Torres de Telefonia Celular: Minimizando a Exposição Ocupacional a Campos Eletromagnéticos Alexssandro Ramos da Cruz; Maria Cristina Aguiar Campos
Sistemas de comunicação sem fio telefone celular internet móvel telefone sem fio torres de telefonia celular torres de rádio e tv redes sem fio (Wifi, Bluetooth...) Exposição a Campos Eletromagnéticos CRESCENTE
áreas da medicina (MRI, ondas-curtas...) sistemas de segurança e identificação sistemas de energia, aparelhos elétricos... Exposição a Campos Eletromagnéticos CRESCENTE
** telefonia móvel frequências entre 400 a 2500 MHz Radiações Não-Ionizantes 0 até 300 GHz campos eletromagnéticos (CEMs) 300 a 3.000.0000 GHz radiações ópticas (IV, LV, UV)
Exposição Ocupacional Trabalhador muito próximo da fonte e geralmente por tempo prolongado Exposição a campos mais intensos podendo exceder limites
Exposição Ocupacional a Campos Eletromagnéticos (CEMs) CEMs raramente identificados (PPRA) no ambiente de trabalho!! Avaliação quantitativa de CEMs inexistente (ou inadequada)!!
energia eletromagnética irradiada densidade de potência [S] = W/m 2 energia absorvida [SAR]=W/kg Efeito: radiação aquecimento absorvida (SAR) SAR (potência absorvida por tecidos biológicos (W/kg) relacionada ao campo elétrico induzido e à elevação da temperatura dos tecidos. nem sempre o efeito biológico produz danos à saúde
Campos elétricos e magnéticos variáveis são interdependentes constituem os campos eletromagnéticos propagam-se sob a forma de onda com a velocidade da luz (c = 3.10 8 m/s) transportam energia eletromagnética para pontos distantes do espaço Onda-plana (d >> ): campos E e perpendiculares entre si, e ambos, perpendiculares à direção de propagação (X) H
Exposição em campo distante (d >> ) aproximação onda-plana é válida Densidade de potência expressa por: c S 2 2 E E W 2 120 π 377 m S 2 2 W 120 H H 377 2 m ** d = 2 L 2 / onde: d = distância ; = comprimento de onda L = dimensão máxima total da antena transmissora (L >>) ** campo próximo (d < 3 ) comportamento aleatório (não vale onda-plana)
Exposição Ocupacional em Campo Próximo (d << ) onda-plana não é válida comportamento aleatório dos campos c necessário medir campos separadamente simulações : modelos esférico e/ou cilíndrico ** d = 2 L 2 / onde: d = distância ; = comprimento de onda L = dimensão máxima total da antena transmissora (L >>) ** campo próximo (d < 3 ) comportamento aleatório (não vale onda-plana)
Antena Setorial Tipo Painel
Antena Setorial (Direcional) Tipo Painel
Relação F/C: Cone de Energia α = 30º ** menor relação encontrada dentro do cone de energia 30º
Configurando Padrão de Radiação Vertical Pattern Horizontal Pattern Single dipole 4 dipoles collinearly stacked Addition of back plate vertical beamwidth depends on no. of elements horizontal beamwidth depends on back plate separation 2 dipoles horizontally stacked
Relação Frente Costas (F/C) Antena Setorial Tipo Painel Costas Frente F/C = (Frente) (Costas)
** mesmo nas laterais e costas de antenas painel setoriais os campos podem ser intensos
Antena Omnidirecional (dipolo de meia-onda )
Antena Omnidirecional (dipolo de meia-onda )
tilt mecânico antena visivelmente inclinada * * trabalhador (capacitado/treinado) pode inferir a direção aproximada do lóbulo principal ** lóbulos secundários necessário conhecer diagrama de radiação da antena
tilt elétrico antena não está inclinada * * trabalhador não pode inferir a direção vertical e nem a horizontal do feixe principal
Densidade de potência irradiada P 4 πr isotr. S 2 W 2 m antenas isotrópicas S P x G 2 4 πr L W 2 m antenas direcionais (painel, discos) G L - ganho linear da antena * modelo válido em campo distante (ondas esféricas) ** muito conservador no campo próximo *** modelo cilíndrico melhor p/ campo próximo (2rL ao invés de 4 r 2)
S P x G 4πr 2 EIRP 2 4πr EIRP = potência efetiva isotrópicamente irradiada G = ganho numérico G = 10 dbi/10 (ex.: ganho logarítmico 14 db i G = 25,1) reflexão da onda pode aumentar campo elétrico (fator 1,6 a 2) S 2,56 x EIRP 4 πr 2 2 E 377 ** EIRP = 1,64 ERP ** ERP = potência efetiva irradiada relativa ao dipolo de meia-onda
Cálculo das distâncias de maior aproximação da antena r = distância mínima da antena f = freqüência em MHz e.r.p. = potência efetiva radiada na direção de maior ganho da antena e.i.r.p. = potência equivalente isotropicamente radiada na direção de maior ganho da antena
RF e m-ondas ( f < 300 GHz) absorção de energia eletromagnética aumento de temperatura do corpo (local ou generalizado)
EFEITOS BIOLÓGICOS Efeitos Imediatos da Exposição Aguda únicos efeitos aceitos como bem estabelecidos eletro - estimulação de nervos e músculos (até 110 khz) stress térmico de corpo inteiro (100 khz - 6 GHz) aquecimento localizado (100 khz - 10 GHz) efeito auditivo das microondas (300 MHz - 10 GHz) aquecimento superficial de tecidos (10 GHz - 300 GHz)
EFEITOS ADVERSOS À SAÚDE Exposição a campos muito intensos, quando o aquecimento exceder a capacidade de compensação do organismo Efeitos/danos com grau de severidade variável catarata (olhos muito sensíveis) esterilidade (gônadas sensíveis) choque térmico (pode ser fatal)
INCERTEZA CIENTÍFICA Efeitos Não-Térmicos?? p.ex.: quebras de DNA, alterações dos níveis de melatonina, fluxo de Ca ++?? exposições crônicas (campos de baixa intensidade) induziriam (a longo prazo) - câncer, leucemia???
31/Maio/2011 IARC - Agência Internacional de Pesquisa sobre Câncer CEMs de radiofreqüência (RF e microondas) possivelmente carcinogênicos para humanos Grupo 2B
Dados Técnicos para Estimativa dos Campos Irradiados potência fornecida à antena ganho da antena direção de irradiação altura do centro elétrico da antena diagramas de radiação vertical e horizontal ângulo de tilt (elétrico ou mecânico) ambiente (edifícios, obstáculos, dentre outros)
Cálculo da Potência Efetivamente Irradiada determinar perda de potência nos cabos (fabricante) subtrair perda da potência fornecida (de entrada) calcular a potência efetivamente irradiada (EIRP) Cálculo do contorno de conformidade calcular a distância mínima da antena/máxima aproximação contorno de conformidade ( volume de respeito )
Antenas e Contorno de Conformidade (modelo cilíndrico) Antenas Omnidirecionais Antenas Setoriais ** antenas setoriais: ganho entre 14 e 17 db i
ANATEL ANEXO À RESOLUÇÃO No 372, DE 19 DE MAIO 2004 NORMA PARA CERTIFICAÇÃO E HOMOLOGAÇÃO DE ANTENAS SETORIAIS E OMNIDIRECIONAIS II Antena Isotrópica: antena hipotética cuja intensidade de radiação é uniforme para todas as direções do espaço; III Antena Omnidirecional: antena com diagrama de radiação horizontal essencialmente não diretivo e diagrama de radiação vertical diretivo; IV Antena Setorial: antena com diagrama de radiação vertical diretivo e diagrama de radiação horizontal formatado de forma a cobrir uma determinada região angular dentro de níveis de radiação pré-estabelecidos XI Ganho: razão entre a intensidade de radiação em uma dada direção e a intensidade de Radiação de uma antena isotrópica, para uma mesma potência incidente na entrada das duas antenas. Quando não especificado de outra forma, o ganho refere-se à direção do eixo da antena; XIII Intensidade de Radiação: potência radiada por unidade de ângulo sólido, em uma dada direção; XIV Largura de Feixe: faixa angular dentro da qual o diagrama de radiação em polarização Copolar apresenta valores maiores ou iguais a -3 db em relação ao eixo da antena;
7. Certificação e Homologação 7.1 Para certificação e homologação, as antenas deverão ser submetidas aos ensaios descritos no anexo I referentes às características elétricas descritas no item 5 e o fabricante deverá fornecer declaração de conformidade referente às características mecânicas e ambientais do item 6. 7.1.1 No caso de uma família de antenas, o modelo de menor ganho deverá ser submetido aos ensaios descritos no anexo I, para avaliação da conformidade. Para os demais modelos deverá ser fornecida, pelo fabricante, uma declaração de conformidade relativa aos requisitos dos itens 5 e 6 da presente norma, anexando as especificações das características elétricas, mecânicas e ambientais,inclusive os diagramas de radiação, de cada modelo pertencente à família. 7.1.2 A certificação e homologação do modelo de menor ganho abrangerá a certificação e a homologação dos demais modelos constitutivos de uma mesma família. 7.3 As antenas setoriais e omnidirecionais para uso no interior de edificações estão dispensadas da homologação junto à Agência Nacional de Telecomunicações. 8. Identificação da Homologação As antenas deverão portar o selo Anatel de identificação legível, incluindo a logomarca Anatel, o número da homologação e a identificação da homologação por código de barras, conforme modelo e instruções descritas no art. 39 e Anexo III do Regulamento para Certificação e Homologação de Produtos para Telecomunicações, anexo à Resolução n 242, de 30.11.2000, ou outra que venha substituí-la.
DECLARAÇÃO Declaro que, de acordo com o(s) Relatório(s) de Conformidade resultante(s), a(s) avaliação(ões) feita(s) no sistema de radiocomunicações da(o) (nome da entidade ), do serviço ( nome do serviço ), atende(m) ao Regulamento sobre Limitação da Exposição a Campos Elétricos, Magnéticos e Eletromagnéticos na Faixa de Radiofrequências entre 9 Khz e 300 Ghz, aprovado pela Resolução Anatel nº 303, de 02/07/2002, publicada no DOU de 10/07/2002, não expondo a população a campos eletromagnéticos de radiofrequências de valores superiores aos estabelecidos. Declaro, ainda, que o(s) relatório(s) de Conformidade será(ão) mantido(s) na(s) estação(ões) avaliada(s), para apresentação sempre que requisitado(s) pela Anatel, conforme prevê o citado Regulamento. ( Local, data ) ( Identificação e assinatura do responsável pela entidade )
Sinalização de distâncias
Lei das Antenas
Legislação Internacional Diretrizes da ICNIRP adotadas em vários países europeus Diretiva Européia** - implementação adiada de 2008 para 2016 (??) apenas exposição ocupacional a CEMs até 300 GHz adoção por todos os países da Comunidade Européia (27) limites da ICNIRP como requisito mínimo empregador responsável por proteger o trabalhador ** publicada em 2004 deveria vigorar a partir de 2008, adiou-se p/ 2013, e agora p/ 2016
CONSIDERAÇÕES FINAIS Redução e controle da exposição a CEMs de Telefonia Celular SINALIZAÇÃO ESPECÍFICA (nas antenas e suportes) limitação do tempo de permanência monitoração pessoal ( dosímetros ou exposímetros ) é útil manter maior distância possível de fontes de CEMs ** EPIs amplamente utilizados apenas para IR, LV e UV
IMPORTANTĺSSIMO promover capacitação do trabalhador e do empregador treinamento/capacitação específica para o trabalhador fiscalização e controle por órgãos públicos
** utilizar sinalização de alerta já existente