Politechnika Lubelska Instytut Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii www.ipee.pollub.pl O czym producenci telefonów komórkowych wolą Ci nie mówić? Koło Naukowe ELMECOL www.elmecol.pollub.pl Parys Tobiasz, Łukasz Ziętek, Bernat Michał, Karol Buryło, Michałowski Eryk, Bartłomiej Solecki
Koło Naukowe Elektroekologów Elmecol Koło Naukowe Elmecol działa przy Instytucie Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Wydziału Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Lubelskiej Historia Koła rozpoczęła się w 1996 roku, kiedy zostało ono oficjalnie zarejestrowane, dzięki inicjatywie studentów i poparciu ówczesnego kierownika katedry prof. Tadeusza Janowskiego oraz prodziekana dr inż. Andrzeja Wac-Włodarczyka. Obecnym opiekunem koła jest dr inż. Paweł Mazurek. Tematyka jaką zajmuje się KN Elmecol to: badania kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń, pomiary i analiza natężeń pól elektrycznych i magnetycznych niskiej częstotliwości, badania emisji hałasu.
Baza lokalowa i sprzętowa
SAR = γe 2 ρ SAR (specific absorption rate) Podstawowym parametrem opisującym procesy energetyczne w organizmach żywych pod wpływem przyłożonego pola elektromagnetycznego jest współczynnik pochłaniania właściwego SAR (specific absorption rate). W zakresie częstotliwości radiowych i mikrofalowych wartość współczynnika pochłaniania liczonego lokalnie zależy od kwadratu skutecznej wartości natężenia pola elektrycznego E w wybranym obszarze ciała człowieka. gdzie: γ to przewodność uogólniona materiału (tkanki) [S/m], ρ jest gęstością masy [kg /m 3 ], a E [V/m] natężeniem pola elektrycznego. Średnia wartość współczynnika pochłaniania w lub wybranym obszarze ciała (tzw. average SAR lub whole-body SAR) opisuje całkowitą dawkę mocy pochłoniętej przez ciało absorbujące promieniowanie elektromagnetyczne, odniesioną do całkowitej masy ciała M. Wyznaczenie współczynnika SAR wymaga wyznaczenia energii wydzielanej w obiekcie lub wyznaczenia natężenia pola elektrycznego E w obiekcie. SAR jest miarą pochłoniętej energii. SAR w organizmach żywych zależy od parametrów padającej fali i parametrów obiektu.
Wymagania normalizacyjne W Polsce dopuszczalne wartości parametrów pól elektromagnetycznych dla pasma telefonii komórkowej reguluje ustawa Dz. U. Nr 192 z dn. 14.11.2003 r. Poz 1883. Tabela 1. Dopuszczalne wartości parametrów pola elektromagnetycznego dla częstotliwości użytkowanych przez sieci telefonii komórkowej Zakres częstotliwości pola elektromagnetycznego Składowa elektryczna Składowa magnetyczna Gęstość mocy od 300 MHz do 300 GHz 7 V/m - 0,1 W/m 2 Tabela 2. Limity ekspozycji na PEM dla częstotliwości użytkowanych w systemach telefonii komórkowych. Przedstawione wartości to limit gęstości mocy wyrażony w W/m 2 Kraj 900 MHz 1800 MHz 2100 MHz Belgia 1,125 2,25 2,625 Francja 4,5 9 10,5 Hiszpania 4,5 9 10,5 Japonia 6 12 100 Korea 4,5 9 10,5 Polska 0,1 0,1 0,1 Szwajcaria 0,01 0,02 0,016
Stanowisko badawcze Pole elektromagnetyczne charakteryzuje szereg parametrów, które można poddawać analizie. Klasyczne pomiary promieniowania wykonuje się w zakresie częstotliwości od 30 MHz do kilkudziesięciu gigaherców, stosując miernik zakłóceń z detektorem wartości quasi-szczytowej lub średniej. W zależności od relacji odległości pomiary realizujemy w polu bliskim lub dalekim. Wymaga to wykorzystania różnych dodatkowych akcesoriów pomiarowych. W przypadku pomiarów w polu dalekim wykorzystywany jest system anten pomiarowych, dla pola bliskiego (taki przypadek jest rozpatrywany w naszych testach) wykorzystywany jest układ sond pola bliskiego dla składowej magnetycznej i elektrycznej. Pomiary sondami wykonujemy w najbliższej odległości od źródła emisji w zakresie milimetrów, centymetrów. Schemat systemu pomiarowego (zdjęcie umiejscowienia sondy pomiarowej przy telefonie oraz zdjęcie odbiornika pomiarowego)
Badane modele telefonów Badaniom poddano 11 modeli telefonów komórkowych. Do badań wybrano zarówno najnowsze modele dostępne na rynku, jak i kilkuletnie (ciągle sprawne) aparaty. Pełny wykaz badanych telefonów prezentuje tabela. Wszystkie modele były badane w dwóch układach sondą z przodu telefonu i z tyłu. Jeżeli było to możliwe (brak Simlocka) aparat podczas badania pracował w kilku sieciach (Orange, Era, Plus). Dla każdego aparatu pomiary realizowano w dwóch pasmach 900 i 1800. W zależności od generacji telefonu, jeżeli była taka możliwość, ręcznie przestawiano system nawiązywania komunikacji z BTS na zgodny z realizowanym pomiarem (przy pomiarze pasma 900 ręcznie ustawiano połączenie aparatu z operatorem po standardzie 900).
Charakterystyka widmowa pasma 1800 telefonu N85, detektor max i średni Charakterystyka widmowa w paśmie 900 telefonu N80 (detektor maksymalny i średni), pomiary dla sondy z przodu i tyły aparatu
SAR<2 Emisja<7V
Wnioski Przedstawiony przegląd aktualnych informacji na temat możliwości oddziaływania systemów telefonii komórkowej na nasze zdrowie pozwala na sformułowanie następujących wniosków: - systemy telefonii komórkowej, obejmujące stacje bazowe i (przede wszystkim) telefony komórkowe, emitują do środowiska promieniowanie mikrofalowe i są stosunkowo nowym czynnikiem środowiska, mogącym potencjalnie oddziaływać na stan zdrowia ludności i użytkowników; - zmierzone promieniowania mikrofalowe występujące wokół telefonów komórkowych nie przekroczyły dopuszczalnym limitów, nie wykryto też prostej relacji zmniejszania wartości emisji w nowych modelach aparatów telefonicznych; - ocena oddziaływania systemów telefonii komórkowej na stan zdrowia ludności i użytkowników telefonów jest przedmiotem intensywnych badań specjalistów od kilkunastu lat i wraz ze zmieniającymi się wyników tych badań zarówno sama ocena, jak i zalecenia ulegają pewnym zmianom. Prezentowane wyniki to pierwszy etap badań realizowanych przez studentów koła i pracowników Politechniki Lubelskiej, a dotyczących oddziaływania telefonii komórkowej na środowisko. W przyszłości planowane są pomiary promieniowania przez wybrane maszty stacji bazowych i symulacje rozkładów pola elektromagnetycznego w organizmie ludzkim.