των κινητών τηλεφώνων κατευθύνεται προς το χρήστη (Σχήμα 17). Αντίθετα με όσα ισχύουν για την ακτινοβολία από τις κεραίες των σταθμών βάσης, κατά τη λειτουργία των τερματικών συσκευών, οι ιστοί του κεφαλιού του χρήστη εκτίθενται στο κοντινό πεδίο της κεραίας. Αν και η εκπεμπόμενη ισχύς είναι σχετικά χαμηλή, η τοποθέτηση της συσκευής σε επαφή με το κεφάλι του χρήστη μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε υπέρβαση των ορίων επιτρεπτής έκθεσης. Επομένως, απαιτείται προσεκτικός έλεγχος για τον προσδιορισμό της συμμόρφωσης των φορητών τηλεφωνικών συσκευών με τα διεθνή όρια αποδεκτής έκθεσης σε ραδιοκύματα. Ο έλεγχος αυτός βασίζεται σε πολύπλοκες μετρήσεις σε ομοιώματα του ανθρώπινου κεφαλιού και/ή σε υπολογιστικές προσομοιώσεις. Η ICNIRP έχει θεσπίσει ως όριο για το SAR στο κεφάλι από τα κινητά τηλέφωνα την τιμή 2 W ανά χιλιόγραμμο μάζας, όταν λαμβάνεται ο μέσος όρος σε 10 γραμμάρια μάζας συνεχούς ιστού στο κεφάλι για μία περίοδο 6 λεπτών. Αυτά τα όρια έχει υιοθετήσει η Ευρωπαϊκή Ένωση. Κάθε συσκευή που κυκλοφορεί στην Ευρωπαϊκή Ένωση και συμμορφώνεται με τα θεσπισμένα όρια, φέρει τη σήμανση CE. Επίσης, στα συνοδευτικά έγγραφα υπάρχει η δήλωση συμμόρφωσης του κατασκευαστή. Τα όρια SAR μιας συσκευής αναφέρονται στο εγχειρίδιο χρήσης της συσκευής και είναι η μέγιστη τιμή για τη συγκεκριμένη συσκευή. Η ΕΕΤΤ στo πλαίσιo ενημέρωσης των καταναλωτών έχει συγκεντρώσει τις τιμές SAR από τις περισσότερες συσκευές, που κυκλοφορούν στην ελληνική αγορά και τις δημοσιεύει 66

67 στην ιστοσελίδα της ΕΕΤΤ. Γενικά, οι τιμές αυτές κυμαίνονται στην περιοχή W/Kg, με τις περισσότερες (περίπου το 50%) να βρίσκονται γύρω από την τιμή 0.7 W/Kg [14]. 67

68 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Ο ΟΔΗΓΙΕΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΘΕΣΗ ΣΕ ΗΜΠ 7.1 Πού βασίζονται οι οδηγίες; Οι οδηγίες της ICNIRP για την έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία καλύπτουν το εύρος συχνοτήτων της μη ιοντίζουσας ακτινοβολίας από 0 μέχρι 300 GHz. Βασίζονται σε διεξοδική επισκόπηση όλης της δημοσιευμένης επιστημονικής βιβλιογραφίας. Τα όρια αποδεκτής έκθεσης έχουν καθοριστεί με βάση αποτελέσματα σχετικά με τη βραχυπρόθεσμη έντονη έκθεση και όχι τη μακροπρόθεσμη έκθεση διότι η διαθέσιμη επιστημονική πληροφορία για τα μακροπρόθεσμα αποτελέσματα της έκθεσης σε χαμηλής έντασης ηλεκτρομαγνητικά πεδία θεωρείται ανεπαρκής για τη θέσπιση ποσοτικών ορίων. Σε συχνότητες υψηλότερες του 1 MHz, η θέσπιση ορίων αποδεκτής έκθεσης αποσκοπεί αποκλειστικά στην αποφυγή των θερμικών αποτελεσμάτων των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων [14]. 7.2 Ποιος αποφασίζει για τις οδηγίες; Σε όλο τον κόσμο, διεθνείς οργανισμοί και χώρες προτείνουν ή συστήνουν όρια αποδεκτής έκθεσης του γενικού πληθυσμού και των εργαζομένων σε μη ιοντίζουσα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Οι περισσότερες χώρες στην Ευρώπη και αλλού χρησιμοποιούν τις οδηγίες περιορισμού της έκθεσης που έχουν εκδοθεί από τη Διεθνή Επιτροπή για την Προστασία από τη Μη-Ιοντίζουσα Ακτινοβολία (International Commission on Non- Ionizing Radiation Protection-ICNIRP). Αυτός ο μη κυβερνητικός οργανισμός, που είναι αναγνωρισμένος επισήμως από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (World Health Organization-WHO), αποτιμά τα επιστημονικά αποτελέσματα στους τομείς της επιδημιολογίας, της ιατρικής, της βιολογίας, της φυσικής και της μηχανικής σε όλο τον κόσμο. Η ICNIRP ανακοινώνει οδηγίες που προτείνουν όρια για την έκθεση. Τα όρια αυτά εξετάζονται συνεχώς και αναθεωρούνται όταν κρίνεται απαραίτητο. Οι πλέον πρόσφατες οδηγίες της ICNIRP δημοσιεύτηκαν το 1998 και έχουν υιοθετηθεί 68

69 από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή Τυποποίησης CENELEC (Comite Europeen de Normalisation ELECtrotechnique) και την Ευρωπαϊκή Επιτροπή, κατά τη σύνταξη του ισχύοντος προτύπου για την έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Οι οδηγίες της ICNIRP αποτελούν τη βάση και της ελληνικής νομοθεσίας για την προστασία του κοινού από την έκθεση στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία [27]. 7.3 Πώς έχουν προκύψει τα όρια αποδεκτής έκθεσης; Το βασικό μέγεθος για την ποσοτικοποίηση των θερμικών επιδράσεων είναι ο Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης (Specific Absorption Rate - SAR). H θέσπιση ορίων αποδεκτής έκθεσης από τη CENELEC και άλλες επιτροπές τυποποίησης για ολόσωμη έκθεση σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία έχει βασιστεί στην πρόληψη διαταραχών που παρατηρούνται στη συμπεριφορά ζώντων οργανισμών κατά την έκθεσή τους σε χαμηλά επίπεδα ακτινοβολίας. Ο όρος «διαταραχές συμπεριφοράς» αναφέρεται στην τάση ζώντων οργανισμών να σταματούν την εκτέλεση μιας πολύπλοκης γνωσιακής λειτουργίας όταν εκτίθενται σε συγκεκριμένα επίπεδα ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας. Τέτοιου είδους θερμική επίδραση παρατηρείται για SAR ίσο με 4W/kg σωματικού βάρους, υπολογισμένο ως μέση τιμή σε ολόκληρο το σώμα. Για να συμπεριλάβει επιστημονικές αβεβαιότητες, αυτό το κατώτατο επίπεδο κατωφλίου μειώθηκε περαιτέρω, οπότε προέκυψαν οι τιμές των ορίων για την ανθρώπινη έκθεση (βασικοί περιορισμοί). Υιοθετώντας ένα συντελεστή ασφαλείας ίσο με 10, καθορίστηκε η μέγιστη επιτρεπτή τιμή του SAR για τον άνθρωπο (επαγγελματική έκθεση) σε 0.4 W/kg. Υιοθετώντας έναν επιπλέον συντελεστή ασφαλείας ίσο με 5 καθορίστηκε αντίστοιχη μέγιστη τιμή του SAR για το γενικό πληθυσμό ίση με 0.08 W/kg, υπολογισμένη ως μέση τιμή για ολόκληρο το σώμα και για χρονικό διάστημα μέτρησης 6 min. Με παρόμοιο σκεπτικό προέκυψαν αντίστοιχα όρια για τον περιορισμό της έκθεσης τμημάτων του ανθρώπινου σώματος σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία ραδιοσυχνοτήτων. Για τις περιπτώσεις όπου δεν είναι δυνατή η απευθείας εκτίμηση της ισχύος που απορροφάται από τους ιστούς, ορίζονται από την ICNIRP επίπεδα αναφοράς που αντιστοιχούν σε μεγέθη τα οποία μπορούν εύκολα να μετρηθούν όπως η ένταση του ηλεκτρικού ή του μαγνητικού πεδίου ή η πυκνότητα ισχύος. Ο υπολογισμός των 69

70 επιπέδων αναφοράς από τους αντίστοιχους βασικούς περιορισμούς έχει πραγματοποιηθεί με την υπόθεση μέγιστης σύζευξης του ανθρωπίνου σώματος με το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που αποτελεί τη δυσμενέστερη περίπτωση [25]. 7.4 Τι ισχύει στην Ελλάδα Στην Ελλάδα τα μέτρα που σχετίζονται με την προστασία του κοινού από μηιοντίζουσα ακτινοβολία ορίζονται στην Κοινή Υπουργική Απόφαση υπ' αριθ /3839, ΦΕΚ Αρ. 1105, Τεύχος Δεύτερο, "Μέτρα προφύλαξης του κοινού από την λειτουργία κεραιών εγκατεστημένων στην ξηρά", και στο Άρθρο 31 του Νόμου 3431, "Περί ηλεκτρονικών επικοινωνιών", ΦΕΚ 13/Α/ Σύμφωνα με το Ν.3431-Άρθρο 31, παρ. 9 & 10: "απαγορεύεται η εγκατάσταση κατασκευής κεραίας, για την οποία δεν έχει υποβληθεί και εγκριθεί από την Ε.Ε.Α.Ε. μελέτη, που αποδεικνύει ότι δεν υπάρχουν χώροι γύρω από την κεραία ελεύθερα προσπελάσιμοι από το γενικό πληθυσμό, στους οποίους τα όρια έκθεσης υπερβαίνουν το 70% των τιμών, που καθορίζονται στα άρθρα 2-4 της υπ αριθμ /3839/ κοινής υπουργικής απόφασης ή στην εκάστοτε ισχύουσα αντίστοιχη κοινή απόφαση των Υπουργών Ανάπτυξης Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και Δημόσιων Έργων, Υγείας και Κοινωνικής Αλληλεγγύης, Μεταφορών και Επικοινωνιών. Σε περίπτωση εγκατάστασης κατασκευής κεραίας σε απόσταση μέχρι 300 μέτρων από την περίμετρο κτιριακών εγκαταστάσεων βρεφονηπιακών σταθμών, σχολείων, γηροκομείων και νοσοκομείων, τα όρια έκθεσης του κοινού απαγορεύεται να υπερβαίνουν το 60% των τιμών, που καθορίζονται στα άρθρα 2-4 της υπ αριθμ /3839/ κοινής υπουργικής απόφασης ή στην εκάστοτε ισχύουσα αντίστοιχη κοινή απόφαση των Υπουργών Ανάπτυξης, Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και Δημόσιων Έργων, Υγείας και Κοινωνικής Αλληλεγγύης και Μεταφορών και Επικοινωνιών" [15]. 70

71 Εφαρμογή Ένταση Ηλεκτρικού Πεδίου (V/m) Ένταση Μαγνητικού Πεδίου (A/m) Πυκνότητα Ισχύος Ισοδύναμου Επίπεδου ΗΜ Κύματος (W/m 2 ) Κινητή τηλεφωνία 900 MHz (GSM) 34.5 (31.95) (0.086) 3.15 (2.7) Κινητή τηλεφωνία 1800 MHz (DCS) (45.18) (0.122) 6.3 (5.4) Κινητή τηλεφωνία 2100 MHz (UMTS) 51 (47.2) (0.124) 7 (6) Ασύρματα δίκτυα 2.4 GHz (WiFi) 51 (47.2) (0.124) 7 (6) Ασύρματα δίκτυα 3.5 GHz (WiMax) 51 (47.2) (0.124) 7 (6) Πίνακας 6: Επίπεδα αναφοράς για τον Ελληνικό πληθυσμό σε συνήθεις εφαρμογές ασυρμάτων δικτύων. Επίπεδα αναφοράς, σύμφωνα με την ελληνική νομοθεσία, για το γενικό πληθυσμό σε συνήθεις εφαρμογές ασυρμάτων δικτύων. Τα επίπεδα αναφοράς που ισχύουν στην Ελλάδα αντιστοιχούν στο 70% (60%) των ορίων της ICNIRP. Η Ελληνική Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας (ΕΕΑΕ) είναι ο αρμόδιος φορέας για τον έλεγχο της τήρησης των ορίων έκθεσης του κοινού σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Οι έλεγχοι για τη μέτρηση της ακτινοβολίας από σταθμούς βάσης πραγματοποιούνται από την ΕΕΑΕ ή από εξουσιοδοτημένους από αυτήν φορείς. Ο έλεγχος της τήρησης των ορίων αποδεκτής έκθεσης γίνεται αυτεπαγγέλτως και κατά τρόπο δειγματοληπτικό, ετησίως σε ποσοστό 20% τουλάχιστον των αδειοδοτημένων από την Ε.Ε.Τ.Τ. κεραιών, που λειτουργούν εντός σχεδίου πόλεως. Όσον αφορά τις τερματικές συσκευές, η ICNIRP έχει θεσπίσει ως όριο για το SAR στο κεφάλι την τιμή 2 Watt/kgr όταν λαμβάνεται ο μέσος όρος σε 10 gr μάζας συνεχούς ιστού για χρονική περίοδο 6 λεπτών. Αυτό το όριο έχει υιοθετήσει και η Ευρωπαϊκή Ένωση. Συγκεκριμένα, η κοινοτική οδηγία 99/5/ΕΚ για ραδιοεξοπλισμό και τηλεπικοινωνιακό τερματικό εξοπλισμό (ΡΤΤΕ) που έχει μεταφερθεί στην Ελληνική νομοθεσία με το ΠΔ 44/2002 αποδίδει ιδιαίτερη σημασία στην υγεία και την ασφάλεια των χρηστών απαιτώντας συμμόρφωση με τις θεμελιώδεις απαιτήσεις του άρθρου 3.1α. Κάθε συσκευή που κυκλοφορεί στην Ευρωπαϊκή Ένωση συμμορφώνεται με την ανωτέρω οδηγία και τα ευρωπαϊκά πρότυπα διασφαλίζοντας την τήρηση των περιορισμών ως προς την έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Η συσκευή φέρει τη 71

72 σήμανση CE ενώ στα συνοδευτικά έγγραφα υπάρχει η δήλωση συμμόρφωσης του κατασκευαστή και στο εγχειρίδιο χρήσης της αναγράφεται η τιμή SAR που προκαλεί η συγκεκριμένη συσκευή (συνήθως στις τελευταίες σελίδες) [15]. 7.5 Το κανονιστικό πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Ένωσης Το συμβούλιο της Ευρωπαϊκής Ένωσης, κατόπιν σχετικής εισήγησης της επιστημονικής επιτροπής καθοδήγησης επί διεπιστημονικών θεμάτων, υιοθέτησε τα όρια για την προστασία του κοινού της ICNIRP (International Commission on Non Ionizing Radiation Protection-Διεθνής Επιτροπή για την Προστασία από τις Μη Ιοντίζουσες Ακτινοβολίες), όπως αυτά παρουσιάστηκαν στις σχετικές κατευθυντήριες γραμμές της. Η ICNIRP είναι μια ανεξάρτητη επιστημονική οργάνωση, μεγάλου κύρους που ασχολείται με την προφύλαξη των ανθρώπων από τις μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες (όπως είναι αυτές που χρησιμοποιούνται στα συστήματα κινητής τηλεφωνίας). Είναι επίσημα αναγνωρισμένη μη κυβερνητική οργάνωση από την Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας, το διεθνές γραφείο εργασίας και την Ευρωπαϊκή Ένωση. Έχει ως μέλη διεθνώς αναγνωρισμένους επιστήμονες που καλύπτουν τις επιστημονικές περιοχές της ιατρικής, της βιολογίας, της επιδημιολογίας, της φυσικής και της μηχανικής. Η ICNIRP ανακοινώνει οδηγίες που προτείνουν όρια για την έκθεση, τα οποία αναθεωρούνται και ενημερώνονται περιοδικά, όταν κρίνεται απαραίτητο. Οι πλέον πρόσφατες οδηγίες της ICNIRP δημοσιεύτηκαν το 1998 και έχουν υιοθετηθεί από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή Τυποποίησης CENELEC (Commission Europeen de Normalisation Electrotechnique) και το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο κατά τη σύνταξη του ισχύοντος προτύπου για την έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Οι οδηγίες της ICNIRP αποτελούν τη βάση και της ελληνικής νομοθεσίας για την προστασία του κοινού από την έκθεση στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία [14,17]. Οι οδηγίες της ICNIRP έχουν υιοθετηθεί ευρέως σε ολόκληρο τον κόσμο και έχουν μετατραπεί σε εθνικά πρότυπα ασφαλείας. Οι οδηγίες εφαρμόζονται τόσο σε κινητά τηλέφωνα όσο και σε θέσεις εγκατάστασης σταθμών βάσης και περιλαμβάνουν μεγάλα περιθώρια ασφαλείας, ώστε να παρέχουν επαρκή προστασία από όλες τις εξακριβωμένες επιπτώσεις για την υγεία από την έκθεση σε 72

73 ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ραδιοκυμάτων. Δεν υπάρχουν γνωστές επιβλαβείς επιπτώσεις στην υγεία σε επίπεδα έκθεσης χαμηλότερα από τα επίπεδα των οδηγιών. Επίσης, οι οδηγίες της ICNIRP για την έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία καλύπτουν το εύρος συχνοτήτων της μη ιοντίζουσας ακτινοβολίας από 0 μέχρι 300GHz. Βασίζονται σε διεξοδικές επισκοπήσεις όλης της δημοσιευμένης επιστημονικής βιβλιογραφίας. Τα όρια αποδεκτής έκθεσης έχουν καθοριστεί με βάση αποτελέσματα σχετικά με την βραχυπρόθεσμη έντονη έκθεση και όχι την μακροπρόθεσμη έκθεση, διότι η διαθέσιμη επιστημονική πληροφορία για τα μακροπρόθεσμα αποτελέσματα της έκθεσης σε χαμηλής έντασης ηλεκτρομαγνητικά πεδία θεωρείται ανεπαρκής για την θέσπιση ποσοτικών ορίων. Οι οδηγίες της ICNIRP προτείνουν ένα σύστημα δύο επιπέδων ως προς τα όρια επιτρεπτής έκθεσης. Συγκεκριμένα καθορίζονται χαμηλότερα όρια για τον γενικό πληθυσμό και υψηλότερα για τους επαγγελματικά ασχολούμενους σε χώρους έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, καθώς οι δεύτεροι έχουν γνώση των κινδύνων και μπορούν να λάβουν τα ενδεικνυόμενα μέτρα προστασίας. Επίσης ορίζονται βασικοί περιορισμοί που αφορούν σε δοσιμετρικά μεγέθη αλλά και αντίστοιχα επίπεδα αναφοράς για τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία τα οποία μπορούν εύκολα να μετρηθούν. Η ICNIRP αφού μελέτησε το σύνολο των δημοσιευμένων ερευνών σχετικά με τις βιολογικές επιδράσεις της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ραδιοσυχνοτήτων, κατέληξε ότι οι μόνες επιδράσεις που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως βάση για την θέσπιση ορίων έκθεσης των ανθρώπων είναι αυτές που οφείλονται στην αύξηση της θερμοκρασίας των ιστών από την απορρόφηση της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας από το σώμα [14,17]. Συγκεκριμένα, θεωρήθηκε ότι οι δυσμενείς βιολογικές επιδράσεις προκύπτουν με την αύξηση της θερμοκρασίας κατά 1 ο C. Η αύξηση αυτή γίνεται με την απορρόφηση ενέργειας από το ανθρώπινο σώμα με ρυθμό μεγαλύτερο από 4W/kg, δηλαδή για έναν άνθρωπο 80kg με ρυθμό 320W. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ενδεχομένως κάποιες ομάδες πληθυσμού να είναι πιο ευπαθής και ότι δεν αποκλείεται η έκθεση να λαμβάνει χώρα σε ήδη επιβαρυμένους χώρους με αυξημένη θερμοκρασία ή υγρασία ή κατά την διάρκεια έντονης άσκησης, επέλεξαν ένα συντελεστή ασφαλείας 50 στη θέσπιση των ορίων έκθεσης του κοινού. Έτσι, προέκυψε ο βασικός περιορισμός για την έκθεση του κοινού σε 0.08W/kg, δηλαδή για ένα άνθρωπο 80kg το όριο του ρυθμού απορρόφησης ηλεκτρομαγνητικής 73

74 ακτινοβολίας είναι 6.4W. Ταυτόχρονα για να μην υπάρχουν περιοχές του σώματος στις οποίες να εμφανίζεται τοπικά υψηλή απορρόφηση ενέργειας προβλέπονται οι περιορισμοί και για τον μέγιστο τοπικό ρυθμό απορρόφησης σε 2W/kg για το κεφάλι και τον κορμό του σώματος και 4W/kg στα άκρα.[6] Σε παρόμοια συμπεράσματα και όρια για την έκθεση στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία έχουν καταλήξει και άλλοι διεθνείς επιστημονικοί φορείς, όπως το IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers-Ίδρυμα Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών), το NRPB (National Radiological Protection Board-Εθνικό Συμβούλιο Ραδιολογικής Προστασίας) της Μεγάλης Βρετανίας, κ.ά. [14,17]. Όρια Ευρωπαϊκής Φυσικό μέγεθος Ένωσης(W/kg) Μέσος ρυθμός ειδικής απορρόφησης (SAR) ολόκληρου του σώματος 0.08 Τοπικός ρυθμός ειδικής απορρόφησης (SAR) στο κεφάλι και στον κορμό 2 Τοπικός ρυθμός ειδικής απορρόφησης (SAR) στα άκρα 4 Πίνακας 7: Βασικοί περιορισμοί της Σύστασης της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την απορροφούμενη ενέργεια στο σώμα ενός ανθρώπου που κατατάσσεται στο γενικό κοινό από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στην περιοχή των ραδιοσυχνοτήτων (περιλαμβάνονται και οι συχνότητες που χρησιμοποιούνται στα συστήματα κινητής τηλεφωνίας. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα όρια αυτά ισχύουν όταν η έκθεση στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι συνεχής και μόνιμη. Οι τιμές των ορίων αναφέρονται ως χρονικός μέσος όρος οποιουδήποτε εξαλέπτου έκθεσης. Δηλαδή, για έκθεση μικρής διάρκειας είναι δυνατόν να εκτεθεί κάποιος και σε μεγαλύτερες τιμές από αυτές των ορίων, αρκεί ο μέσος όρος της έκθεσης στην διάρκεια οποιουδήποτε εξαλέπτου να μην υπερβαίνει το όριο. Επίσης οι τιμές των ορίων υπολογίζονται ως μέση τιμή σε μάζα 10g συνεχούς ιστού. Όταν ένας άνθρωπος εκτίθεται στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, η απορρόφηση της ενέργειας εξαρτάται από την ένταση και τη συχνότητα της ακτινοβολίας και πολλούς άλλους παράγοντες που έχουν να κάνουν με τα χαρακτηριστικά του σώματός του (μέγεθος, βάρος, στάση κλπ) αλλά και τις συνθήκες έκθεσης (συχνότητα, πόλωση, κατεύθυνση από όπου έρχεται η ακτινοβολία, αν είναι 74

75 τοπική ή ολόσωμη έκθεση κ.α.). Προκειμένου να υπάρχουν όρια που να εξασφαλίζουν την προστασία των ανθρώπων ανεξαρτήτως των χαρακτηριστικών του σώματός τους προέκυψαν τα επίπεδα αναφοράς που προϋποθέτουν συνθήκες μέγιστης σύζευξης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με το εκτιθέμενο σε αυτή άτομο, παρέχοντας έτσι έναν επιπλέον συντελεστή ασφαλείας. Τα επίπεδα αναφοράς είναι μεγέθη που περιγράφουν την ένταση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (ένταση ηλεκτρικού πεδίου, ένταση μαγνητικού πεδίου και πυκνότητα ισχύος) και μπορούν να συγκριθούν με μετρηθείσες τιμές. Η τήρηση των επιπέδων αναφοράς εξασφαλίζει σε κάθε περίπτωση και την τήρηση των βασικών περιορισμών για την απορροφούμενη ενέργεια. Επειδή οι συχνότητες που χρησιμοποιούνται στα διάφορα συστήματα κινητής τηλεφωνίας είναι διαφορετικές, οι τιμές των επιπέδων αναφοράς δεν είναι ακριβώς οι ίδιες αλλά διαφέρουν ανάλογα με το σύστημα κινητής τηλεφωνίας [14,17]. Ένταση Ηλεκτρικού Πεδίου (V/m) Ένταση Μαγνητικού Πεδίου (A/m) Πυκνότητα Ισχύος Ισοδύναμου Επιπέδου ΗΜ Κύματος (W/m 2 ) Εφαρμογή Κινητή τηλεφωνία 900 MHz (GSM) Κινητή τηλεφωνία 1800 MHz (DCS) Κινητή τηλεφωνία 2100 MHz (UMTS) Κινητή τηλεφωνία 2.4 GHz (WiFi) Κινητή τηλεφωνία 3.5 GHz (WiMax) Πίνακας 8: Επίπεδα αναφοράς για τον γενικό πληθυσμό σε συνήθεις εφαρμογές ασυρμάτων δικτύων. 7.6 Ποια είναι τα διεθνή όρια που έχουν θεσπιστεί για την προστασία από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία; Σύμφωνα με τις οδηγίες της ICNIRP προτείνεται ένα σύστημα δύο επιπέδων ως προς τα όρια επιτρεπτής έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία: χαμηλότερα όρια για το γενικό πληθυσμό και υψηλότερα για τους επαγγελματικά ασχολούμενους σε 75

76 χώρους έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, καθώς οι δεύτεροι έχουν γνώση των κινδύνων και μπορούν να λάβουν τα ενδεικνυόμενα μέτρα προστασίας. Επιπλέον, ορίζονται βασικοί περιορισμοί που αφορούν σε δοσιμετρικά μεγέθη (απορρόφηση της ισχύος από το σώμα), αλλά και αντίστοιχα επίπεδα αναφοράς για τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία εκτός του σώματος τα οποία μπορούν εύκολα να μετρηθούν. Επισημαίνεται ότι για τη διατύπωση των βασικών περιορισμών έχει γίνει αποδεκτός ένας παράγοντας ασφάλειας (10 ως και 50) ο οποίος αντιπροσωπεύει την αβεβαιότητα εκτίμησης του ορίου εμφάνισης επιβλαβών επιπτώσεων στην υγεία [14, 23]. SAR (μέση τιμή για όλο το σώμα και για διάστημα μέτρησης 6min) SAR (μέση τιμή για 10gr ιστού διαφορετικού από τα άκρα (χέρια, πόδια) και για διάστημα μέτρησης 6 min) SAR (μέση τιμή για 10gr ιστού στα άκρα και για διάστημα μέτρησης 6 min) Γενικός 0.08 W/kg 2 W/kg 4 W/kg πληθυσμός Εργαζόμενοι 0.4 W/kg 10 W/kg 20 W/kg Πίνακας 9: Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης (SAR) - Όρια επιτρεπτής έκθεσης (ICNIRP) για την περιοχή συχνοτήτων 100 ΚΗz -10 GHz Σχήμα 21: Οι οδηγίες της ICNIRP για τα όρια έκθεσης των εργαζομένων και του γενικού πληθυσμού σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία (πυκνότητα ισχύος). Η κλίμακα δεν είναι γραμμική. 76

77 Σχήμα 22: Οι οδηγίες της ICNIRP για τα όρια έκθεσης των εργαζομένων και του γενικού πληθυσμού σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία (ηλεκτρικό πεδίο). Η κλίμακα δεν είναι γραμμική. 7.7 Διεθνή όρια για συνήθεις εφαρμογές ασύρματων δικτύων Οι βασικοί περιορισμοί που προτείνονται από την ICNIRP για το γενικό πληθυσμό και τις συνήθεις εφαρμογές ασυρμάτων δικτύων περιλαμβάνονται στον κατωτέρω πίνακα, όπου οι τιμές του SAR υπολογίζονται ως μέση τιμή σε μάζα 10 g συνεχούς ιστού και για διάστημα μέτρησης 6 min [14,23]. Εφαρμογή Κινητή τηλεφωνία 900 MHz (GSM) Κινητή τηλεφωνία 1800 MHz (DCS) Κινητή τηλεφωνία 2100 MHz (UMTS) Ασύρματα δίκτυα 2.4 GHz (WiFi) Ασύρματα δίκτυα 3.5 GHz (WiMax) Μέσος Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης Ενέργειας (SAR) για όλο το σώμα (W / Kg) Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης (SAR) (W/Kg) για ιστούς του κεφαλιού Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης (SAR) (W/Kg) για ιστούς των άκρων

78 Πίνακας 10: Βασικοί περιορισμοί: Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης (SAR) - Όρια επιτρεπτής (αποδεκτής) έκθεσης (ICNIRP) για γενικό πληθυσμό σε ζώνες συχνοτήτων διαφόρων εφαρμογών ασύρματων επικοινωνιών Τα επίπεδα αναφοράς που προτείνονται από την ICNIRP για το γενικό πληθυσμό και τις συνήθεις εφαρμογές ασυρμάτων δικτύων περιλαμβάνονται στον κατωτέρω πίνακα: Εφαρμογή Ένταση Ηλεκτρικού Πεδίου (V/m) Ένταση Μαγνητικού Πεδίου (A/m) Πυκνότητα Ισχύος Ισοδύναμου Επίπεδου ΗΜ Κύματος (W/m 2 ) Κινητή τηλεφωνία 900 MHz (GSM) Κινητή τηλεφωνία 1800 MHz (DCS) Κινητή τηλεφωνία 2100 MHz (UMTS) Ασύρματα δίκτυα 2.4 GHz (WiFi) Ασύρματα δίκτυα 3.5 GHz (WiMax) Πίνακας 11: Επίπεδα αναφοράς: Ένταση ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου, πυκνότητα ισχύος ισοδύναμου επίπεδου ηλεκτρομαγνητικού (ΗΜ) κύματος- Όρια επιτρεπτής (αποδεκτής) έκθεσης (ICNIRP)για το γενικό πληθυσμό σε ζώνες συχνοτήτων διαφόρων εφαρμογών ασύρματων επικοινωνιών. Τα όρια (επίπεδα αναφοράς) που προτείνονται από την ICNIRP διαφοροποιούνται με τη συχνότητα της ακτινοβολίας ΡΣ. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η απορρόφηση ενέργειας ΡΣ από το ανθρώπινο σώμα εξαρτάται από τη συχνότητα του σήματος. Τα αυστηρότερα όρια για ολόσωμη έκθεση αντιστοιχούν στο εύρος συχνοτήτων ΜΗz όπου το ανθρώπινο σώμα απορροφά την ενέργεια ραδιοκυμάτων σε μεγαλύτερο βάθος. Για συσκευές που προκαλούν την έκθεση τμήματος μόνο του ανθρώπινου σώματος, όπως τα κινητά τηλέφωνα, τα όρια έκθεσης καθορίζονται μόνο με βάση τον SAR [14,23]. 78

79 ΣΗΜΕΡΙΝΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΚΘΕΣΗΣ Τα όρια ακτινοβολίας που αφορούν σε πεδία ΡΣ αποσκοπούν στην αποφυγή επιπτώσεων στην υγεία εξαιτίας εντοπισμένης ή ολόσωμης αύξησης της θερμοκρασίας. Τα μέγιστα επίπεδα έκθεσης στην καθημερινή ζωή είναι κατά κανόνα κάτω από τα όρια των οδηγιών. Οι οδηγίες για την έκθεση δεν έχουν ως στόχο να προστατεύσουν από ακτινοβολία ηλεκτροϊατρικών συσκευών. Για την αποφυγή τέτοιου τύπου παρεμβολών καθιερώνονται νέα βιομηχανικά πρότυπα. 79

80 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 Ο ΠΑΡΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ 8.1 Ασθένειες που προσκαλούνται από ΗΜΠ Καρκίνος και λευχαιμία: Έγιναν πολλές έρευνες που εξέτασαν κατά πόσο τα ΗΜΠ προκαλούν ή όχι κάποιας μορφής καρκίνο. Δεν υπήρξαν μέχρι σήμερα αποδεικτικά στοιχεία που να τεκμηριώνουν ότι η έκθεση στα ΗΜΠ προκαλεί κάποιας μορφής καρκίνο. Είναι γεγονός ότι υπήρξαν έρευνες με αντιφατικά αποτελέσματα. Όμως δεν παρατηρήθηκαν ποτέ μεγάλες αυξήσεις στον κίνδυνο για πρόκληση οποιασδήποτε μορφής κακοήθους νόσου σε παιδιά ή σε ενήλικες. Ο κίνδυνος λευχαιμίας στα παιδιά συσχετίσθηκε σε έρευνες με την έκθεση των παιδιών σε πολύ χαμηλής έντασης ΗΜΠ, στο σπίτι τους. Μερικές επιδημιολογικές έρευνες, έδειξαν ότι υπήρχε συσχετισμός έκθεσης σε ΗΜΠ πολύ χαμηλής έντασης και λευχαιμίας στα παιδιά. Πονοκέφαλος, κούραση, άγχος, κατάθλιψη, απώλεια σεξουαλικής διάθεσης, αυτοκτονία: Διάφορες διαταραχές της σωματικής και ψυχικής υγείας, θεωρήθηκαν ότι ήσαν αποτέλεσμα της έκθεσης σε ΗΜΠ. Σειρά από έρευνες εξέτασαν κατά πόσο η έκθεση στα ΗΜΠ χαμηλής έντασης στο σπίτι μπορούσαν να προκαλέσουν μια σειρά από σωματικές διαταραχές όπως πονοκέφαλο, κούραση, ναυτία ή ψυχολογικές διαταραχές όπως κατάθλιψη, άγχος, απώλεια σεξουαλικής επιθυμίας και αυτοκτονίας. Τα δεδομένα που υπάρχουν μέχρι σήμερα, δεν επιτρέπουν την αποδοχή αυτών των συσχετισμών. Αντίθετα φαίνεται ότι οι εν λόγω διαταραχές μπορεί να είναι το αποτέλεσμα άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων και του τρόπου ζωής μας που συνοδεύεται από τη σύγχρονη συνεχή τεχνολογική αναβάθμιση [11]. Καταρράκτης: Σε εργαζόμενους που εκτίθενται σε ψηλά επίπεδα ραδιοσυχνοτήτων και σε ακτινοβολία μικροκυμάτων, έχουν περιγράφει περιπτώσεις ερεθισμού των ματιών και καταρράκτη. Στα επίπεδα στα οποία εκτίθεται το πλατύ 80

81 κοινό δεν προκαλούνται θερμικές αλλοιώσεις λόγω της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Δεν υπάρχουν στοιχεία που να τεκμηριώνουν ότι παθήσεις του τύπου αυτού μπορούν να συμβαίνουν στα επίπεδα ΗΜΠ στα οποία συνήθως υποβάλλεται το πλατύ κοινό [11, 18]. Εγκυμοσύνη: Η έκθεση των εγκύων γυναικών σε διάφορες πηγές ΗΜΠ, δεν έδειξαν ότι δημιουργείται αυξημένος κίνδυνος για ανωμαλίες στο παιδί, αποβολή, χαμηλό βάρος γέννησης ή εκ γενετής παθήσεις. Έχουν περιστασιακά περιγραφεί περιπτώσεις πρόωρων γεννήσεων και παιδιών χαμηλού βάρους γέννησης. Επρόκειτο για γυναίκες που εργάζονταν σε βιομηχανίες ηλεκτρονικών και είναι πιθανό ότι στις περιπτώσεις αυτές να υπήρξε έκθεση σε πεδία ασυνήθιστα ψηλά που δεν υπάρχουν στο σύνηθες καθημερινό περιβάλλον. Το γεγονός αυτό βρίσκεται σε αντίθεση με αυτά που γνωρίζουμε για την έκθεση σε ΗΜΠ ψηλού επιπέδου όπως αυτά που προκαλούν ιονισμό. Η ιονίζουσα ακτινοβολία (ακτίνες Χ, ακτίνες Γ, υπεριώδης ακτινοβολία), χαρακτηρίζεται από το μικρό μήκος κύματος, ψηλή συχνότητα και ψηλή ενέργεια. Η ιονίζουσα ακτινοβολία λόγω της ψηλής ενέργειας που τη χαρακτηρίζει, προκαλεί βλάβες στο γενετικό υλικό DNA των πυρήνων των κυττάρων και είναι αιτία καρκίνωνκαιλευχαιμίας. Πρέπει λοιπόν να τονίσουμε ότι υπάρχει σαφής διαφορά στις επιπτώσεις για την υγεία μεταξύ της ιονίζουσας ακτινοβολίας ψηλής ενέργειας και των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων χαμηλής έντασης και ενέργειας στα οποία καθημερινά υποβαλλόμαστε [11]. 8.2 Ακτινοβολία μικροκυμάτων και οι επιδράσεις στην υγεία Οι ανησυχίες του κοινού, των επιστημόνων και των γιατρών που προκύπτουν από την έκθεση στην ακτινοβολία, είναι δικαιολογημένα μεγάλες. Πράγματι ο σύγχρονος τρόπος ζωής συνοδεύεται και από την υποβολή μας καθημερινά, σε διάφορες μορφές ακτινοβολίας που προέρχονται από ολοένα και περισσότερες πηγές. Οι υψηλής ενέργειας ακτινοβολίες, όπως για παράδειγμα οι ακτίνες Χ, προκαλούν πέραν πάσης αμφιβολίας σοβαρές βλάβες στον οργανισμό όπως για 81

82 παράδειγμα διάφορες μορφές καρκίνου. Το ερώτημα όμως, αφορά τις επιδράσεις στον ανθρώπινο οργανισμό των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών χαμηλής ενέργειας. Οι πομποί ραδιόφωνων και τηλεοράσεων, τα κινητά τηλέφωνα, τα ραντάρ, οι φούρνοι μικροκυμάτων εκπέμπουν ακτινοβολία χαμηλής ενέργειας. Πολλές έρευνες μέχρι σήμερα δεν μπόρεσαν να τεκμηριώσουν επιβλαβείς επιπτώσεις στον ανθρώπινο οργανισμό εξ αιτίας των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων (ΗΜΠ). Υπήρξαν μελέτες που υποστήριζαν ότι υπήρχε συσχετισμός μεταξύ της ακτινοβολίας μικροκυμάτων και όγκων στον εγκέφαλο, λευχαιμιών και καρκίνου των όρχεων. Τα δεδομένα αυτά όμως δεν τεκμηριώθηκαν επαρκώς. Παράλληλα έδειχναν μόνο συσχετισμό και όχι αιτιολογική σχέση. Ο συσχετισμός μπορεί να οφειλόταν σε άλλους παράγοντες και όχι αναγκαστικά στα μικροκύματα [11, 18]. 8.3 Μη ιονίζουσες ακτινοβολίες και οι επιδράσεις στην υγεία Μη ιονίζουσες ακτινοβολίες είναι αυτές που μεταφέρουν σχετικά μικρή ενέργεια, ανίκανη να προκαλέσει ιοντισμό, ικανή όμως να προκαλέσει ηλεκτρικές, χημικές και θερμικές επιδράσεις στα κύτταρα, που μπορούν να αποβούν άλλοτε επιβλαβείς και άλλοτε ευεργετικές για τη λειτουργία τους. Ειδικότερα, μη ιονίζουσες ακτινοβολίες είναι οι ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες στις οποίες εντάσσονται τα στατικά ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, όπως είναι αυτά που δημιουργούνται στο φυσικό περιβάλλον, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που δημιουργούνται στο περιβάλλον διατάξεων ηλεκτρικής ενέργειας, τα ραδιοκύματα και τα μικροκύματα που εκπέμπονται από κεραίες επικοινωνιών καθώς και η υπέρυθρη, η ορατή και η υπεριώδης ακτινοβολία. Οι βιολογικές επιδράσεις των μη ιονίζουσων ακτινοβολιών διαφέρουν ουσιαστικά από αυτές της ιονίζουσας ακτινοβολίας και εξαρτώνται από την ένταση και τη συχνότητά τους. Έτσι, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία επιδρούν στο ανθρώπινο σώμα, επάγοντας πεδία και ρεύματα στο εσωτερικό του, ενώ τα ραδιοκύματα και τα μικροκύματα θερμαίνοντας τα κύτταρα και τους ιστούς [11]. 82

83 8.4 Πηγές μη ιονίζουσων ακτινοβολιών Μη ιονίζουσες είναι οι ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες που είναι ανίκανες να προκαλέσουν βιολογικές επιδράσεις λόγω ιονισμού. Στις ακτινοβολίες αυτές εντάσσονται τα στατικά ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία όπως είναι αυτά που δημιουργούνται στο φυσικό περιβάλλον, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που δημιουργούνται στο περιβάλλον διατάξεων ηλεκτρικής ενέργειας, τα ραδιοκύματα και τα μικροκύματα που εκπέμπονται από κεραίες επικοινωνιών (π.χ. σταθμούς βάσης κινητής τηλεφωνίας, κεραίες ραδιοφωνίας και τηλεόρασης, συστημάτων ραντάρ κ.ά.), καθώς και η υπεριώδης, η ορατή και η υπέρυθρη ακτινοβολία [11]. 8.5 Βιολογικές επιδράσεις Οι βιολογικές επιδράσεις που προκαλούν οι μη ιονίζουσες ακτινοβολίες είναι διαφορετικές από εκείνες της ιονίζουσας ακτινοβολίας, αλλά και μεταξύ τους. Έτσι, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία επιδρούν στο ανθρώπινο σώμα επάγοντας πεδία και ρεύματα στο εσωτερικό του, ενώ τα ραδιοκύματα και τα μικροκύματα θερμαίνοντας τα κύτταρα και τους ιστούς [11]. 8.6 Σύστημα ακτινοπροστασίας Οι βλαβερές επιδράσεις στην υγεία που είναι γνωστές για τις μη ιονίζουσες ακτινοβολίες είναι αυτές που προκύπτουν κατά την διάρκεια ή αμέσως μετά το πέρας της έκθεσης και προκύπτουν μόνο όταν υπερβαίνονται κάποια κατώφλια-στάθμες επιπέδων έκθεσης. Λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιαιτερότητες του κάθε ανθρώπου και το γεγονός ότι στο γενικό πληθυσμό υπάρχουν και ειδικές ομάδες ατόμων όπως μικρά παιδιά, ασθενείς, ηλικιωμένοι, έγκυες, προκύπτουν «βασικοί περιορισμοί» που η τήρησή τους εξασφαλίζει και την απουσία των βλαβερών επιδράσεων στην υγεία. Οι βασικοί περιορισμοί προκύπτουν από τα κατώφλια των αποδεδειγμένων βλαβερών επιδράσεων στην υγεία αφού υιοθετηθούν μεγάλοι συντελεστές ασφαλείας 83

84 π.χ. για τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία στο φάσμα 0-300GHz, της τάξης του 50. Οι βασικοί περιορισμοί όμως στην πλειονότητά τους δεν αφορούν άμεσα μετρήσιμα μεγέθη στο περιβάλλον διατάξεων εκπομπής, αλλά επαγόμενα μεγέθη στο εσωτερικό του σώματος των ανθρώπων που είναι δύσκολο να μετρηθούν. Για το λόγω αυτό και λαμβάνοντας υπόψη τις δυσμενέστερες συνθήκες σύζευξης της ακτινοβολίας με τον άνθρωπο, προκύπτουν «επίπεδα αναφοράς» που είναι εύκολα μετρήσιμες παράμετροι της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και η τήρησή τους εξασφαλίζει και την τήρηση του βασικού περιορισμού και κατά συνέπεια την απουσία των βλαβερών επιδράσεων στην υγεία. Σε ότι αφορά τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία στο εύρος συχνοτήτων 0-300GHz, η ελληνική νομοθεσία σε συνέχεια συστάσεων του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, της Διεθνούς Επιτροπής για την προστασία από τις μη ιονίζουσες ακτινοβολίες και της Ευρωπαϊκής Ένωσης, υιοθέτησε βασικούς περιορισμούς και επίπεδα αναφοράς και εξέδωσε όρια για την ασφαλή έκθεση του κοινού στο περιβάλλον διατάξεων εκπομπής χαμηλών και υψηλών συχνοτήτων σε όλο το φάσμα των σύγχρονων εφαρμογών και υπηρεσιών. Η ΕΕΑΕ μέσω ελέγχων και επί τόπου μετρήσεων, καταγράφει τα επίπεδα της έκθεσης του γενικού πληθυσμού και διασφαλίζει την τήρηση των θεσμοθετημένων ορίων σε όλους τους ελεύθερα προσπελάσιμους από το κοινό χώρους στο περιβάλλον σταθμών κεραιών και διατάξεων ηλεκτρικής ενέργειας, προδιαγράφοντας ειδικά μέτρα προφύλαξης του κοινού (όπου είναι αυτά απαραίτητα) [21]. 84

85 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 Ο ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΑΛΥΤΕΡΗ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΚΙΝΗΤΟΥ ΤΗΛΕΦΩΝΟΥ 9.1 Τι είδους έρευνα απαιτείται για τη διαμόρφωση οριστικών συμπερασμάτων σχετικών με το εάν η έκθεση στην ενέργεια ΡΣ που εκπέμπουν τα κινητά τηλέφωνα αποτελεί κίνδυνο για την υγεία; Ένας συνδυασμός εργαστηριακών και επιδημιολογικών ερευνών σε χρήστες κινητών τηλεφώνων μπορεί να οδηγήσει σε μερικά από τα επιθυμητά συμπεράσματα. Οι μελέτες έκθεσης πειραματοζώων για όλη τη διάρκεια της ζωής τους χρειάζονται μερικά χρόνια για να ολοκληρωθούν. Ωστόσο, απαιτείται πολύ μεγάλος αριθμός πειραματοζώων για να αποδειχθεί κατά αξιόπιστο τρόπο πιθανή δράση της ενέργειας ΡΣ ως παράγοντα που ευθύνεται ή συμβάλλει στην ανάπτυξη καρκίνου, αν υφίσταται τέτοια δράση. Οι επιδημιολογικές μελέτες μπορούν να οδηγήσουν σε συμπεράσματα που αφορούν άμεσα συγκεκριμένες ομάδες ανθρώπων. Όμως, χρειάζονται δέκα ή και περισσότερα χρόνια παρακολούθησης για την παροχή απαντήσεων σχετικά με συγκεκριμένες επιπτώσεις στην υγεία, όπως η ανάπτυξη καρκίνου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μεσοδιάστημα μεταξύ της έκθεσης σε ένα πιθανώς καρκινογενή παράγοντα και της ανάπτυξης του καρκίνου - εφόσον αυτό συμβεί- μπορεί να διαρκέσει αρκετά χρόνια. Η ερμηνεία των επιδημιολογικών μελετών εμποδίζεται από δυσκολίες στη μέτρηση της πραγματικής έκθεσης σε ραδιοκύματα λόγω καθημερινής χρήσης κινητών τηλεφώνων. Πολλοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν τις μετρήσεις, όπως το μοντέλο του κινητού τηλεφώνου ή η γωνία με την οποία ο χρήστης κρατάει το κινητό τηλέφωνο ή η απόσταση του από το κεφάλι [15]. 9.2 Χρήση κινητού τηλεφώνου από παιδιά Πολλές ερευνητικές ομάδες συμβουλεύουν ότι τα παιδιά πρέπει να αποθαρρύνονται από τη χρήση κινητών τηλεφώνων. Για παράδειγμα, η κυβέρνηση 85

86 του Ηνωμένου Βασιλείου διένειμε φυλλάδια τα οποία περιείχαν αυτή την εισήγηση το Δεκέμβριο του Σύμφωνα με την οδηγία αυτή, η Ανεξάρτητη Ομάδα Εμπειρογνωμόνων για τα Κινητά Τηλέφωνα (Independent Group of Experts on Mobile Phones IEGMP) της Βρετανίας αναφέρει ότι παιδιά ηλικίας μικρότερης των 16 ετών πρέπει να αποθαρρύνονται από τη χρήση κινητών τηλεφώνων. Το 2004, αυτό το όριο ηλικίας μειώθηκε στα 10 έτη, δίνοντας έμφαση στη χρήση των κινητών τηλεφώνων από παιδιά μόνο για τις απαραίτητες κλήσεις. Ωστόσο, επισημάνθηκε ότι δεν υπάρχει απόδειξη ότι η χρήση των κινητών τηλεφώνων μπορεί να προκαλέσει καρκίνο του εγκεφάλου ή άλλα επιβλαβή αποτελέσματα. Η εισήγηση για τον περιορισμό της χρήσης κινητών τηλεφώνων από τα παιδιά ήταν καθαρά προληπτική και δεν βασίστηκε σε επιστημονικά δεδομένα, παρά μόνο στο γεγονός ότι τα παιδιά διαθέτουν μικρότερο σε διαστάσεις κεφάλι και λεπτότερο κρανίο. Αυτοί οι παράγοντες, σε συνδυασμό με το αναπτυσσόμενο νευρικό σύστημα των παιδιών αλλά και την αναμενόμενη πλέον μακροχρόνια έκθεση του παιδιούχρήστη σε σχέση με αυτήν ενός ενήλικου, θέτουν τα παιδιά σε μία ομάδα ιδιαίτερης ευαισθησίας [20]. 9.3 Ομάδες αυξημένης ευαισθησίας Αυξημένη ευαισθησία κατά την έκθεση σε μη ιοντίζουσα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μπορεί να οφείλεται και σε ανεπαρκή θερμορυθμιστική λειτουργία ή σε παρουσία εμφυτευμένων ιατρικών συσκευών. Εμφυτευμένες μεταλλικές συσκευές έχουν ως αποτέλεσμα την τοπική αύξηση της απορροφούμενης ισχύος, με συνέπεια τη θέρμανση των γύρω βιολογικών ιστών. Τέτοιες συσκευές είναι ορθοπεδικές μεταλλικές συσκευές, μεταλλικές καρδιακές βαλβίδες καθώς και εμφυτευμένα συστήματα χορήγησης φαρμάκων, όπως ινσουλίνης, που περιέχουν μεταλλικά μέρη. Για άλλες εμφυτευμένες συσκευές, όπως οι καρδιακοί βηματοδότες και τα κοχλιακά εμφυτεύματα, το κυριότερο πρόβλημα προκαλείται από φαινόμενα ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής. Σύμφωνα με μελέτη του ανεξάρτητου οργανισμού για την Έρευνα στις Ασύρματες Τεχνολογίες (Wireless Technology Research, WTR), μερικοί τύποι βηματοδοτών είναι ευαίσθητοι σε εξωτερικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Για το λόγο αυτό, άτομα που φέρουν εμφυτευμένο βηματοδότη, πρέπει να κρατούν το 86

87 φορητό τηλέφωνο, ακόμη και όταν βρίσκεται σε κατάσταση αναμονής, σε απόσταση τουλάχιστον 15 cm από το βηματοδότη [20]. 9.4 Κινητό τηλέφωνο και οδήγηση Σύμφωνα με το νέο Κ.Ο.Κ., η χρήση κινητού τηλεφώνου κατά την οδήγηση επιτρέπεται μόνον όταν αυτό είναι τοποθετημένο σε ειδική θέση για ανοικτή ακρόαση ή όταν χρησιμοποιείται με ακουστικό ασύρματης επικοινωνίας (bluetooth). Σημαντικός αριθμός ερευνών έχει δείξει ότι η χρήση του κινητού τηλεφώνου κατά τη διάρκεια της οδήγησης προκαλεί απόσπαση της προσοχής και αυξάνει σημαντικά τον κίνδυνο ατυχήματος. Οι οδηγοί που χρησιμοποιούν το κινητό τηλέφωνο: δεν έχουν καλή αντίληψη του τι συμβαίνει στο δρόμο δεν προσέχουν τις πινακίδες δεν διατηρούν την κατάλληλη θέση στη λωρίδα κυκλοφορίας και σταθερή ταχύτητα είναι πιθανό να μην διατηρούν την απόσταση ασφαλείας από το προπορευόμενο όχημα δεν έχουν καλά αντανακλαστικά αισθάνονται περισσότερο άγχος Επίσης, οι έρευνες έχουν καταδείξει ότι είναι τέσσερις φορές πιθανότερο οι οδηγοί αυτοί να προκαλέσουν ατύχημα. Πάντως, η χρήση εξαρτημάτων bluetooth ή η χρήση του κινητού τηλεφώνου σε ανοικτή ακρόαση κατά τη διάρκεια της οδήγησης δεν μειώνουν σημαντικά τον κίνδυνο διότι τα προβλήματα προκαλούνται κυρίως λόγω της απόσπασης της προσοχής από την οδήγηση κατά τη διάρκεια της συνομιλίας. Σε περίπτωση που η συνομιλία στο κινητό τηλέφωνο με bluetooth ή με ανοικτή ακρόαση κρίνεται απαραίτητη κατά τη διάρκεια της οδήγησης - κυρίως για επαγγελματίες οδηγούς ή σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης- τότε: Πρέπει να είναι σίγουρο ότι το bluetooth του κινητού τηλεφώνου ενεργοποιείται πριν ξεκινήσει η οδήγηση 87

88 Η συνομιλία πρέπει να είναι σύντομη. Καλό είναι να αποφεύγονται οι πολύπλοκες και συναισθηματικά φορτισμένες συνομιλίες Πρέπει να ενημερωθεί ο συνομιλητής ότι ο χρήστης κινητού οδηγεί Η σύνταξη γραπτών μηνυμάτων απαγορεύεται κατά τη διάρκεια της οδήγησης Να τερματίζεται η συνομιλία, αμέσως μόλις γίνει αντιληπτή η απόσπαση της προσοχής από την οδήγηση Επίσης, σε περίπτωση συνομιλίας με κινητό τηλέφωνο κατά τη διάρκεια της οδήγησης είναι απαραίτητη η χρήση εξωτερικής κεραίας για να αποφεύγονται οι επιπτώσεις του μεταλλικού αμαξώματος που δρα ως κλωβός. Κατά περίπτωση, υπάρχει συμβολή πρωτεύοντος κύματος και ανακλώμενου αλλά και αποκλεισμός τμήματος της εκπομπής προς το σταθμό βάσης [20]. 9.5 Η ακτινοβολία των κινητών τηλεφώνων και η αρχή της προφύλαξης Οι αποδεδειγμένες επιπτώσεις στη υγεία του ανθρώπου από την έκθεση σε μη ιοντίζουσα ακτινοβολία, όπως αυτή των κινητών τηλεφώνων, είναι θερμικές. Από τις θερμικές επιπτώσεις έχουν προκύψει τα όρια του SΑR ως όρια αποδεκτής έκθεσης. Επιπτώσεις άλλου είδους δεν έχουν ακόμη τεκμηριωθεί. Η διεθνής επιστημονική κοινότητα θα χρειαστεί κάποιο χρονικό διάστημα για να ολοκληρώσει την έρευνα και να καταλήξει αν υπάρχουν άλλες επιβλαβείς επιπτώσεις και ποιες είναι αυτές. Στο διάστημα αυτό, αν κάποιος αισθάνεται ανήσυχος μπορεί να λάβει ορισμένα μέτρα προφύλαξης όπως: Να χρησιμοποιεί το κινητό τηλέφωνο εκεί όπου η ποιότητα του λαμβανόμενου σήματος είναι ικανοποιητική και να αποφεύγει τη χρήση του σε κλειστούς χώρους (π.χ. ασανσέρ, υπόγεια, μετρό, αυτοκίνητο κ.λπ.). Να χρησιμοποιεί εξαρτήματα αποδέσμευσης των χεριών ("hands free kits") και όταν ομιλεί, να κρατά το κινητό σε απόσταση από το σώμα του και το κεφάλι του. Οι συνομιλίες του από το κινητό τηλέφωνο να είναι όσο το δυνατό μικρότερης διάρκειας. 88

89 Να προτιμά τη χρήση σταθερών τηλεφώνων όταν διατίθενται ή την αποστολή SMS αντί της συνομιλίας στο κινητό τηλέφωνο. Να αποθαρρύνει τη χρήση κινητών τηλεφώνων από παιδιά [20]. 89

90 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10 Ο ΤΟ ΠΕΔΙΟΜΕΤΡΟ NBM-550 NARDA BROADBAND FIELD METER 10.1 Σχετικά με το όργανο NBM-550 Το όργανο Narda Broadband Field Meter NBM-550 παρέχει την δυνατότητα μέτρησης σε κάθε έναν που ανησυχεί με το θέμα της Ηλεκτρομαγνητικής μόλυνσης και μπορεί να χρησιμοποιήσει το εργαλείο αυτό για τη μέτρηση μη ιονίζουσας ακτινοβολίας με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια εντός του φάσματος συχνοτήτων από 100 khz έως 60 GHz (ανάλογα με το στέλεχος- probe που χρησιμοποιείται). Το όργανο διαθέτει ένα ευρύ φάσμα λειτουργιών, αλλά είναι πολύ εύκολο στη χρήση. Διαθέτει επίσης μια εύχρηστη σχεδίαση, ισχυρό περίβλημα, μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, και η υψηλή ακρίβεια μέτρησης [24]. Φωτογραφία 3: Narda Broadband Field Meter NBM Εφαρμογές Το ΝΒΜ-550 κάνει μετρήσεις ακριβείας για την ανθρώπινη ασφάλεια, ιδίως σε εργασιακό περιβάλλον όπου είναι πιθανό το υψηλό ηλεκτρικό ή μαγνητικό πεδίο. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να καταδείξει την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC) των συσκευών και του εξοπλισμού. Τέτοια παραδείγματα είναι: Μέτρηση εντάσεων πεδίου στο πλαίσιο των γενικών κανόνων ασφαλείας. 90

91 Μέτρηση των εντάσεων πεδίου όσον αφορά την εκπομπή και τον εξοπλισμό ραντάρ για τη δημιουργία ζωνών ασφαλείας και για την παρακολούθηση κατά τη διάρκεια λειτουργίας των επιχειρήσεων. Μέτρηση της έντασης του πεδίου που προέρχεται από αναμεταδότες κινητής τηλεφωνίας και των συστημάτων δορυφορικής επικοινωνίας για να εξασφαλιστεί η συμμόρφωση με τις οριακές τιμές ανθρώπινης ασφάλειας. Μέτρηση της έντασης του πεδίου στο βιομηχανικό περιβάλλον εργασίας, όπως ο εξοπλισμός συγκόλλησης πλαστικού, RF θέρμανσης, βαφής, και ο εξοπλισμός στεγνώματος-ξήρανσης. Μετρήσεις για να εξασφαλίζεται η ασφάλεια των προσώπων που χρησιμοποιούν εξοπλισμό διαθερμίας και άλλο ιατρικό εξοπλισμό που παράγει υψήσυχνη ακτινοβολία. Οι μετρήσεις της έντασης του πεδίου σε κύτταρα TEM και Επιμελητήρια απορροφητήρα [24]. Φωτογραφία 4: Το όργανο NBM-550 Narda Broadband Field Meter και το πλαϊνό μέρος του με τις εισόδους που διαθέτει. Περιγραφή της εξωτερικής μορφής του Οργάνου Στο σχήμα 20 φαίνεται ότι το όργανο διαθέτει τα κάτωθι: 1Υποδοχή σύνδεσης Probe 2 Μικρόφωνο 91

92 3 Οθόνη 4 πάνελ λειτουργίας Πλήκτρα λειτουργιών Χρησιμοποιείται για να επιλέξετε τις λειτουργίες του μενού που εμφανίζεται στην οθόνη Πλήκτρο ESC Χρησιμοποιείται για την έξοδο από ένα μενού / επαναφέρετε λειτουργίες και οι μετρούμενες τιμές Πλήκτρο OK Χρησιμοποιείται για να ανοίξετε ένα μενού ή μια λειτουργία / επιβεβαιώσετε μια ρύθμιση Πλήκτρα UP / DOWN βέλος Χρησιμοποιείται για την επιλογή των μενού και τις λειτουργίες / αλλαγή τιμών / κλειδώσετε το πληκτρολόγιο / αλλάξετε την αντίθεση. ON / OFF πλήκτρο Χρησιμοποιείται για να ενεργοποιήσετε τη συσκευή ή να απενεργοποιήσετε Φόρτιση Κατάσταση φόρτισης Δείχνει την κατάσταση φόρτισης (κόκκινο = γρήγορη φόρτιση, πράσινο = διατήρηση φόρτισης) Κατάσταση Κατάσταση λειτουργίας Δείχνει την κατάσταση λειτουργίας του οργάνου: Πράσινο = κανονική λειτουργία, κόκκινο = απομακρυσμένη λειτουργία, αναβοσβήνει κόκκινο = ενημέρωση λογισμικού ή υπέρβαση του ορίου συναγερμού 5 Τρίποδα bush 6 Ηλεκτρικός και οπτικός υποδοχέας 6α Υποδοχή πολλαπλών λειτουργιών για USB / GPS (προαιρετικά) / εξωτερική σκανδάλη 6β Υποδοχή Ακουστικών 6γ Οπτική υποδοχή 6δ AC Adapter / φορτιστής 7 Τρίποδο Μπους (στο πίσω μέρος του οργάνου) 8 Θήκη μπαταριών (στο πίσω μέρος του οργάνου) [24] 92

93 Το εργαλείο Probe Φωτογραφία 5: Ένα probe 10.3 Το GPS Το GPS, δέκτης μονάδας, περιλαμβάνεται για την επιλογή του ως εξάρτημα. Σας επιτρέπει να καθοριστεί η ακριβής θέση του οργάνου που χρησιμοποιείται με την βοήθεια του GPS (Global Positioning System) [24]. Φωτογραφία 6: Το GPS στο όργανο 10.4 Υποδοχή GPS Η μονάδα δέκτη GPS περιλαμβάνεται ως αξεσουάρ στο σύνολο επιλογών και σας επιτρέπει να καθορίσετε την ακριβή θέση του οργάνου που χρησιμοποιεί GPS 93

94 (Global Positioning System). Όταν η μονάδα GPS είναι συνδεδεμένη, οι συντεταγμένες μαζί με άλλες πληροφορίες εμφανίζονται στο άνω τμήμα της οθόνης. Αν το GPS δεν μπορεί να έχει λήψη (τοποθεσίας) παρά την σύνδεση της μονάδας GPS (π.χ. σε κλειστούς χώρους), τότε τα στοιχεία Lat (Latitude = Γεωγραφικό Πλάτος) και Lon (Longitude = Γεωγραφικό Μήκος) εμφανίζονται χωρίς τις κατάλληλες τιμές (τοποθεσίες). Αν γίνει η σύνδεση με το GPS, αλλά ξαφνικά διακοπεί (π.χ. λόγω της κακής ποιότητας του σήματος ή μια αποσύνδεση του καλωδίου του GPS), εμφανίζονται οι πιο πρόσφατες διαθέσιμες συντεταγμένες που έχουν παραμένει έως την διακοπή και επισημαίνονται με ένα θαυμαστικό [24] Βαθμονόμηση Το ΝΒΜ-550 και τα probes- ανιχνευτές πρέπει να βαθμονομηθούν σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα για να διασφαλιστεί η ποιότητα των αποτελεσμάτων των μετρήσεων. Εάν έχετε χάσει την ημερομηνία για τη βαθμονόμηση, αυτό θα εμφανίζεται ως παράλειψη, αφού όμως γίνει ο αυτοέλεγχος είναι πλήρης- ολοκληρωμένο. Συμβουλή: Μπορείτε να δείτε τις τελευταίες και επόμενες ημερομηνίες βαθμονόμησης, σύμφωνα με MAIN(κύριο πλήκτρο) / ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ / πληροφορίες της συσκευής και... / PROBE ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ [24]. Φωτογραφία 7: Η βαθμονόμηση 94

95 10.6 Η ερμηνεία των συμβολισμών Lat : Latitude = Γεωγραφικό Πλάτος Lon : Longitude = Γεωγραφικό Μήκος!Προειδοποίηση ότι τα εμφανιζόμενα δεδομένα του GPS δεν είναι ενημερωμένα. +: Τα δεδομένα GPS που λαμβάνονται με ενισχυμένη ακρίβεια (απόκλιση <3 m). Αυτό το είδος της υποδοχής είναι δυνατόν μόνο σε περιοχές όπου η αντίστοιχη δορυφορική υπηρεσία είναι διαθέσιμη. Φωτογραφία 8: Μέσω του GPS έχουμε όλα τα δεδομένα για τον χώρο και βλέπουμε και τους αντίστοιχούς συμβολισμούς Σημείωση: Μετά τη σύνδεση με τη μονάδα GPS, μπορεί να χρειαστούν έως και 5 λεπτά για να εμφανιστεί η θέση στην οθόνη. Ο χρόνος αναμονής μειώνεται με βραχυπρόθεσμες απενεργοποίηση και ενεργοποιήσεις, όταν δηλαδή οι θέσεις των δορυφόρων αλλάζουν μόνο οριακά. Λήψη GPS μπορεί να επηρεαστεί από τα υψηλά επίπεδα τομέα και, συγκεκριμένα, από τα επίπεδα στον τομέα της L-band (1 έως 2 GHz) [24] Πλοήγηση στο μενού Χρησιμοποιήστε τα παρακάτω πλήκτρα για να πλοηγηθείτε στο μενού και να επιλέξετε τις λειτουργίες: Πλήκτρα λειτουργιών Επιλέξτε τη λειτουργία που εμφανίζεται στην οθόνη, η οποία εξαρτάται από την επιλεγμένη μενού 95

96 Πλήκτρο ESC Εξέρχεται από το μενού (με ή χωρίς να κάνετε αλλαγές) Πλήκτρο OK Ανοίγει ένα μενού ή μια λειτουργία και επιβεβαιώνει μια ρύθμιση / Πλήκτρο Επιλέξτε ένα μενού ή μια λειτουργία και να αλλάξετε τις τιμές. Να απλοποιήσει την περιγραφή της επιλογής ενός επιπέδου του μενού ή λειτουργία, τα ονόματα του μενού και της λειτουργίας θα πρέπει να αναφέρονται το ένα μετά το άλλο και να χωρίζονται με μια κάθετο [24] Ρύθμιση του Αυτόματου Μηδέν (Auto-Zero) της αναπροσαρμογής Μηδενισμός αντισταθμίζει την επίδραση των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας επί των αποτελεσμάτων των μετρήσεων της βασικής μονάδας. Καμία μέτρηση δεν είναι δυνατή κατά τη διάρκεια ενός μηδενισμού, η οποία λαμβάνει 7άρια. Για την περίοδο αυτή, η τελευταία τιμή μέτρησης εμφανίζεται και ένα υπόλοιπο μετρητής χρόνου παρουσιάζεται. Αν είναι ενεργοποιημένη η λειτουργία του Διαστήματος Αυτόματου Μηδέν, μια αυτόματη ρύθμιση μηδενός, θα διενεργείται στα καθορισμένα χρονικά διαστήματα. Οι παρακάτω ρυθμίσεις είναι δυνατές: Λεπτά 6/15/30/60: Αυτόματο μηδέν κάθε 6/15/30/60 λεπτά off: Η Αυτόματη μηδέν λειτουργία απενεργοποιημένη Η προεπιλεγμένη ρύθμιση είναι 15 λεπτά. Αλλαγή της ρύθμισης 1. Ανοίξτε τη λειτουργία Auto-Zero Interval (ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ MAIN-κύριες / ΜΕΤΡΗΣΗ / Next- επόμενο /...). 2. Χρησιμοποιήστε τα πλήκτρα βέλους / για να επιλέξετε την επιθυμητή ρύθμιση και στη συνέχεια πατήστε το πλήκτρο OK για να επιβεβαιώσετε τη ρύθμιση. Ξεκινώντας μια ρύθμιση του μηδενός χειροκίνητα 1. Ανοίξτε το κύριο μενού. 2. Πατήστε το πλήκτρο Zero λειτουργία. Η ρύθμιση του μηδενός γίνεται και το όργανο αλλάζει τελικά πίσω στην οθόνη μέτρησης [24]. 96

97 10.9 Η Δυνατότητα της ρύθμιση της ημερομηνίας και της ώρας Πριν αρχίσετε να χρησιμοποιείτε τη συσκευή, ρυθμίστε την ημερομηνία και την ώρα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, αν θέλετε να αποθηκεύσετε μετρούμενες τιμές, επειδή επίσης η ημερομηνία και η ώρα της μέτρησης αποθηκεύονται. Συμβουλή: Αντί να κάνετε τη ρύθμιση χειροκίνητα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το λογισμικό μέσω ενός υπολογιστή, το οποίο παρέχεται για να συγχρονίσετε την ημερομηνία και την ώρα [24] Ο τρόπος για την ρύθμιση της ημερομηνίας και της ώρας 1. Ανοίξτε τη λειτουργία ρολογιού στο κυρίως μενού. 2. Ρυθμίστε τη Μορφή της Ώρας: - Επιλέξτε τη λειτουργία μορφή ώρας, - Χρησιμοποιήστε τα πλήκτρα βέλους / για να επιλέξετε την 12-ωρη μορφή ώρας ή 24 -ωρη μορφή ώρας και πατήστε το πλήκτρο OK για να επιβεβαιώσετε την επιλογή. 3. Ρυθμίστε την Ώρα: - Επιλέξτε τη λειτουργία Ώρα, - Χρησιμοποιήστε τα </> πλήκτρα λειτουργίας για να επιλέξετε τα δευτερόλεπτα, λεπτά ή ώρες, και χρησιμοποιήστε τα πλήκτρα βέλους / για να αλλάξετε την τιμή. Εάν επιλέξετε τη μορφή ώρας 12 ωρών, θα πρέπει να επιλέξετε ΠΜ ή ΜΜ, - Πατήστε το πλήκτρο OK για να επιβεβαιώσετε την επιλογή. 4. Ορίσετε τη Μορφή Ημερομηνίας: - Επιλέξτε τη λειτουργία Μορφή Ημερομηνίας, - Χρησιμοποιήστε τα πλήκτρα βέλους / για να επιλέξετε τη μορφή (ηη / μμ / εεεε, ηη.μμ.εεεε, εεεε-μμ-ηη) και πατήστε το πλήκτρο OK για να επιβεβαιώσετε την επιλογή. 5. Ρυθμίστε την Ημερομηνία: - Επιλέξτε τη λειτουργία Ημερομηνία, - Χρησιμοποιήστε τα </> πλήκτρα λειτουργίας για να επιλέξετε την ημέρα, μήνα ή έτος και να χρησιμοποιήσουν τα βέλη / για να αλλάξετε την τιμή, - Πατήστε το πλήκτρο OK για να επιβεβαιώσετε την επιλογή [24]. 97

98 Φωτογραφία 9: Η ώρα και η ημερομηνία Παρουσίαση μέτρησης σε Κανονικής λειτουργίας Τα τελευταία αποτελέσματα των μετρήσεων παρουσιάζονται σε κανονική λειτουργία. Μπορείτε επίσης να εμφανίσετε μέγιστες και μέσες τιμές Δυνατότητα της επιλογής του τύπου του αποτελέσματος 550: Μπορείτε να επιλέξετε τις ακόλουθες ενδείξεις αποτελεσμάτων στην NBΜ- Τύπος αποτέλεσμα Περιγραφή Πραγματική: Η τελευταία μετρούμενη τιμή της έντασης του πεδίου εμφανίζεται αριθμητικά και ως ραβδόγραμμα. Max Hold: Η μέγιστη ένταση πεδίου που μετράται κατά τη διάρκεια της μέτρησης είναι σταματημένη (παγωμένη) και εμφανίζεται αριθμητικά και ως χωριστή γραμμή στο ραβδόγραμμα. Το ραβδόγραμμα εξακολουθεί να εμφανίζει την τελευταία τιμή. Πατήστε το πλήκτρο ESC (Clear) για να επαναφέρετε την τιμή οθόνης 0. Η μέση τιμή: Κατά μέσο όρο προσδιορίζεται και εμφανίζεται οι τρέχουσες τιμές μέτρησης. Η πρόοδος στη διαμόρφωση της μέσης τιμής εμφανίζεται ως ραβδόγραμμα μέχρις ότου προσδιορισθεί η πρώτη έγκυρη μέση τιμή. Ο υπολειπόμενος χρόνος μέτρησης σε δευτερόλεπτα εμφανίζεται στο παράθυρο στα δεξιά. Το ραβδόγραμμα εξαφανίζεται μόλις έχει προσδιοριστεί η πρώτη μέση τιμή. Το μέσο αποτέλεσμα είναι τότε έγκυρο. Καθώς η μέτρηση συνεχίζεται, ο μέσος όρος διαμορφώνεται συνεχώς 98

99 χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια του χρονικού παραθύρου (χρόνος μέσου όρου). Πατήστε το πλήκτρο ESC (Clear) για να επαναφέρετε την τιμή οθόνης 0. Max Μέση τιμή: Εμφανίζεται η μέγιστη αξία των μετρημένων μέσων τιμών. Οι μέσες τιμές προσδιορίζονται όπως περιγράφεται για τον Μέσο τύπο αποτελέσματος. Εμφανίζεται μόνο η υψηλότερη μέση τιμή η οποία καθορίζεται κατά τη διάρκεια της μέτρησης. Πατήστε το πλήκτρο ESC (Clear) για να επαναφέρετε την τιμή οθόνης 0. Οι ακόλουθοι μέσοι όροι καθορίζονται για τους τύπους αποτελεσμάτων Μέτριος ή Μέγιστος Μέσος Όρος: Γραμμικός μέσος όρος των τιμών ηλεκτρικής ενέργειας (π.χ. W/m2 ή mw/cm2) Μέσης τετραγωνικής ρίζας (RMS) των τιμών πεδίου (π.χ. V / m ή A / m) Και οι δύο τύποι του μέσου δίνουν το ίδιο αποτέλεσμα. Η διαδικασία του μέσου όρου προσαρμόζεται με τα τρέχοντα πρότυπα ασφαλείας για πεδία υψηλής συχνότητας και συνήθως λαμβάνει χώρα επί χρονικό διάστημα 6 λεπτών. Οι μονάδες από τη μετρούμενη τιμή μπορεί να αλλάξουν ανά πάσα στιγμή, χωρίς να επηρεάζει τα αποτελέσματα που έχουν ήδη μέσο όρο [24] Ο τρόπος της επιλογής του τύπου του αποτελέσματος Πατήστε το πλήκτρο Τύπος Αποτελεσμάτων επανειλημμένα μέχρι να εμφανιστεί ο επιθυμητός τύπος αποτελέσματος Πάγωμα μετρούμενης τιμής Πατήστε το πλήκτρο Hold (=κράτηστε) να παγώσει τη μετρούμενη τιμή που εμφανίζεται αυτή τη στιγμή. Hold εμφανίζεται στην οθόνη. Αλλάζει η ετικέτα του κουμπιού για να απελευθερωθεί. Πατήστε το πλήκτρο Απελευθέρωση = Αφήστε το για συνεχίσει η μέτρηση Δυνατότητα Αποθήκευσης μιας μετρούμενης τιμής Μπορείτε να αποθηκεύσετε τις μετρούμενες τιμές στην εσωτερική μνήμη της NBΜ- 550 για την τεκμηρίωση [24]. 99

100 Ο τρόπος για την Αποθήκευση μιας μετρούμενης τιμής Πατήστε το πλήκτρο Store(αποθήκευση). Η μετρούμενη τιμή που εμφανίζεται αυτή τη στιγμή είναι αποθηκευμένη με την ημερομηνία και την ώρα με αριθμό ευρετηρίου που εμφανίζεται. Επίσης εμφανίζεται ο υπόλοιπος χώρος μνήμης. Μπορείτε, επίσης, να ενεργοποιήσετε την αποθήκευση των τιμών που μετρώνται χρησιμοποιώντας ένα εξωτερικό σήμα Αποθήκευση μετρούμενων τιμών χρησιμοποιώντας ένα εξωτερικό σήμα 1. Ανοίξτε τη λειτουργία εξωτερικής ενέργειας (MAIN / INTERFACE /...). 2. Χρησιμοποιήστε τα πλήκτρα βέλους / για να επιλέξετε τη ρύθμιση On (άνοιγμα) και πατήστε το πλήκτρο ΟΚ. 3. Συνδέστε το καλώδιο το εξωτερικού σήματος (προαιρετικό εξάρτημα) στην υποδοχή πολλαπλών λειτουργιών και συνδέστε το άλλο άκρο (BNC) σε μια επαφή ελέγχου (π.χ. επαφή κλείσιμο μιας οδόμετρο). 4. Η μετρούμενη τιμή θα αποθηκεύεται κάθε φορά που κλείνει η επαφή (όπως ακριβώς και το πλήκτρο της λειτουργίας αποθήκευσης) [24]. Φωτογραφία 10: Δυνατότητα αποθήκευσης των μετρούμενων τιμών 100