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97 NOTE La Comunicazione - numero unico 2001 METROLOGIA E NORMAZIONE DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI (MEASURAMENTS AND REGULATOTORY REFERENCES OF THE ELECTROMAGNETIC FIELDS) Gianpiero Marchetti (Ministero delle Comunicazioni -Istituto Superiore delle Comunicazioni e delle Tecnologie dell’Informazione Viale America 201 - 00144 Roma Tel. ++39 0654444575; fax: ++39 0654444148; E-Mail: [email protected]) Sommario: la memoria, dopo una pre- messa che inquadra il tema della protezione dell’uomo dall’esposizione ai campi elettroma- gnetici in termini socio-psicologici per capire le ragioni delle preoccupazioni della popola- zione che convive con essi, affronta il tema del- le misure dei campi E.M. evidenziando, nel- l’ambito delle metodologie di misura, le diffi- coltà che possono incontrarsi e la esigenza di rendere più corrette le procedure di misura. Come esempi significativi sono state analizza- te le sorgenti a radio frequenza più potenti operanti nel territorio italiano, valutandone la compatibilità con gli insediamenti più vici- ni e quindi più critici. Si è accennato alle mi- sure a banda larga che spesso sono state uti- lizzate impropriamente in campagne di misu- ra private e pubbliche senza la dovuta cono- scenza dei limiti di impiego strumentali. Si è sviluppata l’analisi della metodologia di mi- sura in banda stretta che, insieme con il monitoraggio delle sorgenti di emissione, per- mette la migliore definizione della sollecitazio- ne elettromagnetica. Come base di riferimen- to è stata utilizzata la norma CEI 211-7 “Gui- da per la misura e la valutazione dei campi elettromagnetici sul range di frequenza 10 kHz-300 GHz con riferimento all’esposizione umana”che è stata “rimeditata” teoricamen- te con la valutazione dell’approssimazione di misura per le onde elettromagnetiche modu- late in ampiezza. A livello di esempio è indica- to il procedimento per la riduzione a confor- mità della potenza. Infine, oltre alla procedu- ra di correzione delle misure, sono state indi- cate tutte le intrinseche limitazioni interpretative del significato della misura sia in relazione alla valutazione dei limiti imposti dalla norma, sia per effetto degli errori di misura, in particolare nelle regioni di campo vicino a causa dell’influenza delle strutture architettoniche edilizie. Abstract: the paper after an introduction on the protection of the health against the risk of the exposure to the electromagnetic fields in a psychological sociological frame to recognise the cause of the worries of the people living in such environmental conditions, deals with the way to obtain correct criteria of measurements. It evidences also the possibility difficulty to perform reliable results. It is analysed as a basis the methodology presented by the Italian “guide CEI 211-7 for the measurements and the evaluation of electromagnetic fields in the frequency range 10 kHz – 300GHz, with reference to the human exposure” In particular the paper develops theory the practice to improve a method able to correct the error come out under the hypothesis to be in a region of “far field” when the response is affected by reflected or diffracted waves influences or in a region of “near field”. The results of the measurements are compared with the reference levels established by the European recommendation 519/99/CE and with the limits fixed by Italian law DM 381/ 98. As an example for this last case it numerically calculated the procedure to re- duce the radiated power coming from a Ra- dio AM transmitter of assigned power to be compty to the acceptance conditions. Finally it shows the instruments performances and the method to connect this equipment with field sensors (antennas) in order to prepare a adequate instrumental bank.

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La Comunicazione - numero unico 2001

METROLOGIA E NORMAZIONE DEI CAMPIELETTROMAGNETICI

(MEASURAMENTS AND REGULATOTORY REFERENCESOF THE ELECTROMAGNETIC FIELDS)

Gianpiero Marchetti(Ministero delle Comunicazioni -Istituto Superiore delle Comunicazioni e delle Tecnologie dell’Informazione

Viale America 201 - 00144 RomaTel. ++39 0654444575; fax: ++39 0654444148; E-Mail: [email protected])

Sommario: la memoria, dopo una pre-messa che inquadra il tema della protezionedell’uomo dall’esposizione ai campi elettroma-gnetici in termini socio-psicologici per capirele ragioni delle preoccupazioni della popola-zione che convive con essi, affronta il tema del-le misure dei campi E.M. evidenziando, nel-l’ambito delle metodologie di misura, le diffi-coltà che possono incontrarsi e la esigenza direndere più corrette le procedure di misura.Come esempi significativi sono state analizza-te le sorgenti a radio frequenza più potentioperanti nel territorio italiano, valutandonela compatibilità con gli insediamenti più vici-ni e quindi più critici. Si è accennato alle mi-sure a banda larga che spesso sono state uti-lizzate impropriamente in campagne di misu-ra private e pubbliche senza la dovuta cono-scenza dei limiti di impiego strumentali. Si èsviluppata l’analisi della metodologia di mi-sura in banda stretta che, insieme con ilmonitoraggio delle sorgenti di emissione, per-mette la migliore definizione della sollecitazio-ne elettromagnetica. Come base di riferimen-to è stata utilizzata la norma CEI 211-7 “Gui-da per la misura e la valutazione dei campielettromagnetici sul range di frequenza 10kHz-300 GHz con riferimento all’esposizioneumana”che è stata “rimeditata” teoricamen-te con la valutazione dell’approssimazione dimisura per le onde elettromagnetiche modu-late in ampiezza. A livello di esempio è indica-to il procedimento per la riduzione a confor-mità della potenza. Infine, oltre alla procedu-ra di correzione delle misure, sono state indi-cate tutte le intrinseche limitazioniinterpretative del significato della misura siain relazione alla valutazione dei limiti impostidalla norma, sia per effetto degli errori di

misura, in particolare nelle regioni di campovicino a causa dell’influenza delle strutturearchitettoniche edilizie.

Abstract: the paper after anintroduction on the protection of the healthagainst the risk of the exposure to theelectromagnetic fields in a psychologicalsociological frame to recognise the cause ofthe worries of the people living in suchenvironmental conditions, deals with the wayto obtain correct criteria of measurements. Itevidences also the possibility difficulty toperform reliable results. It is analysed as abasis the methodology presented by the Italian“guide CEI 211-7 for the measurements andthe evaluation of electromagnetic fields in thefrequency range 10 kHz – 300GHz, withreference to the human exposure” Inparticular the paper develops theory thepractice to improve a method able to correctthe error come out under the hypothesis to bein a region of “far field” when the response isaffected by reflected or diffracted wavesinfluences or in a region of “near field”. Theresults of the measurements are compared withthe reference levels established by theEuropean recommendation 519/99/CE andwith the limits fixed by Italian law DM 381/98. As an example for this last case itnumerically calculated the procedure to re-duce the radiated power coming from a Ra-dio AM transmitter of assigned power to becompty to the acceptance conditions. Finallyit shows the instruments performances and themethod to connect this equipment with fieldsensors (antennas) in order to prepare aadequate instrumental bank.

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Gianpiero Marchetti

INDICE

1 - PREMESSA PSICO-SOCIOLOGICA2 - COMPATIBILITA’ E.M. TECNOLOGICA ED UMANA3 - PREMESSA SCIENTIFICA4 - LE UNITA' E LE RELAZIONI TRA I PARA-

METRI DELLA RADIOFREQUENZA IN A.M.5 - METODOLOGIA DI MISURA DEI CAMPI

ELETTRICI E MAGNETICI6 - VALORE EFFICACE DELL'ONDA MODU-

LATA σeff DA s efff - m o da seff - m7 - DECRETO 381/988 - RIDUZIONE A CONFORMITA': ESEMPIO

DI CALCOLO9 - CONFRONTO TRA LIMITI DI ESPOSIZIO-

NE INTERNAZIONALI ED ITALIANI E DICAUTELA ITALIANI

10 - LEGGE 36/2001 (L. QUADRO SU PROTE-ZIONE EM)

10 - COMMENTI11 - APPENDICE

1 – PREMESSA PSICO-SOCIOLOGICA

Un tema che oggigiorno è diventato di grandeattualità sociale e vissuto come fondamentale è quel-lo di prevenire i rischi intrinseci prodotti dall’evolu-zione industriale. La premessa filosofica potrebbescaturire come sintesi di due seguenti atteggiamenticontrapposti:

1° tesi evolvere per viveree

2° tesi vivere per evolveree

Ad essi si aggiungono poi le relative patologie

che si manifestano, a loro volta, con fenomeni di in-soddisfazione individuali o collettivi. Queste ultimi, pe-raltro, hanno, nell’ambito sociale, una funzione bene-fica, agendo da stimolo a nuove e più evolute rispostetecniche alle problematiche sottese.

La 1° tesi sembra inconfutabilmente corretta,mentre la 2° è da considerarsi come missione-obiet-tivo che l’essere umano potrebbe essere chiamatoa svolgere dalla società e quindi configurarsi cometesi etica.

Il fattore rischio è partecipe di entrambe le tesisuccitate, ma con differenti ruoli. La 1° tesi tendeidealmente a richiederne la pressoché totale elimina-zione, la 2° tesi tende a coinvolgerlo in modo sensibi-le. La futura evoluzione sociale dovrà trovare un puntodi equilibrio tra questi due valutazioni contrappostedel rischio.

Applichiamo ora, a titolo di esempio, le conclu-sioni di tale premessa rispettivamente al settore deitrasporti e a quello delle radiocomunicazioni e tra-sporto - distribuzione dell’energia elettrica.

Settore trasporti:La tecnologia presenta soluzioni sempre più

avanzare per la riduzione del rischio - vedi airbag nelleauto ecc. (1° tesi).

Prescindendo dalla normalità, esaminando in-vece la punta di iceberg dell’utenza, questa sembraorientata a disattendere le precauzioni individuali dirischio - vedi le stragi del sabato sera (2° tesi: convalutazione patologica).

Settore radiocomunicazioni e trasporto e distri-buzione dell’energia elettrica:La ricerca scientifica riconosce alcuni fattori di

rischio (esiguo) collegati con l’esposizione prolunga-ta ai campi elettromagnetici di debole intensità limita-tamente all’infanzia e al campo magnetico a frequenzaindustriale (50 Hz) del trasporto e distribuzione del-l’energia elettrica; la legislazione (in Italia) ha adot-tato e sta adottando limiti cautelativi, in assenza dirilievi scientifici probanti, che coinvolgono anche tut-to il range delle radiocomunicazioni (1° tesi).

Esaminando la punta di iceberg dell’utenza diradiocomunicazioni riconosciamo due orientamenti:uno sembra propenso a disattendere le precauzioniindividuali di rischio, forse per scarsa preoccupazio-ne dei fenomeni presunti induttori del rischio – vedipersone che fanno un uso molto prolungato dei

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cellulari senza le opportune precauzioni ecc. (2° tesicon sottovalutazione patologica ?); l’altro sembra ani-mato da una ipersensibilità al rischio, soprattutto inquanto imposto dalla società cioè non volontariamen-te assunto - vedi collettività sottoposte a esposizionedi campi elettromagnetici deboli, ma eccedenti i limitipreviste dalla legge, in particolare da quella italianache è altamente protettiva (2° tesi: valutazione pato-logica ? di tipo formale).

a In conclusione si evidenziano aspetti di incoe-

renza sociale spesso causati da fattori stimolanti ester-ni.

Nel campo delle radiocomunicazioni particolarisituazioni di disagio ambientale , percepite dall’im-maginario collettivo come fattori di rischio, si mani-festano in aree adiacenti alle emittenti radio di ele-vata potenza, dove le sollecitazioni elettromagneti-che compatibili con la salute umana, pur nei limiti del-

la stringente legislazione italiana (abitazioni e perti-nenze abitative: max 6V/m) eccedono i livelli di im-munità (3 V/m)con cui vengono certificati i prodottielettronici destinati al mercato europeo , in particola-re degli elettrodomestici. Si rendono perciò possibilimal funzionamenti solo parzialmente mitigati dall’azio-ne schermante operata dalle strutture edilizie, anchese i corrispondenti siti sono conformi ai limiti di cau-tela vigenti .

2. COMPATIBILITÀ E.M. TECNOLOGICA ED UMANA.

Quanto anticipato nella precedente conclusio-ne (diversità dei limiti di immunità) viene ripropostonella Tab.1 dove sono riassunte le norme vigenti neidue ambiti protezione tecnologica e protezione del-l’uomo (IT e U.E.)

METROLOGIA E NORMAZIONE DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI(MEASURAMENTS AND REGULATOTORY REFERENCES OF THE ELECTROMAGNETIC FIELDS)

Fig.1 - Banchi di misura per rilievo di campi elettromagnetici (antenne loop verticali ed orizzontali)

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Tab.1- Protezione tecnologica e protezione dell’uomo: norme italiane ed E.U.

Gianpiero Marchetti

COMPATIBILITA’ ELETTROMAGNETICA

PROTEZIONETECNOLOGICA-(emissione e immunita’)-

RECIPROCO FUNZIONAMENTODEGLI APPARATI

PROTEZIONE DELL’UOMO

-(immunita’)-

(RADIAZIONI NON IONIZZANTI)

MARGINE DA EFFETTI ACUTIULTERIORE MARGINE PER

IPOTESI DI EFFETTI A LUNGO TERMINE

LIMITI DEI PARAMETRI ELETTROMAGNETICI

PER LA COMMERCIABILITA’ DEI PRODOTTI IN AMBITO EUROPEO

DI ESPOSIZIONE UMANA ALLE RADIAZIONI EM

NORME DI RIFERIMENTO

- E.U.: DIRETT. 89/336/CEE-RECEPIM. ITAL.: D. Lg.vo 615/96

- E.U.: DIRETT: 99/5/CE

- RECEPIM. ITAL.: D. Lg.vo 269/01

norme tecniche:- limiti di emissione- limiti di immunità (*)

NORME DI RIFERIMENTOper l’E.U.- DIRETT. 519/99/CE(RACCOMANDAZIONE)livelli di riferim. (0-300GHz)(fattore di sicurezza 50rispetto ai limiti di base):per l’ITALIA

- D. M. 381/98e, dopo emanati i decreti delegati:- LEGGE 36/2001

E.U. ITALIAONDA Eeff Heff Eeff Heff MODO

V/m A/m V/m A/m

O.L.(LF) 87 5-1,3 60 0,2 MAXO.M.(MF) 87-71 1,3-0,49 60 0,16 “O. C.(HF) 71-28 0,49-0,0024 60-20 0,2-0,05 “VHF 28 0,020-0,064 20 0,05 “UHF 28-61 0,064-0,16 20 0,05 “SHF-300GHz 61 0,16 40 0,1 “0,1M-300GHz …………………………. 6 0,016 media6’(**)

edif.perman.>4h

E.U. ITALIAONDA Eeff Heff Eeff Heff MODO

V/m A/m V/m A/m

O.L.(LF) 87 5-1,3 60 0,2 MAXO.M.(MF) 87-71 1,3-0,49 60 0,16 “O. C.(HF) 71-28 0,49-0,0024 60-20 0,2-0,05 “VHF 28 0,020-0,064 20 0,05 “UHF 28-61 0,064-0,16 20 0,05 “SHF-300GHz 61 0,16 40 0,1 “0,1M-300GHz …………………………. 6 0,016 media6’(**)

edif.perman.>4h(*) Tipico:Range Freq. 80 MHz- 1 GHzEeff: 3 V/m(norma generica EN 50082)(norma di base EN 61000-4-3)

(*) Tipico:Range Freq. 80 MHz- 1 GHzEeff: 3 V/m(norma generica EN 50082)(norma di base EN 61000-4-3)

(**) per edifici a permanenze h > 4 oreRange Freq. 0,1 MHz-300 GHzEeff < 6 V/m Heff < 0,016 A/m(D. Lg.vo 381/98)

(**) per edifici a permanenze h > 4 oreRange Freq. 0,1 MHz-300 GHzEeff < 6 V/m Heff < 0,016 A/m(D. Lg.vo 381/98)

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3 - PREMESSA SCIENTIFICA

La presente trattazione è il frutto di una attivitàdi studio e ricerca nel campo delle radiocomunicazioniavvalentesi anche dell’esperienza acquisita sul cam-po, a seguito di una campagna di verifica tecnica par-ticolarmente complessa che lo scrivente è stato chia-mato a svolgere per controllare la rispondenza allanormativa vigente di determinati impianti diradiotrasmissione in modulazione di ampiezza.

4 - LE UNITA’ E LE RELAZIONI TRA I PARAMETRI DELLA RADIOFREQUENZA IN A.M.

4.1 Algoritmi matematici dedicati

Come è noto le unità di misura e le relazioni trale varie grandezze dei segnali a Radio frequenza (RFo IF) ed i relativi algoritmi costituiscono un supportoindispensabile ai metodi di misura delle grandezze elet-tromagnetiche. Tale analisi, specificatamente per latecnologia di trasmissione a modulazione di ampiezza(AM), viene qui proposta come presupposto allo stu-dio metrologico.

Si parte dall’ipotesi che la frequenza F della por-tante sinusoidale (indicata con il valore massimo A ocon il valore efficace Aeff) sia molto maggiore dellafrequenza f del segnale s(τ) (dove la variabile tempoè stata provvisoriamente indicata con τ anziché cont); quindi ammettendo che, con grande approssima-zione, le singole oscillazioni della radiofrequenza mo-dulata siano sinusoidi, si sviluppa una teoria che fariferimento solo ai valori efficaci seff di tali sinusoidi.Per ottenere tale risultato, si parte dal segnale modu-lato in ampiezza σ(τ) (con indice m), se ne ricavauna espressione approssimata, che, per quanto con-cerne il segnale s(τ), ne trascura le minime variazioniin ciascun periodo 1/F della radiofrequenza (RF), ag-giornandone il valore ad ogni singolo periodo. Pertan-to indicato con t l’istante di aggiornamento genericoperiodo 1/F, il segale modulato, anziché essere il pro-dotto di A[1+m.s(τ)] per sin 2πFτ, sarà la funzioneapprossimata S(τ, t) espressa da una successione disinusoidi

sin 2πFτ

Aeff [1+m.s(t)] t = cost

Riportando in formule quanto indicato sopra si ha:

σ(τ)=A[1+m.s(τ)]sin 2πFτ ≅ ≅S(τ, t)= A[1+m.s(t)]t= cost . sin 2πFτ

= Aeff [1+m.s(t)] t= cost . sin 2πFτ

Dividendo ora l’ultima espressione trovataS(τ, t)= Aeff [1+m.s(t)] t= cost . sin 2πFτ, per i

fattori sin 2πFτ e si ricaverà il segnale efficace“istantaneo” a radiofrequenza Seff (t) in funzione dellasola variabile t:

Seff (t)=Aeff [1+msin 2πft]

4.1 Valore efficace modulato e grandezze misurate

Il valore efficace σeff di un segnale aradiofrequenza modulato σ(t) è dato da:

σeff = (1/T)∫

Τ

[σ(t)]2dt=0

Si tenga conto che normalmente le metodologiedi rivelazione del segnale permettono invece laindividuazione del valore di picco di σ(t) seff (tramite

) e/o del valore medio di σ(t) seff*a meno che

non si ricorra a strumenti di nuova concezione, chemisurano direttamente σeff. Nel successivo para-grafo 6 verranno perciò indicati algoritmi di passag-gio dai parametri misurati a quello efficace (σeff) e lelimitazioni che tali algoritmi implicano; ma questa ana-lisi converrà che sia preceduta dalla presentazionedel tema centrale di questo studio (paragrafo 5).

METROLOGIA E NORMAZIONE DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI(MEASURAMENTS AND REGULATOTORY REFERENCES OF THE ELECTROMAGNETIC FIELDS)

seffmax

* seff coincide con la portante: seff = Aeff

di ampiezza

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5 - METODOLOGIA DI MISURA DEICAMPI ELETTRICI E MAGNETICI

Con l’ausilio di banchi di misura tarati, è possi-bile associare alle tensioni V rilevate ai capi di unadeterminata antenna di misura, i valori di campo elet-trico E o di campo magnetico H che le hanno genera-te.

Più in particolare ogni banco di misura tarato(composto da antenna, cavo e strumento ricevitore disegnali) viene caratterizzato da un fattore di anten-na K(F) (a sua volta dato per mezzo di una tabella divalori o di un grafico in funzione della frequenza F)che moltiplicato per la tensione V, consente di risalireal campo rispettivamente elettrico E o magnetico Hche l’ha prodotta. In particolare, le antenne tipo “sti-lo” sono essenzialmente sensibili al campo elettrico eper esse viene fornito il fattore KE(F) così definito:

Eeff=KE(F).Veff dove [KE(F)]=[1/metro]

mentre le antenne tipo “loop” sono sensibili es-senzialmente al campo magnetico e per esse vienefornito il relativo fattore KH(F) così definito:

Heff= KH(F).Veff

dove [KH(F)]=[Siemens/metro]1

Pertanto nel caso generale di presenza di uncampo (elettrico o magnetico) composto da vari vet-tori-frequenza la procedura di misura (rispettivamentedi Eeff e di Heff) richiede che per ogni frequenza por-tante F1, F2,..Fk…,Fn, si individuino i corrispondenticontributi di campo rispettivamente elettrico EeffFke/o magnetico HeffFk (con k=1,2,...,n). Questi ultimia loro volta, in teoria, dovrebbero essere la risultantedelle componenti x, y, z, ottenute orientando l’anten-na secondo i tre assi x, y, z.

In pratica per un’ antenna emittente verticaledi dimensione piccole rispetto alla lunghezza d’ondaλ, avendo supposto il terreno una superficieconduttrice orizzontale, i siti a distanza r >>λ [λ(m)=F(Hz).3.108)] dalla emittente sono ascrivibili alla co-

siddetta regione lontana (per ulteriori dettagli, vediappresso): ne consegue che il campo elettrico E ri-sulta verticale, il campo magnetico H orizzontale, condirezione normale a r e la configurazione ottenuta èla cosiddetta onda piana a polarizzazione verti-cale. In questo caso invece dei tre contributi x, y, z,sarà sufficiente porre l’antenna a stilo o l’antennaLoop verticalmente (con lo stilo si rileva E globalementre con la Loop si rileva H globale, semprechè ilpiano della spira passi per l’antenna emittente).

Viceversa per una antenna emittente orizzon-tale a dipolo, cioè a polarizzazione orizzontale, ci sideve aspettare una attenuazione della propagazioneelettromagnetica già sensibile in vicinanza della su-perficie orizzontale del terreno, a partire dalle distan-ze r piccole [in termini di lunghezza d’onda λ] dal-l’antenna (in teoria sul terreno perfettamente con-duttore è E=0) mentre H, per r >>λ, risulta (oltrechèmodesto per effetto della trascurabilità di E) orienta-to normalmente alla superficie orizzontale del terre-no. In conclusione i siti ascrivibili a campo lontanovengono interessati da fenomeni elettromagnetici ri-levanti solo se elevati dal terreno circostante. E’ notala scarsa efficacia della propagazione di superficiedelle onde corte e la opportunità di orientare la loropropagazione per angoli azimuthali >0 con il criteriodel rimbalzo ionosferico. Comunque le antenne dimisura potrebbero essere poste, nel caso di tali siti“aerei” a 90° rispetto al caso precedente, per unaanaloga procedura semplificata.

E’ anche evidente che in regioni di campo nonassimilabili a campo lontano è opportuno eseguiremisure su tutte le componenti sia di E che di H.Inalternativa alla misura delle componenti x,y,z sui treassi per il calcolo della risultante, potrà essere usatoun banco di misura (sempre selettivo) costituito daricevitore provvisto di antenna triassiale capace dimisurare direttamente la risultante. In ogni caso èindispensabile che gli strumenti, i sensori e le anten-ne siano muniti di certificati di calibrazione in corsodi validità. Infine si deve osservare che tra i siti nonascrivibili a regioni di campo lontano vanno inclusianche quelli che, pur lontani dalla emittente, si trova-no nelle immediate vicinanze di elementi urbanisticio arredi edilizi o microrografie, capaci di indurre fe-nomeni di reirradiazione (riflessione, diffrazione ecc.).Tali fenomeni, pur con effetti, in genere, solo locali,modificano il campo elettromagnetico (vedi fig.1).

1 La lettura sullo strumento sarà comunque possibile perentrambe le grandezze sia come Eeff in V/m che come Heff inA/m usufruendo della relazione valida per le regioni di campolontano (vedi appresso definizione): Eeff= 377.Heff

Gianpiero Marchetti

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polarizzazione della sorgente, prescindendo dalle qualile rilevazioni possono risultare completamente falsa-te.

I parametri E, H ed S [dove S = densità dipotenza (W/m2)] hanno oggigiorno assunto un ruoloimportante in quanto le leggi in vigore fissano limitedi esposizione, valore di cautela e obiettivi di qua-lità per la popolazione e per i lavoratori.

In particolare in regioni di campo lontano evicino radiativo Eeff, Heff ed S dipendono da unsolo parametro.

Infatti:

Eeff/Heff=Z= 377Ω Eeff.Heff =S

S=ZHeff2 = Eeff

2/Z

Viceversa in regione di campo vicino reattivo,le tre grandezze Eeff, Heff ed S sono indipendenti,anche se spesso è ritenuto sufficiente, per valutareil rispetto dei limiti di legge (esposizione, cautela equalità), verificare solo i due parametri Eeff ed Heff.

Le regioni di campo lontano, vicino radiativoe vicino reattivo sono definite (vedi Guida CEI 211-7) come segue.

Con la definizione di λ (lunghezza d’onda espres-sa in metri) λ=3.108/F (dove F è dato in Hz) ri-sulta:

1- zona di campo vicino reattivo0 < r < R1[E ed H sfasati nel tempo > 45° (≅90°)]E/H >377Ω (dipolo) <377 Ω (loop)dove R1 e un valore che, in funzione del tipo di an-tenna, è compreso tra λ/2π (dipolo) e 3λ;

2 - zona di campo vicino radiativo

Infine una particolare attenzione (con eventua-le screening per le misure ritenute non attendibili) vaposta affinché non sia la stessa antenna di misurastessa (effetto reirradiazione secondaria) ad alterareil risultato della misura. Da questo punto di vista leantenne devono avere dimensioni piccole in relazioneanche alla distanza rispetto alle sorgenti direirradiazione primaria: a parità di dimensioni l’an-tenna stilo è più sensibile a tale fenomeno, avendoessa una impedenza più alta rispetto a quella dell’an-tenna Loop.

Infine le risultanti EeffF1,EeffF2,.. ,EeffFn e ri-spettivamente HeffF1,HeffF2,.. ,HeffFn vengono pro-cessate come radice della somma dei quadrati in mododa ottenere Eeff ed Heff :

Eeff= E2effF1+E2

effF2+…+E2effFn

Heff= H2effF1+H2

effF2+…+H2effFn

In alternativa a questa metodologia complessa,ma rigorosa (che peraltro richiede comunque il rispettodi determinate cautele), basata su misuratori a bandastretta, esistono altre metodiche facenti capo amisuratori cosiddetti a larga banda, in grado di misu-rare direttamente il campo elettrico o magnetico glo-bale: esse però non sono altrettanto precise e non con-sentono di riconoscere le frequenze che ne determi-nano il valore. Per ottenere il risultato tali misuratoridispongono di tre antenne ortogonali (in genere moltopiccole) reciprocamente collegate con altrettanti diodidi cui sfruttano la caratteristica quadratica V-I dellazona prossima all’intersezione di tali assi. Anche questimisuratori, malgrado la più o meno dichiarata“isotropia” (ma esattamente riferibile solo alla fre-quenza di test) richiedono comunque il rispetto di de-terminate metodologie in funzione anche del tipo di

CONFIGURAZIONE DEL BANCO DI MISURAANTENNA

STILOsensibile ad E

ANTENNALOOP

sensibile ad H

V

V

STRUMENTO RICEVITORE MISURATOREDI TENSIONE IN BANDA STRETTA (9kHz): dbµV -> Veff

E (V/m)= Kv .V ; dove Kv= [1/m] fattore. di antenna funzione di F per antenna STILOH(A/m)=KA.V ; dove KA=[S/m] fattore di antenna funzione di F per antenna LOOP

MODO OPERATIVO: PEAK, oppure LINEAR AVERAGE

Tab.2- Configurazione del banco di misura

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“Peak”), valore efficace vero complessivo del se-gnale modulato σeff (———) ed infine, valore effi-cace dedotto dalla misura Peak moltiplicando per0,612 pari a – 4,26db ≅ -4,3db (- - - - -) come sugge-rito dalla Guida CEI 211-7. In conclusione si osserva una sovrastimasuccitata oggetto dell’analisi condotta al par. 6.

6 - IL VALORE EFFICACE DELL’ON-DA MODULATA σeff

Riprendendo e proseguendo le considerazionisvolte al par.4 vengono riportate qui di seguito lerelazioni che permettono di ricavare i valori efficacidell’onda modulata in funzione dei parametri di mi-sura.

2 MISURA“ Linear Average” indicativa del valore efficacedella portante

R1 < r < R2[E ed H ≅ in fase nel tempo (<45°)] E/H≅377Ωdove R1 è come sopra ed R2, in funzione del tipo diantenna, è il max valore tra λ e 2D2/λ;(dove D = max dimensione della sorgente radiante)

3 - zona di campo lontano (radiativo)R2 < r < oo [E ed H in fase nel tempo]E/H=377Ωdove R2 è come definito sopra

Nella fig.2 sottostante è riportato un esempiodi segnale Seff (t) modulato ( ) con portante( ) di ampiezza convenzionale 1 (efficace),(MISURA“ Linear Average”2 ) con indice di modu-lazione medio 40% (1+0,40: .....), indice di modula-zione massimo +100% (1+1: ) (MISURA

0 500 1000 1500 2000 25003

2

1

0

1

2

3

tempo

S e g n a l e R F o I F (portante modulata)

σeff

(LINEAR AVERAGE)

Segnale efficace istantaneoseff = Segnale efficace di Picco (Peak)

Segnale RF o IF Massimo di Picco

1+ m = 1,4 m indice modul. medio 40%

Valore efficace da CEI(Peak –4,3db)

1- m = 0,6

1

Portante RF o IF (non modulata)

1+ m = 1,4Valore efficace vero

S = Segnale non modulato

fig.2- Portante ( A eff= 1) tempo 0-600 assenza di modulazione; tempo 600-2500 modulazione media m=40% ,m=100% : confronto tra valore efficace vero (σeff ) e CEI 211-7 (Peak -4,3 db)

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(per m=0,3) = 0,786 (-2,09db)(per m=0,4) = 0,74 (- 2,6db)

= (per m=0,6) = 0,68 (- 3,4db)(per m=0,8) = 0,57 (- 3,9db)(per m=1,0) = 0,6123 (- 4,26db)

6.1 - DATI seff , m (misura PEAK)

Per trovare una espressione del valore effica-ce della forma d’onda modulata σeff in funzione se-gnale di picco seff e dell’indice di modulazione m, sideve dapprima tener conto del fatto che il rapportotra valore di picco e valore della portante non modu-lata (parimenti a come è il rapporto tra i rispettivivalori massimi) vale:

1 + m

Per un tale segnale si dovrà procedere in mododiverso se trattasi di segnale sinusoidale o meno: sem è l’indice di modulazione di un segnale sinusoidaletale valore in quanto rappresentativo sia dell’indice dimodulazione medio (m=m), sia dell’indice di modula-zione massimo (m=m), consente di calcolare il valo-re efficace della forma d’onda modulata; altrimenti,se (come si verifica spesso) m è solo l’indice di mo-dulazione massimo m=m, il valore efficace della for-ma d’onda modulata non è univocamente definito dam, a meno che non siano anche noti i due seguentielementi:

- legge di variazione del segnale o, in alternativa, indice di modulazione medio (m);- valor medio della portante (vedi paragrafo successivo)

Inoltre il rapporto tra misura di picco e misuradi valore medio seff / a sua volta permette la ve-rifica dell’indice di modulazione massimo

In conclusione si calcola il valore efficace dellaportante Aeff (a frequenza F) mediante il valore effi-cace del picco, trasformandolo tramite la relazione:

Aeff = seff /(1+m)

Si analizzano quindi i contributi delle componentilaterali (alle frequenze F-∆f ed F+∆f): essi, di identi-ca ampiezza, equivalgono ciascuno ad una sinusoidedi ampiezza m Aeff/2 in cui m è l’indice di modulazio-ne medio.

Infine il valore efficace cercato σeff si cal-cola come radice della somma quadratica delle am-piezze delle tre componenti a frequeza F, F-∆f edF+∆f:

σeff = Aeff 1+ 2. m 2/4 = Aeff 1+m2/2

seff

Nell’ipotesi di segnale sinusoidale puro (m=m)si ricavano la seguenti ulteriori relazioni.

Esse si ottengono introducendo l’espressione diAeff = seff /(1+m) nella precedente relazione, e rica-vando σeff / seff :

Tale modalità di calcolo, basata sulla misura diun ricevitore di segnale a RF o a IF, è riportata nel-la Guida CEI 211-7 al par. 13.3.2, per la misura delvalore efficace di Eeff o di Heff ponendo come ipo-tesi cautelativa m =1.

6.2 - DATI , m (misura LINEAR AVERAGE)

Ricordando che seff coincide con il valore effi-cace della sola portante, sarà sufficiente, in questocaso, moltiplicare la misura seff indicata dallo stru-mento per il seguente rapporto,

σeff

seff

per ottenere :

(per m=0,3) = 1,02 (+ 0,2db)(per m=0,4) = 1,04 (+ 0,3db)

= (per m=0,5) = 1,06 (+0,51db)(per m=0,6) = 1,09 (+0,7db)(per m=0,8) = 1,15 (+ 1,2db)

1+m2/2

= =

σeff 1+m2/2= =

seff 1+m

3 Dato utilizzato per il calcolo dei valori di sovrastimaelaborati nella tabella del successivo paragrafo 8.

METROLOGIA E NORMAZIONE DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI(MEASURAMENTS AND REGULATOTORY REFERENCES OF THE ELECTROMAGNETIC FIELDS)

seff

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Anche questa procedura di misura è riportata nelleguida CEI indicata sopra nell’ipotesi m = 0,8

6.3 - Confronto tra i due modi operativi ba-sati su [ seff , m] e su [ seff ,m]

L’impiego del modo operativo Peak, in presenzadi radiofrequenza AM (Amplitude Modulation), ado-perato, secondo come prevede la procedura dellaGuida CEI 211-7 (par. 13.3.2 con ricevitore di cam-po), dà luogo ad una sovrastima, per un indice dimodulazione medio pari a i m≅0,40 -0,50 (così comesi verifica in una trasmissione radiofonica) , del 18-15%, avendo comunque tenuto conto dell’algoritmoindicato nella Guida per il calcolo del valore efficace,a sua volta basato su un indice di modulazione mas-simo m=1,0, ossia avendo sottratto 4,3db dalla misuravedi tab.3).

L’impiego del modo operativo Linear Average, inpresenza di radiofrequenza AM (AmplitudeModulation), corrisponde alla procedura della GuidaCEI 211-7 (par. 13.3.2 con analizzatore di spettro).Tale valore preso senza introdurre alcuna correzione,determina, per un indice di modulazione medio sem≅0,40-0,50 (così come si verifica in una trasmis-sione radiofonica), dà una sottostima del 4%-5% ,quindi si mantiene nei limiti dell’incertezza di misuradei banchi di misura (e comunque calcolabile se l’emit-tente rende noto l’indice di modulazione medio effet-tivo nei 6 minuti di misura).

Procedendo con la correzione indicata ivi nellastessa Guida CEI (+1,2db), calcolata per m=0,80, siottiene nelle stesse condizioni di modulazione citatesopra, una sovrastima del 11% (1,15/1,04=1,106).

7 - DECRETO 381/98

Vengono riportati i passi salienti del decreto Ministero am-biente 10.10.1998, n. 381, fino ad oggi (20.11.2001) in vigore.

Regolamento recante norme per la determinazione deitetti di radiofrequenza compatibili con la salute umana

Art.1(campo di applicazione)

1. Le disposizioni del presente decreto fissano i valori limitedi esposizione della popolazione al campl elettromagnetici con-nessi al funzionamento ed all’esercizio

dei sistemi fissi delle telecomunicazioni e radiotelevisivi ope-ranti nell’intervallo di frequenza compresa fra 100 kHz e 300GHz.

2. I limiti di esposizione di cui al predetto decreto non siapplicano al lavoratori esposti per ragioni professionali.

Art. 2. (Definizioni ed unità di misura)

1. Le definizioni delle grandezze fisiche citate nel decreto ele corrispondenti unità di misura sono riportate in allegate A che,unitamente agli allegati B e C, è parte integrante del presentedecreto.

Art. 3.(Limiti di esposizione)

1. Nel case di esposizione al campo elettromagnetico i livel-li dei campi elettrici, magnetici e della densità di potenza, mediatisu un’area equivalente alla sezione verticale del corpo umano e suqualsiasi intervallo di sei minuti, non devono superare i valori ditabella I.

2. Nel caso di campi elettromagnetici generati da più sorgen-ti, la somma dei relativi contributi normalizzati, definiti in allega-to B, deve essere minore dell’unità

TABELLA 1

LIMITI DI ESPOSIZIONE PER LA POPOLAZIONE AI CAMPI ELETTROMAGNETICI Frequenza (MHz) Valore efficace Valore efficace Densità di potenza Campo Elettrico Campo magnetico dell'onda piana

equivalente (MHz) E(V/m) H(A/m) (W/m3)

0,1- 3 60 0,2 - >3-3000 20 0,05 1 >3000 300000 40 0,1 4

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Art. 4.(Misure di cautela ed obiettivi di qualità)

1. Fermi restando i limiti di cui all’articolo 3, la progettazio-ne e la realizzazione dei sistemi fissi delle telecomunicazioni eradiotelevisivi operanti nell’intervallo di frequenza compresa fra100 kHz e 300 GHz e l’adeguamento di quelle preesistenti, deveavvenire in modo da produrre i valori di campo elettromagneticopiù bassi possibile, compatibilmente con la qualità del serviziosvolto dal sistema stesso al fine di minimizzare l’esposizionedella popolazione.

2. Per i fini di cui al precedente comma 1, in corrispondenzadi edifici adibiti a permanenze non inferiori a quattro ore nondevono essere superati i seguenti valori, indipendentemente dallafrequenza, mediati su un’area equivalente alla sezione verticaledel corpo umano e su qualsiasi intervallo di sei minuti: 6 V/m peril campo elettrico, 0,016 A/m per il campo magnetico intesi comevalori efficaci e, per frequenze comprese tra 3 MHz e 300 GHz,0,10 W/m2 per la densità di potenza dell’onda piana equivalente.

3. Nell’ambito delle proprie competenze, fatte salve leattribuzioni dell’Autorità per le garanzie nelle comunicazioni, leregioni e le province autonome disciplinano l’installazione e lamodifica degli impianti di radiocomunicazione al fine di garantireil rispetto dei limiti di

cui al precedente articolo 3 e dei valori di cui al precedentecomma, il raggiungimento di eventuali obiettivi di qualità, nonchéle attività di controllo e vigilanza in accordo con la normativavigente, anche in collaborazione con 1’Autorità per le garanzienelle comunicazioni, per quanto attiene all’identificazione degliimpianti e delle frequenze loro assegnate.

Art. 5.(Risanamenti)

1. Nelle zone abitative o sedi di attività lavorativa per lavo-ratori non professionalmente esposti o nelle zone comunque ac-cessibili alla popolazione ove sono superati i limiti fissati alprecedente articolo 3 e all’articolo 4, comma 2, devono essereattuate azioni di risanamento a carico dei titolari degli impianti.Le modalità ed tempi di esecuzione per le azioni di risanamentosono prescritte dalle regioni e province autonome, secondo laregolamentazione di cui al precedente articolo 4, comma 3.

2. La riduzione a conformità da svolgere nell’ambito del-l’attività di risanamento deve essere effettuata in accordo a quan-to riportato nell’allegato C.

Art. 6.(Entrata in vigore)

1. Il presente decreto entra in vigore dopo sessanta giornidalla sua pubblicazione nella Gazzetta Ufficiale della Repubblicaitaliana.

Il presente decreto, munito del sigillo dello Stato, sarà inse-rito nella Raccolta ufficiale degli atti normativi della Repubblicaitaliana. E’ fatto obbligo a chiunque spetti di osservarlo e di farloosservare.

ALLEGATO A (omissis)DEFINIZIONI ED UNITA’ DI MISURA

Obiettivi di qualità: sono valori di campo elettromagneticoda conseguire nel breve, medio e lungo periodo, usando tecnolo-gie e metodiche di risanamento disponibili, al fine di realizzareobiettivi di tutela.

ALLEGATO BMODALITA ED ESECUZIONE DELLE MISURE

E DELLE VALUTAZIONI

Ai fini della verifica del rispetto dei limiti di cui all’articolo3 e dei valori di cui all’articolo 4, comma 2, le intensità dei campielettromagnetici possono essere determinate mediante calcoli omediante misure.

Le misure sono comunque necessarie ogni volta che i calcolifacciano prevedere valori di campo elettrico o magnetico chesuperano 1/2 dei limiti suddetti.

In caso di discordanza fra valore calcolato e valore misurato,è acquisito il valore misurato.

Le misure dei valori dei campi elettromagnetici devono esse-re eseguite secondo le norme C.E.I. ed in mancanza di questedevono essere eseguite secondo le norme di buona tecnica, emes-se in materia dagli organismi internazionali, oppure indicate daEnti ed Associazioni anche stranieri di riconosciuta competenza.

Valori normalizzati delle misureIn presenza di più sorgenti il limite complessivo di esposi-

zione è 1, da ottenere come somma dei contributi normalizzatidelle singole sorgenti: tali contributi sono determinati dividendoil quadrato

del valore misurato del campo elettrico oppure del campomagnetico per il quadrato del valore limite corrispondente oppu-re, per le frequenze comprese fra 3 MHz e 300 GHz, dividendola densità di potenza per ii corrispondente valore limite. La pro-cedura da seguire per la riduzione a conformità è descritta nel-l’Allegato C.

ALLEGATO CRIDUZIONE A CONFORMITA’

La riduzione dei contributi dei campi elettromagneticigenerati da diverse sorgenti che concorrono in un date punto alsuperamento dei limiti di esposizione di cui allo art. 3 e dei valoridi cui all’art. 4, comma 2, deve essere eseguito nel modo seguen-te: indicando con Ei il campo elettrico della sorgente i-esima, conLi il corrispondente limite desunto dalla tab. 1, con DLi la densi-

tà di potenza della sorgente e DLi il corrispondente limite desuntodalla tab. 1, si calcolano i contributi normalizzati che le variesorgenti producono nel punto in considerazione nel modo se-guente:

METROLOGIA E NORMAZIONE DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI(MEASURAMENTS AND REGULATOTORY REFERENCES OF THE ELECTROMAGNETIC FIELDS)

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CALCOLO VALORI DI SOVRASTIMA SITO A 10V/m corretto POTENZA POTENZA PEAK=0 - 4,3 db = 0,612; fattore di sovrastima >>eccedenza% ECCEDENZA SU 6 V/m (%) INIZIALE (%) RIDOTTA(%)

per m=0,3 = 0,612.2/1.02 = 1,20 >> 20 % (10,00/1,20-6)/6=43 % 100 % 100./(1.43)2=49 % per m=0,4 = 0,612.2/1.04 = 1,17>>>17 % (10,00/1,17-6)/6=47 % 100 % 100./(1.47)2=46 % per m=0,5 = 0,612.2/1.06 = 1,15>>>15 % (10,00/1,15-6)/6=50 % 100 % 100./(1.50)2=43 % per m=0,6 = 0,612.2/1.09 = 1,12>>>12 % (10,00/1,12-6)/6=54 % 100 % 100./(1.54)2=42 % per m=0,8 = 0,612.2/1.15 = 1,06>>> 6 % (10,00/1,06-6)/6=62 % 100 % 100./(1.62)2=38 % per m=1,0 = 0,612.2/1.22 = 1,00>>> 0 % (10,00/1,00-6)/6=72 % 100 % 100./(1.72)2=34 %

(1) Ci=Ei2/Li2 oppure, per frequenzef > 3 MHz,

Ci =Di/ DLiSe la somma

(2) C= Σi cisupera il valore 1 i limiti di esposizione non sono soddisfatti

ed i vari segnali Eivanno pertanto ridotti in modo che risulti C <=0,8 al fini di maggior tutela della popolazione.

In via preliminare si individuano con Ri quei contributiCi che singolarmente superano il valore 0,8:a ciascuno dei corri-spondenti segnali Ei deve essere applicate un coefficiente di ridu-

zione (*) β i che soddisfa la relazione β i Ri = 0,8

Se la somma

C = Σi ci + Σi βiRisupera il valore 0,8 i vari segnali Ei devono essere ridotti in modoche risulti C <= 0,8. Dall’insieme dei contributi da normalizzare devono essereesclusi i segnali che danno un contributo inferiore a 1/100 indicaticonvenzionalmente con l’espressione:

Σk AkQuindi la (2) può essere scritta :

(3) C = Σi En2C/ Ln

2 + Σk Ak + Σi βiRi =

=Σn En2/ Ln

2 + Σk Ak + Σi βi Ei2/ L i 2

Ponendo nella (3) C = 0,8; Ej’ = α Ej En’ = α En,si ottiene:

(4) 0,8 - Σk Ak = α (Σn En2/ Ln

2 + Σi βi Ei2/Li

2)

essendo α il coefficiente di riduzione ed Ej’ , En’ i nuovi valoriridotti a conformità, dei campi elettrici.

8 - RIDUZIONE A CONFORMITA’: ESEMPIO DI CALCOLO

Valori di cautela indicati del DM 381/98 :Eeff 6 V/m; Heff 0,016 A/m

Si supponga che le rilevazioni, effettuate su am-bienti per i quali è prevista la permanenza oltre le 4ore, abbia evidenziato la presenza di un sito con valo-ri di Eeff o Heff oltre i limiti sopra indicati e che laeccedenza sia dovuta ad una sola frequenza mcdukHz mentre le altre frequenze presenti siano di granlunga trascurabili, come sotto specificato.

Come è noto i fattori di superamento di E o diH determinano un effetto al quadrato sulla POTEN-ZA.

SITO DI MAX EMISSIONE :N° n – via Street xy; Comunedata: gg MM AAAA ore: hh.mm.;Frequenza mcdu kHz

Heff = 0,0265 A/mEeff = 10,00 V/m

Tab.2- Per vari valori dell’indice di modulazione m:sovrastima (%) per misura Peak -4,3 db; (eccedenza %)eccedenza su 6 V/m della misurapotenza ridotta (%) per la conformità.

Nota (*) segno di radice non riportato nel decreto 381/98

Gianpiero Marchetti

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Modalità di misura:“Peak” e susseguente calcolo di Eeff o Heff se-

condo il metodo indicato dalla Guida CEI 211-7 , cioèsottraendo 4,3db.

Indice di modulazione massimo m=1 [verifica-to dal rapporto tra le misure Peak e Linear Average:(“Peak”/ “Linear Average”) = 2].

LIMITI DI ESPOSIZIONEE DI CAUTELA

ITALIANI

Nella tabella 3 sono riportati:- in termini percentuali l’errore sulla misura CEI 211- 7;(vedi colonna eccedenza %)- supposta quest’ultima pari a 10 volte V/m e ammesso di aver apportato la correzione dell’er- rore di misura l’eccedenza su 6 V/m e la potenza ridotta.

9 - CONFRONTO TRA:

RACCOMANDAZIONI DIESPOSIZIONE

EUROPEE E ICNIRP

Per le frequenze normate si riportano di se-guito le raccomandazioni di esposizione (livellidi riferimento), europee ed internazionali(ICNIRP) e i limiti per l’esposizione della popo-lazione e i valori di cautela nazionali introdotti

Tipologia

Onde

Freq.za F (MHz)

Lunghezza d’onda (m)

ICNIRP =

= Raccomandaz. U.E. (Limiti di esposizione)

Limiti di esposizione - DM 381/98 (> 100 kHz) - DPCM 23.4.92 (50 Hz)

Misure di cautela

- DM 381/98(> 100kHz) - DPCM 23.4.92 (50 Hz)

campo elettrico (V/m) eff

campo magnetico (A/m) eff

campo elettrico (V/m) eff

campo magnetico (A/m) eff

campo elettrico (V/m) eff

campo magnetico (A/m) eff

Power Supply

(ELF)

50 Hz

6000 km

5000V/m

80A/m

10000 V/m

800 A/m

pari a1000µT

O.L.(LF) 0,02:0,1 0,1:0,55

15:3 3000 :545

87 87

5 5:1,3

- 60

- 0,2

O.M.(MF) 0,55:1,5 545:200 87:71 1,3:0,49 60 0,16 1,5:3 200:100 71:50 0,49:0,24 60 0,2 O. C.(HF) 3:30 100:10 28 0,24-0,0024 20 0,05

VHF 30:300 10:1 28 0,020:0,064 20 0,05 UHF 300:3000 1:0,1 28:61 0,064:0,16 20 0,05 SHF 3000:30000 0,1:0,01 61 0,16 40 0,1

> SHF > 30000 > 0,01 61 0,16 40 0,1

5000V/m

- 6 ” ”

” ” ” ” ”

80 A/m =

pari a 100µT -

0,016 ” ”

” ” ” ” ”

0,1 W/m2

INTERNAZIONALI ED U.E. ITALIA

Tab.3 – Livelli di riferimento per l’esposizione della popolazione

dal DM 381/98. Con carattere corsivo sono ri-portati i limiti ed i valori di cautela tutt’oggi(03.09.2001) in vigore in Italia per la 50Hz,(DPCM 23 .04.1992 art.4).

METROLOGIA E NORMAZIONE DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI(MEASURAMENTS AND REGULATOTORY REFERENCES OF THE ELECTROMAGNETIC FIELDS)

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10 - LEGGE 36/2001(L. QUADRO SU PROTEZIONE EM)

Il 22 febbraio 2001 è stata approvata dal Par-lamento italiano “Legge quadro sulla protezionedalle esposizioni a campi elettrici, magnetici edelettromagnetici” n.36. (G.U.R.I. del 07.03.2001)Trattasi di una norma di regolamentazione di tut-ta la materia. Si riportano qui appresso i passi piùsignificativi.

Art. 1(Finalità della legge)

1. La presente legge ha lo scopo di dettare i principifondamentali diretti a:- a) assicurare la tutela della salute dei lavoratori, delle lavo-

ratrici e della popolazione dagli effetti della esposizione adeterminati livelli di campi elettrici, magnetici ed elettro-magnetici ai sensi e nel rispetto dell’articolo 32 della Costi-tuzione;

- b) promuovere la ricerca scientifica per la valutazionedegli effetti a lungo termine e attivare le misure di cautela daadottare in applicazione del principio di precauzione dicui all’articolo 174, del trattato istitutivo dell’Unione Eu-ropea;

- c) assicurare la tutela dell’ambiente e del paesaggio e pro-muovere l’innovazione tecnologica e le azioni di risanamentovolte a minimizzare l’intensità e gli effetti dei campi elettri-ci, magnetici ed elettromagnetici secondo le migliori tecno-logie disponibili.

2. Le regioni a statuto speciale provvedono alle finalità dellapresente legge nell’ambito delle competenze ad esse spettanti aisensi degli statuti e delle relative norme di attuazione e secondoquanto disposto dai rispettivi ordinamenti.

Art. 2(Ambito di applicazione)

1. La presente legge ha per oggetto gli impianti, i sistemi e leapparecchiature per usi civili, militari e delle forze di polizia, chepossono comportare l’esposizione dei lavoratori, delle lavoratri-ci e della popolazione a campi elettrici, magnetici ed elettroma-gnetici con frequenze comprese tra 0 Hz e 300GHz. In partico-lare la presente legge si applica agli elettrodotti ed agli impiantiradioelettrici, compresi gli impianti per telefonia mobile, i radar egli impianti per radiodiffusione.1. (omissis: esclusione applicazione per scopi diagnostici o

terapeutici)2. (omissis: esclusione applicazione per forze armate e di

polizia).3. (omissis)

Art. 3 (Definizioni)

Ai fini dell’applicazione della presente legge si assumono le se-guenti definizioni (omissis):a)esposizione;b) limite di esposizione; c) valore di attenzione; d)

obiettivi di qualità; e) elettrodotto; f) esposizione dei lavoratori edelle lavoratrici; g) esposizione della popolazione, h) stazioni esistemi o impianti radioelettrici; i) impianto per telefonia mobile;l) impianto fisso per radiodiffusione.

Art. 4(Funzioni dello Stato)

1. Lo Stato esercita le funzioni relative:a) alla determinazione dei limiti di esposizione, dei valori di

attenzione e degli obiettivi di qualità ……….in considera-zione del preminente interesse nazionale alla definizione dicriteri unitari e di normative omogenee in relazione alle fina-lità di cui all’articolo 1;

b) alla promozione di attività di ricerca e di sperimentazionetecnico-scientifica nonché………; il Ministero della Sanitàpromuove,…….., un programma pluriennale di ricercaepidemiologica e di cancerogenesi sperimentale, al fine diapprofondire i rischi connessi all’esposizione a campi elet-tromagnetici a bassa e alta frequenza,

c) all’istituzione di un catasto nazionale delle sorgenti fisse emobili dei campi….. al fine di rilevare i livelli di campopresente nell’ambiente;

d) alla determinazione dei criteri di risanamento…..;e) all’individuazione delle tecniche di misurazione e di rileva-

mento dell’inquinamento elettromagnetico;f) alla realizzazione di accordi con i gestori, …. al fine di

…….minimizzare le emissioni nell’ambiente e … tutelare ilpaesaggio;

g) alla definizione dei tracciati degli elettrodotti con tensionesuperiore a 150kV;

h) alla determinazione dei parametri per la previsione dellefasce di rispetto per gli elettrodotti; all’interno di tali fascedi rispetto non è consentita alcuna destinazione di edifici aduso residenziale, scolastico, sanitario ovvero ad uso checomporti una permanenza non inferiore a quattro ore.

2. I limiti di esposizione, i valori di attenzione e gli obiettivi diqualità………..sono stabiliti entro sessanta giorni dall’en-trata in vigore della presente legge:

a) per la popolazione, con decreto del Presidente del Consigliodei ministri, su proposta del ministero dell’ambiente, diconcerto con il Ministro della sanità, sentiti il Comitato dicui all’articolo 6 e le competenti commissioni parlamentari,previa intesa in sede di Conferenza unificata di cui all’arti-colo 8 del decreto legislativo28.08.1997 n. 281 di seguitodenominata “Conferenza unificata”;

b) per i lavoratori e le lavoratrici, ferme restando le disposizio-ni previste dal decreto legislativo 19.09.1994 n. 626 e suc-cessive modificazioni, con decreto del Presidente del Consi-glio dei ministri, su proposta del lavoro, di concerto con ilMinistro della sanità, sentiti i Ministri dell’ambiente e dellavoro e della previdenza sociale, il Comitato di cui all’arti-colo 6 e le competenti commissioni parlamentari, previaintesa in sede di Conferenza unificata . Il medesimo decretodisciplina, altresì, il regime di sorveglianza medica sulle la-voratrici e sui lavoratori professionalmente esposti.

Gianpiero Marchetti

111

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3. Qualora entro il termine previsto dal comma 2 non sianostate raggiunte le intese in sede di Conferenza unificata, ilPresidente del consiglio dei ministri entro i trenta giorni suc-cessivi adotta i decreti di cui al comma 2 lettera a) e b).

4. Alla determinazione dei piani di risanamento, ai sensi delcomma 1 …..;

5. Le regioni adeguano la propria legislazione ai limiti di espo-sizione, ai valori di attenzione e, limitatamente alla defini-zione di cui all’articolo 3, comma 1, lettera d), numero 2),agli obiettivi di qualità previsti dai decreti di cui al comma2del presente articolo,

6. Per le finalità del presente articolo è autorizzata ala spesadi…………… .

OMISSIS ARTT. 5-7Art. 5: Misure di tutela dell’ambiente e del paesaggio. Procedi-mento di autorizzazione alla costruzione e all’esercizio dielettrodotti; Art. 6: Comitato interministeriale per la prevenzionee la riduzione dell’inquinamento elettromagnetico); Art. 7: Cata-sto nazionale

Art. 8(Competenze delle regioni, delle provincie e dei comuni)

1. Sono di competenza delle regioni, nel rispetto dei limiti diesposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qua-lità nonché dei criteri e delle modalità fissate dallo Stato,fatte salve le competenze dello Stato e delle autorità indi-pendenti:a) l’esercizio delle funzioni relative all’individuazione dei

siti di trasmissione e degli impianti per telefonia mobi-le, degli impianti radioelettrici, ai sensi della legge31.07.1997 n.249, e nel rispetto del decreto di cui al-l’articolo 4, comma 2, lettera a), e dei principi stabilitidal regolamento di cui al all’articolo 5;

b) la definizione dei tracciati degli elettrodotti con tensio-ne non superiore a 150kV, con la previsione di fasce dirispetto secondo i parametri fissati ai sensi dell’artico-lo 4 e dell’obbligo di segnalarle;

c) le modalità per il rilascio delle autorizzazioni alla in-stallazione degli impianti di cui al presente articolo, inconformità a criteri di semplificazione amministrativa,tenendo conto dei campi elettrici, magnetici ed elettro-magnetici preesistenti;

d) la realizzazione e la gestione, in coordinamento con ilcatasto nazionale di all’articolo 4, comma 1, lettera c),di un catasto delle sorgenti fisse dei campi elettrici,magnetici ed elettromagnetici, al fine di rilevare i livellidei campi stessi nel territorio regionale, con riferimentoalle condizioni di esposizione della popolazione;

e) l’individuazione degli strumenti e delle azioni per ilraggiungimento degli obiettivi di qualità di cui all’arti-colo 3 , comma 1, lettera d),numero 1);

f) concorso nell’approfondimento delle conoscenze scien-tifiche….. .

2. Nell’esercizio delle funzioni di cui al comma 1 , lettere a) ec), le regioni si attengono ai principi relativi alla tutela dellasalute pubblica, alla compatibilità ambientale e alle esigenze

di tutela dell’ambiente e del paesaggio.3. (omissis);4. Le regioni, nelle materie di cui al comma 1, definiscono le

competenze che spettano alle province ed ai comuni, nelrispetto di quanto previsto dalla legge 31,07.1997 n.249.

5. (omissis);6. (omissis);

Art. 9(Piani di risanamento)

1. Entro dodici mesi dalla data di entrata in vigore del decretodi cui all’articolo 4, comma 2, lettera a), la regione adotta, suproposta dei soggetti gestori e sentiti i comuni interessati,un piano di risanamento al fine di adeguare, in modo gradua-le, e e comunque entro il termine di ventiquattro mesi, gliimpianti radioelettrici già esistenti ai limiti di esposizione ,ai valori di attenzione e agli obiettivi di qualità stabilitisecondo le norme della presente legge. Trascorsi dodici mesidalla data di entrata in vigore del decreto di cui al punto 4,comma 2 lettera a), in caso di inerzia o inadempienza deigestori, il piano di risanamento è adottato dalle regio-ni,……..;

2. Entro dodici mesi dalla data di entrata in vigore del decretodi cui all’articolo 4, comma 4, i gestori degli elettrodottipresentano una proposta di piano di risanamento, al fine diassicurare la tutela della salute e dell’ambiente. ……………..;

3. (omissis);4. Il risanamento degli elettrodotti deve essere completato en-

tro dieci anni dalla data di entrata in vigore della presentelegge……;

5. Ai fini della concessione di contributi alle regioni per l’ela-borazione dei piani di risanamento, la realizzazione dei ca-tasti regionali e l’esercizio dell’attività di controllo e dimonitoraggio, è autorizzata al spesa di…..;

6. (omissis)7. (omissis)

OMISSIS ARTT. 10-15Art. 10: Educazione ambientale (campagne di informazione ecc.);Art. 11: Partecipazione al procedimento amministrativo;Art. 12: Apparecchiature di uso domestico, individuale o lavo-rativo; Art. 13: Accordi di programma per i servizi di trasportopubblico; Art. 14: Controlli; Art. 15: Sanzioni;

Art. 16Regime transitorio

Fino alla data di entrata in vigore del decreto del Presi-dente del Consiglio dei ministri di cui all’articolo 4, comma 2lettera a), si applicano, in quanto compatibili con la presentelegge, le disposizioni del decreto del Presidente del Consiglio deiministri 23 aprile 1992, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n.104del 6 maggio 1992, e successive modificazioni, le disposizionidel decreto del Presidente del Consiglio dei ministri 28 settembre1995, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n.232 del 4 ottobre1995, nonché le disposizioni del decreto del Ministero dell’am-biente 10 settembre 1998, n. 381.

OMISSIS Art. 17: Copertura finanziaria

METROLOGIA E NORMAZIONE DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI(MEASURAMENTS AND REGULATOTORY REFERENCES OF THE ELECTROMAGNETIC FIELDS)

112

NO

TE

La Comunicazione - numero unico 2001

11 - COMMENTI

La legge 36, per la sua operatività, richiedeva(Art. 4 comma 2) che fossero emanati entro 60+30giorni dalla entrata in vigore i limiti di esposizione, ivalori di cautela e gli obiettivi di qualità sia per ilavoratori che per la popolazione. Al momento(21.11.2001) non essendo stati emanati i decreti cuiall’articolo 4, resta in vigore la DM 381 riportato alparagrafo 5 (Art. 16 – regime transitorio).

La linea che si tende a seguire, come visto dallalegge 36, è quella di individuare tre livelli diversi diseverità dei limiti: il primo, il meno severo si riferisceai limiti di esposizione ed è valido per periodi per-manenza inferiore a 4 ore giornaliere; il secondo,definito valore di attenzione, si dovrà applicare asituazioni di permanenza maggiore di 4 ore giornalie-re e che (insieme con l’obiettivo di qualità) in un cer-to senso si collega ad una ipotesi di effetto a lungotermine causato da una dose di assorbimento di ener-gia elettromagnetica; infine il terzo e più severo limi-te, indicato come obiettivo di qualità , dovrà esserela guida per un progressiva evoluzione della tecnolo-gia a bassissimo impatto ambientale.

I succitati limiti, valori e obiettivo che ver-ranno fissati presumibilmente a settembre 2001 ve-nuto meno il predominio del Ministero dell’ambien-te (tendente a richiedere limiti molto stretti) sul Mini-stero della sanità (tendente a ritenere non giustifi-cate le allarmanti preoccupazione di rischio, al menoin chiave sociale), potrebbero rispecchiare, per il range100 kHz- 300GHz, quelle del D. Lg.vo 381/98 cosìcome potrebbero addirittura essere aumentati pur nellimite della raccomandazione europea 99/519/CEE,mentre, nel range 0 Hz - 100 kHz potrebbe preve-dersi, in particolare per la bassissima frequenza 50Hz, una riduzione dei limiti e valori in vigore oggicon il DPCM 23 .04.1992 art.4. (vedi par. 12 - AP-PENDICE) (Le bozze di decreto alla cui stesura,presso il Ministero dell’ambiente, lo scrivente ha par-tecipato nella fase precedente, prevedevano 0,2 µTcome limite di cautela per la popolazione, a frontedel valore vigente di 100µT. Trattasi di un limite mol-to severo sul piano tecnologico, che se fosse adotta-to, comporterebbe un onere per i gestori elettrici in-sostenibile se non attraverso un sensibile aumento del-le tariffe dell’energia elettrica).

12 – APPENDICE

Si riporta qui di seguito il “Summary” dell’arti-colo del “British Journal of cancer” (2000) giugno2000 83(5), 692-698 (www.idealibrary.com) sull’at-tuale stato di conoscenza internazionale sul pericolodella esposizione umana ai campi magnetici a 50-60Hz (in particolare l’analisi è condotta sulla popolazio-ne infantile per la quale tale pericolo trova alcuneconferme).

A pooled analysis of magnetic fields andchildhood leukaemia

A. Ahlbom, N. Day, M. Feychting, E. Roman, J.Skinner, J. Dockerty, M. Linet, M. McBride, J. Michaelis, J.H. Olsen, T. Tynes, P. K. Verkasalo

Summary - Previous studies have suggested anassociation between exposure to 50-60 Hz magnetic fields(EMF) and childhood leukaemia. We conducted a pooledanalysis based on individual records from nine studies,including the most recent ones. Studies with 24/48-hourmagnetic field measurements or calculated magneticfields were included. We specified which data analyseswe planned to do and how to do t hem before we commencedthe work. The use of individual records allowed us to usethe same exposure definitions, and the large numbers ofsubjects enabled more precise estimation of risks at highexposure levels. For the 3203 children with leukaemiaand 10 338 control children with estimated residentialmagnetic field exposures levels < 0.4 µT, we observed riskestimates near the no effect level, while for the 44 childrenwith leukaemia and 62 control children with estimatedresidential magnetic field exposures 0.4 µT the estimatedsummary relative risk was 2.00 (1.27-3.13), P value =0.002). Adjustment for potential confounding variablesdid not appreciably change the results. For NorthAmerican subjects whose residences were in the highestwire code category, the estimated summary relative riskwas 1.24 (0.82-1.87). Thus, we found no evidence in thecombined data for the existence of the so-called wire-code paradox. In summary, the 99.2% of children residingin homes with exposure levels < 0.4 µT had estimatescompatible with no increased risk, while the 0.8% ofchildren with exposures 0.4 µT had a relative risk estimateof approximately 2, which is unlikely to be due to randomvariability. The explanation for the elevated risk isunknown, but selection bias may have accounted for someof the increase. Copyright 2000 Cancer ResearchCampaign

Gianpiero Marchetti