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Gestion du spectre

Services techniques de l’Ontario

Évaluation de l’intensité du champélectromagnétique dans la ville deToronto

Préparé par :Ben Nguyen, ing.Sumesh Mohabeer, ing.Vicky LaiElisabeth Lander

Juin 2002

Le présent projet n’aurait pas pu être réalisé sans le soutien et l’encouragement considérables de nombreusespersonnes. Nous tenons à remercier tout particulièrement Carl Olsen, directeur de la Gestion du spectre pourla région de l’Ontario, qui nous a accordé son appui sans réserve dès le début, ce qui nous a donné lasouplesse et le temps d’entreprendre une étude aussi exhaustive.

Il n’aurait pas été possible de recueillir les données nécessaires à l’analyse et à la démonstration des théoriessans l’aide de Dave Slingerland, de Joe Doria et de Watson Reed, de la région de l’Ontario. Nous tenonsaussi à remercier Arto Chubukjian et Andrew Lam, de la DGSE, ainsi que Brian Kasper, du Bureaud’homologation et de services techniques (DEB) à Ottawa, pour leurs conseils et leur aide dans la sélectiondes appareils de mesure.

Nous tenons à remercier Martial Dufour, du Centre de recherches sur les communications (CRC) à Ottawa,pour l’utilisation de l’Explorateur de spectre et du logiciel nécessaire ainsi que pour ses conseils éclairéssur les principes de fonctionnement du système. Nous remercions aussi Don Paskovich, de la DGSE, quis’est occupé du prêt d’équipement au CRC, sans lequel rien n’aurait été possible. Enfin, nous remercionstous ceux et toutes celles qui ont su encourager et appuyer l’équipe.

Note au lecteur : Les acronymes sont définis à l’annexe F.

Remerciements

Industrie Canada est chargé d’autoriser les stations de radiocommunication au Canada pour veiller à cequ’elles se conforment à nos politiques, à nos règlements et à nos normes. L’une des exigences est quetoutes les stations doivent se conformer aux lignes directrices du Code de sécurité 6 (CS 6), intitulé «Limites d’exposition humaine aux champs de radiofréquences électromagnétiques dans la gamme defréquences de 3 kHz à 300 GHz ». À l’intérieur des limites de la ville de Toronto, le Ministère a effectuéune vérification, qui a comporté la mesure du champ radioélectrique à 61 endroits. Les emplacementssélectionnés étaient représentatifs de zones résidentielles, industrielles et commerciales, de parcs, d’écoleset d’aéroports. Les mesures ont été prises à la hauteur de la tête d’un piéton (à 1,75 m au-dessus du sol).

La vérification a confirmé que les mesures prises à tous les endroits sélectionnés étaient de beaucoupinférieures aux limites recommandées dans les lignes directrices du CS 6. L’emplacement qui présentait lechamp radioélectrique le plus élevé, de 16 fois inférieur aux limites du CS 6, est situé entre Metro Hall etRoy Thompson Hall. Une analyse poussée des données montre que les 10 emplacements classifiésrésidentiels ont des mesures en moyenne 7 194 fois inférieures aux limites du CS 6. Les 16 emplacementsclassifiés comme écoles et parcs où des mesures ont été prises avaient en moyenne un champ 5 154 foisinférieur aux limites du CS 6, les 8 emplacements industriels avaient un champ en moyenne 4 464 foisinférieur, les 26 emplacements commerciaux avaient des mesures 324 fois inférieures en moyenne, etl’emplacement situé à proximité de l’aéroport international Pearson avait un champ 125 000 fois inférieuraux limites du CS 6.

Résumé à l’intention du public

Industrie Canada s’est toujours intéressé aux champs électromagnétiques des radiofréquences (RF) en raisonde son obligation, inhérente à la délivrance des licences, de veiller à la conformité aux lignes directrices duCode de sécurité 6 (CS 6) de Santé Canada, intitulé « Limites d’exposition humaine aux champs deradiofréquences électromagnétiques dans la gamme de fréquences de 3 kHz à 300 GHz ». Compte tenu del’augmentation du nombre d’installations d’antenne au Canada, notre engagement et notre participationdeviennent plus essentiels que jamais. La prolifération des antennes s’est traduite, chez le grand public, parune prise de conscience du champ RF et une inquiétude accrue à cet égard. Afin de nous acquitter de nosresponsabilités et de répondre à cette inquiétude croissante du public, notre bureau de la région de l’Ontarioa mené une étude dans la ville de Toronto, l’une des régions les plus encombrées du Canada sur le plan desradiofréquences, dans le but de déterminer les niveaux RF ambiants.

Des mesures ont été prises à 61 endroits dans la ville, afin que des données à jour soient fournies auMinistère. Les emplacements sélectionnés étaient représentatifs de zones résidentielles, industrielles etcommerciales, de parcs, d’écoles et d’aéroports. À chaque endroit, on a enregistré des signaux pendant aumoins six minutes par bande de fréquences afin de saisir les variantes associées aux conditions locales etde se conformer aux lignes directrices du CS 6. Les mesures ont été prises à 1,75 m au-dessus du sol, à lahauteur de la tête d’un piéton, pendant une période de trois heures en tout. Comme l’énergie RF se concentreen grande partie dans la partie inférieure du spectre des fréquences radioélectriques et compte tenu desfréquences pouvant être mesurées par les appareils, les mesures ont été prises à des fréquences comprisesentre 150 kHz et 3 GHz.

L’étude a permis de conclure que le niveau RF ambiant maximal mesuré aux endroits inspectés étaitinférieur à 6 % des limites du CS 6 de Santé Canada, soit à peu près 16 fois moins élevées que ces limites,pour les personnes non classifiées comme travailleurs exposés aux RF et aux micro-ondes (y compris legrand public). Le niveau maximal a été mesuré à un seul endroit, dans la zone comprise entre Metro Hallet Roy Thompson Hall. La moyenne des valeurs maximales dans les zones résidentielles inspectées étaitde 0,0139 %, soit 7 194 fois moins que les limites du CS 6, compte tenu des 10 emplacements inspectés;de 0,0194 %, ou 5 154 fois inférieure, dans le cas des écoles et des parcs (16 endroits inspectés); de0,0008 %, ou 125 000 fois inférieure, à proximité de l’aéroport international Pearson (1 endroit inspecté);de 0,0224 %, ou 4 464 fois inférieure, dans les zones industrielles (8 endroits inspectés); et de 0,3086 %,ou 324 fois inférieure, dans les zones commerciales (26 endroits inspectés). Aux fins de l’analyse desdonnées et de comparaison, si les mesures prises au Metro Hall et au Spadina Parkette devaient êtresupprimées des calculs parce qu’elles ont été prises à proximité des nombreuses installations deradiodiffusion situées au coeur de Toronto, le pourcentage moyen en vertu du CS 6 pour les zonescommerciales baisserait considérablement, passant à 0,0556 %, ou 1 798 fois moins que les limites du CS 6.Les valeurs moyennes et maximales se situent bien en dessous des limites recommandées par Santé Canada.

L’analyse des données fait aussi ressortir que ce sont les services de radiodiffusion qui ont contribué le plusau niveau de signal mesuré aux emplacements inspectés, et qu’ils représentaient de 44 % à 71 % de ceniveau. Les services mobiles terrestres (systèmes bidirectionnels traditionnels, service de télé-appel, servicesà partage de canaux et services mobiles spéciaux) ont contribué de 10 % à 26 % du signal mesuré. Lesservices de téléphone sans fil (systèmes de communications personnelles et téléphones cellulaires)représentaient, pour leur part, de 9 % à 24 % du signal mesuré. Ces chiffres ont une précision globaled’environ ±3 dB, en raison de la méthode de mesure et de la précision des appareils, des câbles et desantennes utilisés.

Résumé à l’intention de la direction

Page

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Activités liées aux mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Sélection des emplacementsSélection des appareilsMéthode et installation de mesure

Analyse des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Recommandations techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Annexe ALocalisation des emplacements et valeurs par rappport au CS 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Annexe BExemple de renseignements sur un emplacement et cartes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Annexe CGraphiques d’étalonnage des antennes et des câbles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Annexe DAppareils d’inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Annexe EPhotographies de diverses antennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Annexe FAcronymes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Annexe GEmplacements proposés par la ville de Toronto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Annexe HPersonnes-ressources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Annexe I

Documents de référence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Table des matières

Évaluation du champ électromagnétique dans la ville de Toronto

1 La région du Golden Horseshoe est délimitée par Newmarket au nord, Niagara au sud, Waterloo à l’ouest et Newcastleà l’est.

2 Lignes directrices du CS 6 de Santé Canada, intitulé Limites d’exposition humaine aux champs de radiofréquencesélectromagnétiques dans la gamme de fréquences de 3 kHz à 300 GHz.

Depuis dix ans, l’industrie canadienne des services sans fil connaît une croissance considérable, qui s’esttraduite par une hausse du nombre d’installations d’antenne de toit et de pylône. Encombrement du spectre,préoccupation croissante à l’égard des pylônes d’antenne existants et proposés et inquiétude du public faceaux effets des radiofréquences (RF) sur la santé, autant de questions qui transparaissent davantage danstoutes les régions du Canada. La région du Golden Horseshoe1 en Ontario, en particulier la ville de Toronto,a l’un des environnements radio les plus encombrés au Canada.

Dans le cadre de son mandat visant une meilleure gestion de la réglementation du spectre des fréquencesradioélectriques, Industrie Canada, plus spécifiquement le Service de gestion du spectre de la région del’Ontario, a entrepris de déterminer les niveaux RF ambiants actuels dans l’ensemble de la ville de Torontoau moyen d’une série de mesures et d’analyses des données. Cette étude visait la conduite d’une vérificationde nombreux emplacements dans la ville dans le but de déterminer si les limites d’exposition établies dansle Code de sécurité 6 (CS 6) pour les personnes non classifiées comme travailleurs exposés aux RF et auxmicro-ondes (y compris le grand public) étaient respectées dans les zones ouvertes au grand public auniveau du sol. L’étude visait aussi à établir si une catégorie particulière de titulaires de licence (comme lestitulaires de licence de système de radiodiffusion, de téléphone cellulaire, de système de communicationspersonnelles (SCP), de système de télécommunications multipoint locaux (STML), de système de télé-appel,de service aéronautique et de station mobile terrestre) contribuait de façon importante au niveau RF dansla gamme des fréquences de 150 kHz à 3 GHz. On a aussi examiné l’intensité de champ électromagnétiquedans la bande de fréquences des appareils industriels, scientifiques et médicaux (ISM) pour aider lesfabricants à concevoir des appareils radio appelés à fonctionner dans des zones encombrées. En outre, leMinistère s’intéressait au rapport entre ces niveaux RF et les limites d’exposition recommandées par SantéCanada2.

Grâce à l’information obtenue, le Ministère sera en mesure de faire preuve d’une efficacité accrue pourl’autorisation des stations et de se pencher sur une préoccupation croissante du public en ce qui concernel’énergie RF dans les quartiers. En outre, les données recueillies lui permettront de passer en revue sesprocédures d’examen des demandes par rapport aux limites recommandées en vertu du CS 6 en ce quiconcerne des demandes simples, et aussi de donner une réponse en bonne et due forme à la ville de Torontoau sujet des niveaux de champ électromagnétique à divers endroits dans la ville. Le Ministère a convenude partager les résultats de l’étude avec la ville, l’industrie des télécommunications et toute autre partieintéressée.

Les mesures ont été prises à 61 endroits à Toronto, dont 12, énumérés à l’annexe G, ont été proposés parla ville de Toronto. Les emplacements sélectionnés étaient représentatifs de zones résidentielles,industrielles et commerciales, d’écoles, de parcs et d’aéroports. Pour prendre les mesures, on a utilisé desanalyseurs numériques (Explorateur de spectre et analyseur vectoriel de signaux) pour prendre, dans la

Introduction


bande, des mesures de la puissance des signaux reçus dans la gamme de 150 kHz à 3 GHz du spectre desfréquences radioélectriques. Les données recueillies ont été analysées, normalisées et comparées aux limitesétablies par Santé Canada, ce qui a donné un résultat global en vertu du CS 6 pour chaque endroit.

Avant de prendre les mesures, on a effectué des inspections préliminaires aux endroits sélectionnés aumoyen d’un appareil de mesure Narda et de sondes connexes pour s’assurer que les limites recommandéesen vertu du CS 6 n’étaient pas dépassées. En raison de la sensibilité limitée des sondes et de leur incapacitéà enregistrer des lectures valides des signaux faibles, des appareils additionnels ont été utilisés pourl’obtention de mesures précises.

Le rapport comprend trois grandes sections, qui portent sur chaque étape de l’étude, soit les activités liéesaux mesures, l’analyse des données et les conclusions. La partie qui porte sur les activités liées aux mesurestraite principalement des critères de sélection des emplacements, des principes sur lesquels repose lefonctionnement des appareils, des procédures et méthodes de prise des mesures, de la collecte des donnéeset de la précision de l’équipement. La section qui traite de l’analyse des données présente les diversesméthodes d’enregistrement des données, les formules dont on s’est servi dans l’analyse des données pourcalculer les niveaux en vertu du CS 6 à chaque emplacement, les différentes méthodes qui servent àdéterminer la valeur maximale par rapport à un scénario probable ainsi qu’un sommaire de la contributiondes divers services de radiocommunications. La section qui traite des conclusions et des recommandationstechniques présente les niveaux RF aux emplacements inspectés par rapport aux lignes directrices du CS 6,les bonnes techniques de mesure et des commentaires sur les points forts et les faiblesses de l’équipement.On a joint à la fin du rapport plusieurs annexes, qui donnent les valeurs maximales et moyennes enregistréesà chaque emplacement inspecté, ainsi que les courbes d’étalonnage. Quiconque aimerait connaître lesdonnées brutes ou le programme complet pour en faire une analyse devrait consulter les auteurs de laprésente étude. Une liste des personnes-ressources est jointe au présent rapport (annexe H).


Sélection des emplacements

Dans la ville de Toronto, des mesures ont été prises à 61 endroits. Les emplacements ont été sélectionnésen fonction de plusieurs critères : tout d’abord, on a choisi des emplacements représentant diverses zonesgéographiques, comme des zones résidentielles, industrielles et commerciales, des écoles, des parcs et desaéroports; ensuite, on a inclus plusieurs endroits proposés par la ville de Toronto, énumérés à l’annexe G.Pour des raisons liées à des difficultés de transport de l’équipement et à la complexité de diversesconfigurations d’antennes de toit, on n’a pas choisi d’emplacement de toit pour la présente étude.

Une inspection préliminaire a été menée dans le but de déterminer des emplacements où il serait pratiqueet acceptable de prendre des mesures pour assurer des possibilités de réflexion et de diffraction minimalesà chaque emplacement. On a employé la sonde et l’appareil de mesure Narda pour effectuer une vérificationpréliminaire afin de s’assurer que les emplacements ne dépassaient pas les limites permises en vertu duCS 6. Toutefois, en raison des niveaux RF relativement faibles à chacun de ces emplacements et de lasensibilité des sondes Narda, l’appareil de mesure ne pouvait pas enregistrer correctement l’énergie RF auxemplacements. Durant cette inspection, les coordonnées géographiques ont été établies avec précision aumoyen du système de positionnement global (GPS). On a noté des détails de base sur les paramètres desemplacements : les installations d’antenne visibles, le blocage causé par des immeubles ou des arbres ainsique la ligne de visibilité en direction de la Tour CN à chaque emplacement. L’annexe B contient desphotographies, des cartes et des observations pour l’un des emplacements inspectés.

Sélection des appareils

Des analyseurs numériques ont été sélectionnés suite à une inspection antérieure menée par une équipe despécialistes du Ministère (plus précisément du Bureau d’homologation et de services techniques (DEB), dela DGSE, du bureau régional et du bureau de district de Toronto, et du centre régional des services degestion du spectre d’Acton), qui a passé en revue l’équipement, les instruments et les procédures de mesure.L’équipe a réalisé une expérience limitée en mesurant des émissions de radiodiffusion FM et de télévisionen provenance de la Tour CN et de la First Canadian Place. Pour comparer les différentes méthodes demesure, on a employé trois dispositifs : l’Explorateur de spectre reposant sur la technologie du processeurnumérique de signaux (DSP), mis au point par le CRC au moyen de matériel courant d’AgilentTechnologies et de National Instruments; un analyseur de spectre (analogique) HP8594E; et l’appareil demesure 8719 de Narda combiné à une sonde de champ E de type 8760N. L’équipe a conclu que l’analyseurnumérique convenait mieux pour déterminer les niveaux de champ dans le contexte des inspections, et c’estpourquoi il a été sélectionné comme principal dispositif de mesure.

Traditionnellement, pour déterminer les niveaux RF, on mesurait la puissance de la porteuse au moyen d’unanalyseur de spectre à accord par balayage. Toutefois, grâce au perfectionnement de la technologie, lesanalyseurs peuvent maintenant mesurer la puissance d’un signal dans une largeur de bande donnée, ce quisuppose le recours à une technique récente de mesure de la puissance de bande par laquelle on mesure la superficie en-dessous de la signature de signal. Le signal reçu est numériséau moyen d’un convertisseur analogique/numérique, puis analysé par un processeur numérique de signaux(DSP). Aux fins de la présente étude, on a choisi l’analyseur vectoriel de signaux HP 89441A etl’Explorateur de spectre, deux analyseurs numériques. Les instruments calculent la transformée de Fourierrapide (TFR) en mesurant essentiellement la puissance de sortie de centaines de filtres à bande étroite dont

Activités liées aux mesures


les fréquences centrales sont réparties dans toute la largeur de bande précisée, puis en en faisant la somme.

Idéalement, on aurait préféré une antenne omnidirective couvrant toute la gamme des fréquencesradioélectriques de 150 kHz à 3 GHz mais, en l’absence d’une antenne commerciale et pour des raisons detemps, il n’a pas été possible d’en obtenir une. Par conséquent, on a réparti les fréquences enquatre gammes, et on a choisi des antennes pour couvrir chacune d’entre elles. L’équipe s’est servie d’uneantenne omnidirective Singer 92198-3 pour recevoir les signaux dans la gamme de 150 kHz à 30 MHz,d’une antenne fouet omnidirective maison pour les signaux dans la gamme de 30 MHz à 80 MHz, d’uneantenne omnidirective Rhode and Schwarz HK014 pour les signaux dans la gamme de 80 MHz à 1300 MHzet d’une antenne log-périodique directive Tecom 201031 pour les signaux dans la dernière gamme (de1300 MHz à 3000 MHz). L’annexe E contient des photographies de l’antenne log-périodique Tecom 201031et de l’antenne Rhode and Schwarz HK014.

L’antenne fouet maison, l’antenne Rhode and Schwarz et l’antenne Tecom ont été étalonnées au laboratoiretechnique du Ministère à Ottawa, tandis que l’antenne Singer l’a été au moyen du graphique d’étalonnagedu fabricant. L’annexe C donne les courbes d’étalonnage de chaque antenne.

Méthode et installation de mesure

Toutes les mesures sur le terrain ont été prises à 1,75 m au-dessus du sol, comme le recommandent les lignesdirectrices du CS 6. L’antenne fouet et l’antenne Singer ont été installées de telle sorte que leurs pointsd’alimentation étaient à 1,75 m au-dessus du sol, l’antenne Rhode and Schwarz HK014 a été réglée de sorteque son centre de phase était à 1,75 m au-dessus du sol, et l’antenne log-périodique Tecom 201031 a étéinstallée de sorte que son point d’alimentation et son centre se trouvaient à 1,75 m au-dessus du sol. Desprécautions ont été prises pour installer les antennes de manière à réduire au minimum les réflexions, lesdiffractions et les interactions avec les personnes et les véhicules, ainsi que pour veiller à ce qu’à l’intérieurde la zone utilisée pour déterminer la moyenne spatiale, comme le mentionnent les lignes directrices duCS 6, la variation du signal reçu soit inférieure à 0,5 dB.


Antenne extérieure

1,75 m

Niveau du sol

RécepteurRFIn

HPIBVX I

GPIBVX I

OrdinateurLogiciel-HPVEE-VB

Antenne extérieure

1,75 m

Niveau du sol

RécepteurRFIn

HPIBVX I

GPIBVX I

OrdinateurLogiciel-HPVEE-VB

Figure no 01Installation de l’équipement et des commandes

Avant de prendre les mesures, on a entré les plans de répartition des bandes de fréquences, les canauxassignables et assignés (avec leur largeur de bande respective) de la gamme de 150 kHz à 3 GHz dans lelogiciel de l’Explorateur de spectre, comme listes de balayage. Ces listes contenaient tous les canaux àmesurer dans le cadre de la présente étude.

Les réglages de l’Explorateur de spectre ont été optimisés en fonction de la vitesse et de la précision, et ilssont montrés à la figure no 02.


-1.06

3.200

312.5

32

0.5625

147467

3566

16384

82950

-1.06

3.200

312.5

32

0.5625

147467

3566

16384

82950

Figure no

02Réglages de l’Explorateur de spectre

Au début de chaque mesure, on a surveillé l’analyseur vectoriel de signaux et l’Explorateur de spectre pourdétecter toute surcharge. Lorsqu’on observait une surcharge dans le cas de l’analyseur vectoriel de signaux,on augmentait l’atténuation; lorsqu’on observait une surcharge dans le cas de l’Explorateur de spectre, oneffectuait des rajustements en augmentant l’atténuation par des moyens externes ou internes (ou les deux). En augmentant l’atténuation, on réduisait la sensibilité del’analyseur et, par conséquent, on éliminait les signaux de faible niveau. Comme ces signaux n’étaient plusenregistrés, les mesures donnaient des résultats de puissance de bande légèrement inférieurs aux valeurs


réelles. Les signaux éliminés sont cependant souvent inférieurs de 60 dB aux signaux mesurés (ouun million de fois plus faibles que ces derniers). Par conséquent, ces rajustements ont réduit l’énergie totaleà l’étage d’entrée de l’analyseur.

À chaque emplacement, on a enregistré les signaux pendant au moins six minutes par bande de fréquencespour saisir les variations attribuables aux conditions locales et se conformer aux lignes directrices du CS 6.On a fait tourner de 360o toutes les antennes, sauf l’antenne Singer 92198-3 et l’antenne fouet maison, pourobtenir le niveau maximal des signaux. On a normalement surveillé les emplacements pendant trois heures,ce qui a permis de recueillir environ un giga-octet de données.

L’analyseur vectoriel de spectre a enregistré l’intensité des signaux reçus dans la gamme de 150 kHz à30 MHz. Afin de s’assurer que le récepteur était stable avant la numérisation, on a sélectionné un temps destabilisation de cinq millisecondes. L’Explorateur de spectre a mesuré les signaux dans la bande defréquences de 30 MHz à 3 GHz. L’Explorateur a pris plusieurs millisecondes pour prendre les mesures dansune sous-bande, puisqu’il ne peut numériser que 4,51 MHz à la fois. Le temps de balayage dépend aussi dunombre de blocs (équivalent à la largeur de bande de résolution d’un analyseur analogique) sélectionné pourchaque canal. Les deux analyseurs étaient commandés par logiciel par un ordinateur personnel quihorodatait les données enregistrées.

La plage de fréquences de l’analyseur vectoriel a été subdivisé en huit gammes de fréquences pour tenircompte des huit bandes de l’antenne omnidirective Singer 92198-3. Le tableau no 01 donne la liste des sous-bandes de fréquences de l’analyseur vectoriel.

Sous-bande de fréquences Principaux services Antenne utilisée

150 - 300 kHz Maritime et aéronautique Singer 92198-3

300 - 590 kHz Aéronautique et radiodiffusion AM Singer 92198-3

590 - 1100 kHz Radiodiffusion AM Singer 92198-3

1100 - 2100 kHz Radiodiffusion AM et mixtes Singer 92198-3

2100 - 4100 kHz Mixtes Singer 92198-3




Tableau no 01Liste des sous-bandes de fréquences de l’analyseur vectoriel


Pour simplifier les réglages de l’Explorateur de spectre, on a divisé la bande de fréquences surveillée (de30 MHz à 3 GHz) en sous-bandes pour tenir compte des diverses antennes de réception, des types deservices et des niveaux de signal de réception escomptés. Le tableau no 02 énumère ces sous-bandes.

Sous-bande de fréquences Principaux services Antenne utilisée

30 - 80 MHz Mobile terrestre et télévision Fouet

80 - 88 MHz Radiodiffusion télévisuelle HK 014

88 - 108 MHz Radio FM HK 014

108 - 136 MHz Aéronautique HK 014

136 - 174 MHz Mobile terrestre HK 014


406 - 470 MHz Mobile terrestre HK 014


806 - 849 MHz Mobile HK 014

849 - 902 MHz Cellulaire, à partage de canaux, téléappel HK 014

902 - 960 MHz À partage de canaux, téléappel, liens fixes HK 014

960 - 1300 MHz Aéronautique HK 014

1300 - 3000 MHz SCP, radiodiffusion numérique, télédistributionsans fil

Tecom 201031

Tableau no 02Liste des sous-bandes de fréquences de l’Explorateur de spectre

Chaque sous-bande de fréquences a été divisée en canaux de fréquence d’une largeur de bande fixe de10 kHz, de 50 kHz, de 100 kHz, etc. Le tableau no 03 donne des spécimens des canaux de fréquence.

Numérode canal

Fréquence centrale(en MHz)

Largeur de bandedes canaux (en Hz)

Résolution desfiltres (en Hz)

Nombre minimalde filtres

1 88,005 10000 312,5 9

2 88,015 10000 312,5 9

3 88,025 10000 312,5 9

------ -------- -------- ------- ---

299 90,985 10000 312,5 9

300 90,995 10000 312,5 9

301 91,005 10000 312,5 9

Tableau no 03Spécimens de canaux surveillés


100 200 300 400 500 600 700 800 900

Fréquence en MHz

-130-120-110-100-90-80-70-60-50-40-30

(en

dBm

)Pu

issa

nce

dans

la b

ande

Puissance dans la bande des canaux de fréquencedu service mobile terrestre

824828

832836

840844

848852

856860

864868

872876

880884

888892

Fréquence en MHz

-95-90-85-80-75-70-65-60-55-50

(en

dBm

)Pu

issa

nce

dans

la b

ande

Puissance dans la bande des canaux defréquence de téléphone cellulaire

600 800 1000 1200 1400 1600

Fréquence en kHz

-85-75

-65-55-45

-35-25

(en

dBm

)Pu

issa

nce

dans

la b

ande

Puissance dans la bande des canaux defréquence de radiodiffusion AM

8889

9091

9293

9495

9697

9899

100101

102103

104105

106107

108

Fréquence en MHz

-80-70-60-50-40-30-20-10

(en

dBm

)Pu

issa

nce

dans

la b

ande

Puissance dans la bande des canaux defréquence de radiodiffusion FM

18501860

18701880

18901900

19101920

19301940

19501960

19701980

1990

Fréquence en MHz

-90-85

-80-75

-70

-65

-60-55

-50

(en

dBm

)Pu

issa

nce

dans

la b

ande

Puissance dans la bande des canaux de fréquence de SCP

0100

200300

400500

600700

800900

10001100

12001300

Fréquence en MHz

-110-105-100-95-90-85-80

(en

dBm

)Pu

issa

nce

dans

la b

ande

Puissance dans la bande des canaux de fréquenced'aides à la navigation du service aéronautique

La figure no 03 donne les signaux reçus maximaux des canaux de fréquence des bandes de fréquencessurveillées pour plusieurs services.

Figure no 03Répartition de la puissance de bande pour divers services

Aux fins de cette analyse, on a déterminé le niveau maximal du signal reçu enregistré durant la période desurveillance pour chaque canal de fréquence. Ces valeurs ont été converties en champ électrique équivalentet normalisées par rapport à la limite appropriée du CS 6. Pour chaque emplacement, on a fait la somme descarrés des valeurs normalisés des champs électriques pour tous les canaux de fréquence dans le but d’obtenirle pire cas d’ensemble en vertu du CS 6.


L’hypothèse selon laquelle toutes les fréquences actives étaient émises simultanément est une probabilitéextrêmement faible. C’est pourquoi les résultats constituaient une surestimation de l’énergie RF réelleprésente dans la zone inspectée. Cela permet cependant au Ministère de raisonnablement assurer au publicqu’aux 61 emplacements inspectés, l’énergie RF est inférieure aux valeurs calculées au moment desmesures.

Plusieurs hypothèses ont été faites au cours des mesures et du projet lui-même. Un principe fondamentalvoulait que le délai nécessaire pour compléter un passage de la bande de fréquences était égal au temps detransmission des signaux ou plus court. Cela voulait dire que tous les signaux transmis étaient enregistréspar le système, qui n’en manquait aucun à cause de cycles d’utilisation courts. Une autre hypothèse crucialesupposait qu’au moment des mesures, tous les émetteurs étaient entièrement opérationnels et qu’ilsfonctionnaient à leur puissance habituelle. Enfin, s’il fallait augmenter l’atténuation pour compenser unesurcharge, le fait que les signaux faibles n’étaient plus enregistrés n’aurait pas d’incidence majeure sur lesrésultats d’ensemble. C’est valide, parce que les signaux éliminés sont souvent de moins de 60 dB, soit unmillion de fois inférieurs au niveau de signal mesuré.

Le DEB, à Ottawa, s’est occupé d’étalonner le gain d’antenne, le facteur d’antenne et les pertes dans lescâbles. Aux fins de la présente étude, les mesures et l’équipement ont une précision de ±3 dB, ce quicomprend une précision de ±1,0 dB pour les récepteurs, une variation de ±0,5 dB pour le gain d’antenne,des incertitudes de ±0,2 dB pour les câbles et les connecteurs, une troncature de ±0,1 dB pour les donnéeset d’autres facteurs concernant les procédures de mesure, qui ont contribué une valeur additionnelle de±1,0 dB. En additionnant simplement les incertitudes individuelles, on obtient une incertitude attribuableà l’équipement de ±2,8 dB. C’est une valeur prudente.


Pour faciliter l’analyse des données, on a préparé un logiciel. Le but visé était d’interpréter les donnéesrecueillies et de produire la force des signaux reçus en dBm pour chaque canal de fréquence, ainsi que denoter le rapport porteuse/bruit (rapport C/N). Essentiellement, le programme a utilisé la puissance de bandereçue de chaque canal de fréquence pour calculer l’intensité du champ électrique, a normalisé les valeurspar rapport aux limites respectives du CS 6 et a calculé le carré des valeurs. On a obtenu le pourcentagemaximal et le pourcentage moyen par rapport à la limite du CS 6 pour chaque emplacement en faisant lasomme des valeurs maximales et moyennes respectives.

Les données recueillies consistaient en la force des signaux reçus, l’excursion de fréquence et le rapportC/N. Le tableau no 04 présente des spécimens de ces données.

Numéro de canal Signal reçu(en dBm)

Rapport C/N(en dB)

Excursion de fréquence(en Hz)

1 -68,5 25,1 5781

2 -65,3 28,3 6328

3 -52,1 41,5 7800

------ ------ ------ ------

1001 -45,1 52,1 8713

1002 -35,3 58,3 9725

1003 -48,6 45 8126

Tableau no 04Spécimens de données recueillies

Lorsque le rapport C/N était nul ou négatif, le canal était considéré comme inactif pour ce balayageparticulier et n’était pas compté dans la moyenne. L’intensité de champ électrique de chaque canal actif aété calculée au moyen de la formule suivante :

Ec = Pr + AF + Ca + At - 13 dBV/moù :

Ec est l’intensité de champ électrique du canal en dBV/mPr est le niveau du signal reçu en dBmAF est le facteur d’antenne en dB/mCa est la perte dans le câble en dBAt est un atténuateur externe en dB, le cas échéant

Analyse des données


La valeur globale par rapport à la limite du CS 6 pour un emplacement surveillé est la somme des carrés desvaleurs normalisées du champ électrique de tous les canaux de fréquence actifs en ce qui concerne la limitedu CS 6. Elle est exprimée par la formule mathématique suivante :

CS 6 = 3 ( Ec / Lf ) 2 (sans unité)où :

CS 6 est le pourcentage total de la limite du CS 6Ec est l’intensité de champ électrique du canal en V/mLf est la limite de champ électrique du CS 6 pour la fréquence de fonctionnement

L’annexe A donne les valeurs par rapport au CS 6 fondées sur le niveau maximal des signaux reçus pourchaque canal pour chaque emplacement. Ces valeurs représentent le pire cas, c’est-à-dire que tous lescanaux actifs émettent simultanément durant la période de surveillance.

Une méthode de « passage » a été utilisée pour donner un scénario plus probable. On a calculé la valeur parrapport au CS 6 pour chaque emplacement, en faisant la somme des carrés des valeurs normalisées del’intensité de champ électrique de chaque canal actif de la sous-bande, par balayage. Chaque période desurveillance a consisté en au moins 50 balayages par sous-bande. L’annexe A donne les valeurs maximaleet moyenne par rapport au CS 6, d’après la méthode de « passage » pour chaque emplacement. Il est àremarquer que des périodes de surveillance plus longues auraient augmenté la précision du niveau maximalde rayonnement non ionisant et donné de meilleures valeurs moyennes temporelles pour l’emplacement.Toutefois, en raison du nombre d’emplacements et du calendrier du projet, chaque emplacement a faitl’objet d’une surveillance pour une période d’environ trois heures.

Plusieurs hypothèses ont été faites au cours des mesures et du projet. Un principe fondamental voulait quele délai nécessaire pour compléter un passage de la bande de fréquence était égal au temps de transmissiondes signaux ou plus court. Cela voulait dire que tous les signaux transmis étaient enregistrés par le système,qui n’en manquait aucun à cause de cycles d’utilisation courts. Une autre hypothèse cruciale supposait qu’aumoment des mesures, tous les émetteurs étaient entièrement opérationnels et qu’ils fonctionnaient à leurpuissance habituelle. Enfin, s’il fallait augmenter l’atténuation pour compenser une surcharge, le fait queles signaux de niveau faible n’étaient plus enregistrés n’aurait pas d’incidence majeure sur les résultatsd’ensemble.


3 Lignes directrices du CS 6, intitulé Limites d’exposition humaine aux champs de radiofréquences électromagnétiquesdans la gamme de fréquences de 3 kHz à 300 GHz.

Le niveau RF le plus élevé calculé à 1,75 m au-dessus du sol, sans compensation par polarisation croisée,était de 5,63 % de la valeur du CS 6 au Metro Hall (ou 17 fois moins que cette valeur). Cet emplacementest délimité par le siège social de la programmation du réseau de langue anglaise de la Société Radio-Canada (SRC) au sud, le Royal Alexandra Theater au nord, l’immeuble Metro Hall à l’ouest et le RoyThompson Hall à l’est. Il se trouve à moins de 400 m de la base de la Tour CN et de la First Canadian Place,qui abritent la plupart des émetteurs de radiodiffusion FM et de télévision de la ville. On a noté que la valeurmesurée variait considérablement lorsque l’antenne de réception était déplacée. C’est pourquoi on asurveillé l’emplacement à quatre reprises pour tenir compte de cette fluctuation.

C’est au Spadina Parkette qu’on a enregistré la deuxième valeur mesurée la plus élevée. L’antenne deréception était située à 1,75 m au-dessus du sol, en ligne de visibilité directe avec la Tour CN et la FirstCanadian Place. Comme il s’agit d’un vaste espace ouvert, la réflexion était réduite au minimum à cetemplacement. Des photographies, les coordonnées et des observations ont été prises pour chaqueemplacement, et l’annexe B en présente des spécimens.

La troisième valeur mesurée la plus élevée à 1,75 m au-dessus du sol a été prise au Harbour Front, à côtéde la station du service de police du grand Toronto. Un facteur important qui a contribué à la valeur mesuréeen vertu du CS 6 à cet endroit est la présence d’un emplacement de radiodiffusion AM, en raison de laproximité d’émetteurs de radiodiffusion AM situés sur l’île de Toronto, directement à travers le lac Ontario.D’autres signaux de radiodiffusion FM et de télévision étaient partiellement bloqués par les gratte-ciel situésaux environs de l’emplacement où les mesures ont été prises.

L’annexe A résume les pourcentages moyen et maximal par rapport aux limites du CS 6 aux emplacementsinspectés, à 1,75 m au-dessus du sol. Les figures nos 04 et 05 présentent graphiquement les endroits inspectésdans la ville, en indiquant les pourcentages maximaux par rapport au CS 6.

On a analysé l’intensité de champ RF de chaque endroit pour déterminer la contribution de divers servicesde radiocommunications, nommément la radiodiffusion, la téléphonie cellulaire, les SCP, les systèmes detélécommunications multipoint locaux (STML), le téléappel, le service mobile terrestre et le serviceaéronautique. Tous les niveaux établis en vertu du CS 6 aux emplacements inspectés étaientconsidérablement plus bas que les limites d’exposition des lignes directrices3, à 1,75 m au-dessus du sol.En règle générale, les principaux services qui ont contribué aux valeurs en vertu du CS 6 à chacun desemplacements inspectés comprenaient des services de radiodiffusion (AM, FM et télévision), allant de 44 %à 71 % de la valeur mesurée, selon ce qui entourait les emplacements de mesure. Les services mobilesterrestres, y compris le téléappel bi-directionnel et le partage de canaux, ont contribué environ de 10 % à26 % de la valeur mesurée. Les services de téléphone sans fil (SCP et téléphone cellulaire) ont contribuéenviron de 9 % à 24 % de la valeur mesurée. Les services aéronautiques ont contribué 12 % de la valeurmesurée à proximité de l’aéroport international Pearson, mais très peu ailleurs.

Résultats


Toutefois, selon la proximité des émetteurs de radiocommunications aux antennes de réception utiliséespour l’inspection, leur contribution à la valeur mesurée pourrait être beaucoup plus élevée. Par exemple, àl’intersection de l’avenue Lawrence Est et du chemin Don Mills (emplacement no 29), le principal élémentqui a contribué (65 % de la valeur totale mesurée) était le signal d’un service mobile fonctionnant à157,830 MHz, à 0,09588 % de la limite du CS 6 (ou 1 043 fois moins que cette limite).


Figure no 04Niveaux enregistrés normalisés en vertu du CS 6 d’après le signal reçu maximal

(pourcentage de la limite)


Figure no 05Niveaux enregistrés normalisés en vertu du CS 6 d’après le signal reçu maximal

au centre-ville de Toronto (pourcentage de la limite)


Menée dans le but de mesurer le champ électromagnétique dans la bande de 150 kHz à 3 GHz à desemplacements choisis, l’inspection a permis de déterminer que les endroits ouverts au public au sol (à lahauteur de 1,75 m) se trouvent bien au-dessous des limites d’exposition du public au rayonnement nonionisant recommandées par Santé Canada. Le pourcentage maximal établi en vertu du CS 6, d’après lesniveaux maximaux mesurés pour chaque fréquence, était inférieur à 6 % de la limite du CS 6 (ou 16 foismoins que la limite) au niveau du sol au Metro Hall.

D’après les emplacements inspectés, ce sont souvent les services de radiodiffusion qui ont contribué le plusà l’énergie totale à 1,75 m au-dessus du sol. Selon l’endroit où se trouvent les emplacements inspectés etce qui les entoure, les services de radiodiffusion ont contribué de 44 % à 71 % de la valeur totale mesurée.Les valeurs combinées en vertu du CS 6 pour le service mobile terrestre, les services à partage de canauxet le service de téléappel (services traditionnellement exploités dans les bandes de fréquences des servicesmobiles terrestres) variaient de 10 % à 26 % de la valeur totale mesurée. Les services téléphoniques sansfil (SCP et téléphone cellulaire) ont contribué à la valeur totale mesurée dans une proportion variant entre9 % et 24 %. Les aides à la navigation du service aéronautique n’ont pas contribué de façon importante àla valeur totale aux emplacements inspectés, sauf dans le cas des emplacements situés à proximité del’aéroport, où la valeur mesurée était d’environ 12 %. Comme les niveaux RF réels étaient assez faibles, onpeut dire, sans risque d’erreur, que le pourcentage total par rapport au CS 6 d’un emplacement donné a ététouché par des émetteurs mobiles situés à proximité, comme cela a été effectivement le cas auxemplacements nos 29 et 25.

Conclusions


Même si l’Explorateur de spectre est encore un instrument de laboratoire type, il a pu prendre les mesuresnécessaires. Ses contraintes étaient ses caractéristiques matérielles, qui l’ont empêché d’être aussi portatifque possible et, par conséquent, de prendre des mesures à des endroits peu faciles d’accès au moyen devéhicules. Comme dans le cas de tout autre appareil, il y a toujours place à l’amélioration en vue d’un gaind’efficacité : l’intégration de récepteurs, de cartes de conversion analogique/numérique et d’un PC contrôlésur le bus commun PCI comme une seule unité ayant un cadre industriel avec une unité de disque durexterne dans le but d’accroître la vitesse, la robustesse et la collecte de données. Un convertisseuranalogique-numérique et un récepteur ayant une largeur de bande plus grande permettraient de prendre desmesures plus rapidement. On sent le besoin de mettre au point d’autres logiciels pour l’Explorateur despectre afin d’y ajouter les fonctions suivantes : enregistrement de la position déterminée au moyen du GPS,tableaux donnant les pertes dans les câbles et le facteur d’antenne, limites du CS 6, calcul et réglageautomatique du temps de surveillance nécessaire d’après la largeur de la bande de fréquences et des canaux,mécanisme de compensation des surcharges servant à éviter toute perte de précision des données et du tempsde mesure et seuil d’enregistrement automatique des données, établi d’après le signal le plus élevé et laprécision souhaitée.

Comme les antennes n’ont habituellement pas de diagramme de rayonnement omnidirectif parfait dans leplan horizontal ou vertical, on recommande de tourner l’antenne d’essai sur les deux axes, lorsqu’on connaîtla source. Une rotation continue lente ou par paliers de l’antenne de réception dans le plan horizontal permetde s’assurer de la réception de signaux maximaux dans toutes les directions lorsqu’il s’agit de sourcesinconnues. Une plate-forme non métallique et un dispositif de rotation télécommandé contribueraient àobtenir un niveau de signal de réception maximal sans risque de réflexion sur le corps humain. L’antennede réception devrait avoir la largeur de bande la plus grande possible et être robuste et étalonnée avec la plusgrande précision possible.

Le câble de raccordement du récepteur à l’antenne devrait être à faible perte, souple, à double blindage, àgrande largeur de bande et d’au moins 50 pieds pour éviter que le diagramme de rayonnement de l’antennede réception soit touché par un corps humain ou un véhicule de mesure. Le connecteur de câble doit êtrelibre de poussière et d’eau avant d’être raccordé à l’antenne et au récepteur. Des couvercles de connecteuren plastique peuvent s’avérer nécessaires, surtout lorsque les mesures sont prises en hiver. Il serait utile dedisposer d’un jeu d’atténuateurs extérieurs fonctionnant dans la gamme de fréquences du c.c. à 50 GHzlorsqu’il s’agit de champs élevés.

Recommandations techniques


Annexe A

Localisation des emplacements et valeurs par rapport au CS 6


Liste des pourcentages par rapport au CS 6 pour les emplacements inspectés

Les pourcentages maximal et moyen par rapport au CS 6 présentés dans le tableau qui suit ont très peude probabilité de se concrétiser. Ces valeurs ont été établies à partir de l’hypothèse selon laquelle tousles émetteurs actifs perçus par le récepteur durant la période de surveillance sont entièrementopérationnels et ont un cycle d’utilisation de 100 %. Les colonnes qui donnent les pourcentagesmaximal et moyen représentent la somme des carrés des valeurs normalisées de l’intensité de champélectrique de chaque canal de fréquence mesuré. Dans la colonne qui donne le pourcentage maximal, lavaleur normalisée de l’intensité de champ est fondée sur le niveau de signal mesuré le plus élevé obtenupour chaque canal de fréquence actif pendant la période où les mesures ont été prises. La valeurnormalisée de l’intensité de champ donnée dans la colonne qui contient le pourcentage moyen estsimplement la moyenne de tous les niveaux de signal enregistrés par canal de fréquence actif.

Emplacement Endroit Date desmesures

Valeur fondée sur une bande defréquences (par canal de fréquence)

Pourcentagemaximal

Pourcentagemoyen

1 Bathurst / Bloor 8 janv. 2001 0,067792% 0,010039%2 Bathurst / Eglington 8 janv. 2001 0,006233% 0,001484%3 Bathurst / St. Clair 18 janv. 2001 0,015047% 0,003189%4 Bayview / Eglinton 10 janv. 2001 0,016576% 0,006000%5 Bayview / King 10 janv. 2001 0,048990% 0,015103%6 Bayview / Nesbitt 9 janv. 2001 0,017632% 0,004487%7 Bloor / Danforth (CastleFrank) 9 janv. 2001 0,004502% 0,001361%8 Dufferin / Bloor 17 janv. 2001 0,015829% 0,003863%9 Dufferin / Eglinton 18 janv. 2001 0,021738% 0,003531%10 Dufferin / King 17 janv. 2001 0,036241% 0,010488%11 Dufferin / St. Clair ouest 11 janv. 2001 0,019467% 0,004865%12 HighPark / Bloor ouest 16 janv. 2001 0,010468% 0,002206%13 Keele / Eglington ouest 15 déc. 2000 0,007744% 0,001397%14 Keele / St. Clair 16 janv. 2001 0,034566% 0,008140%*15 Metro Hall 6 juin 2001 5,633372% 2,110325%*16 Police du Port de la

communauté urbaine deToronto

4 juin 2001 0,634496% 0,161122%

17 Parkside / Lakeshore 28 nov. 2000 0,015034% 0,003972%*18 Spadina Ave. Parkette 4 juin 2001 1,056497% 0,434146% 19 Yonge / Eglington 12 janv. 2001 0,084711% 0,020862% 20 Yonge / St. Clair ouest 16 nov. 2000 0,089187% 0,014767% 21 Yonge / Wellesley est 22 nov. 2000 0,043431% 0,008457%*22 Avenue / Lawerence ouest 22 mars 2001 0,002624% 0,001017%*23 Bathurst / Wilson 21 mars 2001 0,017192% 0,004209%*24 Bayview / Lawerence ouest 20 mars 2001 0,027461% 0,003468% 25 Bayview / YorkMills 14 nov. 2001 0,098395% 0,026796% 26 Coxwell / Danforth 13 mars 2001 0,023967% 0,012118%*27 Coxwell/ Queen est 13 mars 2001 0,026632% 0,005672%*28 DonMills./Don Valley Parkway 15 mars 2001 0,020161% 0,006401% 29 DonMills / Lawerence 29 sept. 2000 0,146325% 0,023981% *30 Dufferin / Lawerence ouest 29 sept. 2000 0,003799% 0,000821% 31 Highview / Wilson 10 avr. 2001 0,003254% 0,000802% 32 Islington / Cordova 7 mars 2001 0,006833% 0,003320%


*33 Jane / Bloor ouest 10 avr. 2001 0,010744% 0,001805% 34 Jane / Eglinton 21 nov. 2000 0,016036% 0,006461%*35 Jane / Lawerence ouest 12 mars 2001 0,005739% 0,001423%*36 Leslie / Eglington est 15 mars 2001 0,032294% 0,004505% 37 Leslie / Parc Talwood 27 sept. 2000 0,004256% 0,000546% 38 Leslie / YorkMills 28 sept. 2000 0,011203% 0,003799% 39 Leslie Pit 18 sept. 2000 0,008235% 0,005517%*40 O'Connor / St. Clair est 21 mars 2001 0,021921% 0,009284% 41 École publique Roselawn 12 sept. 2000 0,006400% 0,001751% 42 Royal York / Eglington 9 mars 2001 0,006482% 0,001688% 43 Royal York / The Queensway 7 mars 2001 0,004950% 0,001802%*44 Victoria Park / Danforth 19 mars 2001 0,039919% 0,013367% 45 Victoria Park / Queen 19 mars 2001 0,013376% 0,002320%*46 Victoria Park / Ellesmere 16 mars 2001 0,002539% 0,000697%*47 Victoria Park / Eglinton 16 mars 2001 0,005848% 0,001275%*48 Weston / Walsh 9 mars 2001 0,003687% 0,000931%*49 aéroport 5 juil. 2001 0,000763% 0,000248% 50 Bathurst / Finch 24 nov. 2000 0,022430% 0,011695%*51 Birchmount / Comstock 30 mai 2001 0,032563% 0,006576%*52 Birchmount / Danforth 30 mai 2001 0,009748% 0,006414%*53 Jane / Finch 6 juin 2001 0,025446% 0,000311%* 54 Kennedy / Ellesmere 4 juil. 2001 0,009126% 0,001874%*55 Kennedy / Passmore 15 sept. 2000 0,023705% 0,006270%*56 Leslie / Finch 6 juin 2001 0,007549% 0,002247%*57 Martin Grove / Eglington 5 juin 2001 0,005322% 0,001983%*58 Martin Grove / Finch 6 juin 2001 0,008575% 0,001831%*59 The East Mall / The

Queensway5 juin 2001 0,018699% 0,002030%

*60 Victoria Park / Finch 3 juil. 2001 0,039259% 0,014666% *61 Yonge / Sheppard 19 oct. 2000 0,001831% 0,000000%

* On s’est servi de l’antenne Rhode and Schwarz HK014, plutôt que de l’antenne-fouet, pour recevoirles signaux dans la gamme de 30 MHz à 80 MHz.


Liste des pourcentages par rapport au CS 6 pour les emplacements inspectés

Les pourcentages maximal et moyen par rapport au CS 6 donnés dans le tableau qui suit reflètentl’environnement radiofréquence réel au moment où les mesures ont été prises. Les colonnes qui donnentles pourcentages maximal et moyen représentent la somme des carrés des valeurs normalisées des intensitésde champ dans chaque sous-bande, par balayage. On entend par « sous-bande » une gamme de fréquencescomprises entre des fréquences sélectionnées de début et de fin. Chaque gamme contient un grand nombrede fréquences, jusqu’à 20 000 canaux. Dans la colonne qui donne le pourcentage maximal, la valeurnormalisée de l’intensité de champ est fondée sur le niveau maximal mesuré par sous-bande; dans la colonnequi donne le pourcentage moyen, la valeur normalisée de l’intensité de champ correspond simplement à lamoyenne des niveaux de signal mesurés de la sous-bande. Si la période de surveillance était prolongée, lenombre de lectures dans les sous-bandes augmenterait, ce qui donnerait une représentation plus fidèle del’environnement radiofréquence.

Emplacement Endroit Date desmesures

Valeur fondée sur une bande de fréquence(par sous-bande de fréquences)

Pourcentagemaximal

Pourcentagemoyen

1 Bathurst / Bloor 8 janv. 2001 0,014139% 0,008826%2 Bathurst / Eglington 8 janv. 2001 0,002137% 0,001291%3 Bathurst / St. Clair 18 janv. 2001 0,004501% 0,003116%4 Bayview / Eglinton 10 janv. 2001 0,007235% 0,004062%5 Bayview / King 10 janv. 2001 0,027305% 0,014758%6 Bayview / Nesbitt 9 janv. 2001 0,005719% 0,003537%7 Bloor / Danforth (CastleFrank) 9 janv. 2001 0,002118% 0,001106%8 Dufferin / Bloor 17 janv. 2001 0,006628% 0,003699%9 Dufferin / Eglinton 18 janv. 2001 0,011922% 0,002565%10 Dufferin / King 17 janv. 2001 0,016207% 0,010299%11 Dufferin / St. Clair ouest 11 janv. 2001 0,004912% 0,002554%12 HighPark / Bloor ouest 16 janv. 2001 0,003247% 0,002165%13 Keele / Eglington ouest 15 déc. 2000 0,005349% 0,000840%14 Keele / St. Clair 16 janv. 2001 0,013670% 0,005598%*15 Metro Hall 6 juin 2001 3,332772% 2,105391%*16 Police du Port de la

communauté urbaine deToronto

4 juin 2001 0,218414% 0,157336%

17 Parkside / Lakeshore 28 nov. 2000 0,006388% 0,003916%*18 Spadina Ave. Parkette 4 juin 2001 0,570755% 0,430239% 19 Yonge / Eglington 12 janv. 2001 0,023546% 0,015804% 20 Yonge / St. Clair ouest 16 nov. 2000 0,018045% 0,012654% 21 Yonge / Wellesley est 22 nov. 2000 0,012695% 0,007569%*22 Avenue / Lawerence ouest 22 mars 2001 0,001318% 0,000926%*23 Bathurst / Wilson 21 mars 2001 0,007047% 0,003267%*24 Bayview / Lawerence ouest 20 mars 2001 0,005950% 0,003367% 25 Bayview / YorkMills 14 nov. 2001 0,040746% 0,002684% 26 Coxwell / Danforth 13 mars 2001 0,012186% 0,004700%*27 Coxwell/ Queen est 13 mars 2001 0,008554% 0,005147%*28 DonMills /Don Valley Parkway 15 mars 2001 0,009360% 0,005538% 29 DonMills / Lawerence 29 sept. 2000 0,129526% 0,002839% *30 Dufferin / Lawerence ouest 29 sept. 2000 0,002102% 0,000714% 31 Highview / Wilson 10 avr. 2001 0,001188% 0,000553%


32 Islington / Cordova 7 mars 2001 0,003159% 0,001739%*33 Jane / Bloor ouest 10 avr. 2001 0,004922% 0,001700% 34 Jane / Eglinton 21 nov. 2000 0,004567% 0,002773%*35 Jane / Lawerence ouest 12 mars 2001 0,002604% 0,001247%*36 Leslie / Eglington est 15 mars 2001 0,007631% 0,003714% 37 Leslie / Parc Talwood 27 sept. 2000 0,001884% 0,000468% 38 Leslie / YorkMills 28 sept. 2000 0,004697% 0,001023% 39 Leslie Pit 18 sept. 2000 0,006559% 0,005401%*40 O'Connor / St. Clair est 21 mars 2001 0,013399% 0,009001% 41 École publique Roselawn 12 sept. 2000 0,001548% 0,001217% 42 Royal York / Eglington 9 mars 2001 0,002561% 0,001274% 43 Royal York / The Queensway 7 mars 2001 0,003463% 0,001761%*44 Victoria Park / Danforth 19 mars 2001 0,011501% 0,007984% 45 Victoria Park / Queen 19 mars 2001 0,004340% 0,002017%*46 Victoria Park / Ellesmere 16 mars 2001 0,001537% 0,000537%*47 Victoria Park / Eglinton 16 mars 2001 0,001873% 0,001059%*48 Weston / Walsh 9 mars 2001 0,001386% 0,000847%*49 aéroport 5 juil. 2001 0,000422% 0,000238% 50 Bathurst / Finch 24 nov. 2000 0,011461% 0,003048%*51 Birchmount / Comstock 30 mai 2001 0,013806% 0,006810%*52 Birchmount / Danforth 30 mai 2001 0,003757% 0,002134%*53 Jane / Finch 6 juin 2001 0,015114% 0,007504%* 54 Kennedy / Ellesmere 4 juil. 2001 0,004951% 0,001644%*55 Kennedy / Passmore 15 sept. 2000 0,008126% 0,003064%*56 Leslie / Finch 6 juin 2001 0,003197% 0,002040%*57 Martin Grove / Eglington 5 juin 2001 0,002301% 0,001398%*58 Martin Grove / Finch 6 juin 2001 0,006201% 0,002168%*59 The East Mall / The Queensway 5 juin 2001 0,013498% 0,001668%*60 Victoria Park / Finch 3 juil. 2001 0,021106% 0,012822% *61 Yonge / Sheppard 19 oct. 2000 0,000741% 0,000424%

* On s’est servi de l’antenne Rhode and Schwarz HK014, plutôt que de l’antenne-fouet, pour recevoirles signaux dans la gamme de 30 MHz à 80 MHz.


Rues Bathurst et BloorEmplacement no 1

Pourcentage maximal par rapport à la limite du CS 6 = 0,06779 %Date des mesures : Le 8 janvier 2000

Notes :

1. Zone résidentielle au centre-ville de Toronto. On a placé des antennes de réception sur le trottoir en face de lapiste d’athlétisme de l’école secondaire. Des mesures ont été prises en matinée par temps pluvieux.

2. De l’emplacement surveillé, on voit la Tour CN et la First Canadian Place.

Annexe B

Exemple de données sur un emplacement et cartes


Annexe C

Graphiques d’étalonnage des antennes et des câbles

30 40 50 60 70 80

Fréquence en MHz

-10

-5

0

Gai

n en

dB

i

Gain de l'antenne-fouet en dBi

Facteur d'antenne en dB/mR & S HK014

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

Fréquence (MHz)

Fact

eur d

'ant

enne

(dB

/m)


Pertes dans les câbles LMR-400

0.00

1.00

2.00

3.00

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

Fréquence (MHz)

Pert

es d

ans

les

câbl

es (d

B)

1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000

Fréquence (MHz)

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00Fa

cteu

r d'a

nten

ne (d

B/m

)

Facteur d'antenne en dB/mAntenne log-périodique Tecom


1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000

Fréquence (MHz)

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

Pert

es d

ans

les

câbl

es (d

B)

Pertes dans les câblesLD2 Heliax


Matériel :Date

Appareils de mesure: Modèle d’étalonnage

Explorateur de spectre Mars 2001Analyseur vectoriel de signaux HP 89441A 12 juillet 1997Dispositif de mesure de Narda 8718 Mars 2000Sonde de Narda pour le CS 6 CN8722N Mars 2000Sonde de champ E de Narda 8760N Mars 2000

Antennes::

Singer (de 150 kHz à 30 MHz) 92198-3Fouet de base (de 30 MHz à 80 MHz) Juin 2000Rhode and Schwarz (de 80 MHz à1300 MHz) HK014 Avril 2001Tecom (de 1300 MHz à 3000 MHz) 201031 Avril 2001

Appareils auxiliaires:Récepteur GPSTrépied en boisCâble GPIBTrousse de connecteurs RFAppareil photo numériqueInverseur

Logiciel :

HP VEE - Version 5.0Logiciel d’acquisition de données

Microsoft Visual Basic - Version 6.0Logiciel d’acquisition de données de l’Explorateur de spectre

Microsoft Visual C++ - Version 6.0Programme d’analyse des données

MapInfo Professional - Version 6.0

Annexe D

Appareils d’inspection


Figure no 06 Tecom 201031

Figure no 07 Rhode and Schwarz HK014

Annexe E

Photographies de diverses antennes


D’après Mathews, K. Nouveau plan opérationnel annuel. avril 2002.

Sources de renseignements fédéraux 2000-2001, à l’adresse http://infosource.gc.ca/Info_1/IC-OR-f.html

Au sujet du centre régional des services de gestion du spectre, à l’adresse ftp://rssc.ic.gc.ca/About%20RSSC/centre%20handout.pdf

DGSE - Direction générale du génie du spectre

La DGSE facilite l’accès de l’industrie canadienne aux ressources spectrales et orbitales parle biais des processus de réglementation des radiocommunications de l’UIT ainsi que de lacoordination et des négociations internationales. Elle formule des règles et des procédurespour mettre en oeuvre les nouveaux services de radiocommunications et detélécommunications4.

DEB - Bureau d’homologation et de services techniques

Le DEB met à l’essai et certifie le matériel terminal de télécommunications et deradiocommunications.

CRC - Centre de recherches sur les communications

« Le Centre de recherches sur les communications Canada (CRC) se consacre, depuis plusde 30 ans, à la R-D en communications de pointe. Ses travaux servent de fondementstechniques aux règlements et normes qui concrétisent les politiques gouvernementales. Lesdomaines clés de recherche du CRC : science de la radio, communications terrestres sans fil,technologies de radiodiffusion, systèmes de communication par satellite, réseaux decommunication à large bande, microélectronique et optique. Depuis toujours, le CRCs’enorgueillit de ses succès en transfert de technologie, lui qui est à l’origine du démarraged’une soixantaine d’entreprises. Le Centre d’innovation, c’est aussi son oeuvre. Ce centreaccueille de jeunes entreprises de pointe et leur donne accès aux technologies, compétenceset laboratoires uniques dont dispose le CRC5 ».

Centre régional des services de gestion du spectre d’Acton

« Le centre régional des services de gestion du spectre d’Acton se montre actif dans denombreux domaines de la surveillance et de la gestion du spectre, y compris la collecte dedonnées sur l’encombrement, le développement et l’entretien de systèmes de surveillancetélécommandés, la formation du personnel du Ministère et le développement de nouveauxsystèmes pour contribuer à la gestion efficace et efficiente du spectre des fréquencesradioélectriques pour tous les Canadiens6 ».

Annexe F

Acronymes


Voici les emplacements qui ont été proposés par la ville de Toronto :

Emplacement Endroit

1 Bathurst / Bloor

15 Metro Hall

20 Yonge / St. Clair ouest

21 Yonge / Wellesley est

25 Bayview / York Mills

29 Don Mills / Lawrence

31 Highview / Wilson

32 Islington / Cordova

34 Jane / Eglinton

37 Leslie / Parc Talwood

38 Leslie / York Mills

41 École publique Roselawn

Annexe G

Emplacements proposés par la ville de Toronto


Ben Nguyen, ing.151, rue YongeToronto (Ont.) M5C 2W7Courriel : [email protected]

Sumesh Mohabeer, ing.126, rue Wellington OuestAurora (Ont.) L4G 2N9Courriel : [email protected]

Vicky Lai151, rue YongeToronto (Ont.) M5C 2W7Courriel : [email protected]

Elisabeth Lander151, rue YongeToronto (Ont.) M5C 2W7Courriel : [email protected]

Annexe H

Personnes-ressources

Évaluation du champ électromagnétique dans la ville de Toronto Page38

Balanis, Constantine A., Antenna Theory Analysis and Design, deuxième édition, John Wiley &Sons, Inc., 1997.

Gailey, P. C., et R A. Tell, « An Engineering Assessment of the Potential Impact of FederalRadiationProtection Guidance on the AM, FM, and TV Broadcast Services », United StatesEnvironmental Protection Agency, avril 1985.

Hayt, Jr., William H., Engineering Electromagnetics, quatrième édition, McGraw-Hill BookCompany, 1981.

Johnson, Richard C. et Jasik, Antenna Engineering Handbook, deuxième édition, McGraw-Hill BookCompany, 1984.

Petersen, R. et P. Testagrossa, « Radio-Frequency Electromagnetic Fields Associated with Cellular-Radio Cell-Site Antennas ». Bioelectromagnetics, 13:527-542, 1992.

Tell, Richard A., « Engineering Services for Measurement and Analysis of Radiofrequency (RF)Fields », Richard Tell Associates, Inc., Las Vegas (NV), juin 1995.

A A Study on Electric Field Intensity Distribution in the Near-Field Region of PCS Base StationAntenna Installations, Industrie Canada, Gestion du spectre, région de l’Ontario, janvier 1999.

Limites d’exposition humaine aux champs de radiofréquences électromagnétiques dans la gamme defréquences de 3 kHz à 300 GHz, Code de sécurité 6; Santé Canada, Direction de l’hygiènedu milieu, Direction générale de la protection de la santé, catalogue no H46-2/99-237E, 1999.

Annexe I

Documents de référence