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Protocolo Para la Evaluaci´ on de Radiaciones No Ionizantes Emitidas por Antenas de Celulares Gonzalo E. Saavedra, Jorge E. Pezoa y Sergio N. Torres Departamento de Ingenier´ ıa El´ ectrica y Centro de ´ Optica y Fot´ onica (CEFOP) Universidad de Concepci´ on, Concepci´ on, Chile E-Mail: {gosaavedra,jpezoa,sertorre}@udec.cl Resumen—La nueva ley de antenas celulares, Ley N 20.599, limit´ o fuertemente los niveles de radiaci´ on electromagn´ etica que las compa ˜ ıas de la industria de telecomunicaciones chilena pueden emitir al ambiente. En la promulgaci´ on de la nueva ley, y sus decretos asociados, se evidencia la falta de un protocolo preciso de medici´ on de dichas radiaciones. En este trabajo se propone un protocolo para la medici´ on y verificaci´ on de los ımites de exposici ´ on a la radiaci ´ on electromagn´ etica. El protocolo propuesto presenta esquemas de medici´ on que consideran, entre otros aspectos, las topolog´ ıas y el n´ umero de antenas emisoras, y adem´ as permite entregar tanto descripciones r´ apidas como detalladas del espectro electromagn´ etico en el punto de medici´ on. El protocolo propuesto fue utilizado para medir los niveles de radiaci´ on en doce puntos de inter´ es en la ciudad de Concepci´ on, los cuales cumpl´ ıan ampliamente con los l´ ımites de exposici´ on permitidos. Abstract—The new Law N 20.599 enacted by the Chilean Government strongly limited the maximum amount of electro- magnetic radiation allowed to be emitted by cellular systems. Neither in the new law nor in its associated documents there is a definition of a proper protocol for measuring the amount of radiation emitted by the celular systems. In this paper a novel protocol for conducting such measurements is proposed. The proposed protocol considers practical aspects such as the topology and the number of antennas surrounding the measurement site, and also provides both fast and detailed descriptions of the electromagnetic environment under assessment. The proposed protocol was used to measure the power spectral density at twelve points-of-interest in downtown Concepci´ on. It must be commented that all the measurements were far below the maximum amount of radiation allowed by the Chilean law. Index Terms—Radiaci´ on Electromagn´ etica; Densidad de Po- tencia Radioel´ ectrica; Ley de Antenas. I. I NTRODUCTION S EG ´ UN datos entregados por la Subsecretaria de Tele- comunicaciones (SubTel), en Chile hay m´ as tel´ efonos celulares que habitantes [1]. Desde el a˜ no 2000 en adelante el umero de abonados del servicio de telefon´ ıa m´ ovil ha crecido a un fuerte ritmo, y seg´ un [1] en el a˜ no 2012 exist´ ıan en Chile alrededor de 23 millones de celulares. Esta creciente demanda por los servicios de telefon´ ıa m´ ovil ha sido generada por la necesidad de los usuarios de una mayor conectividad ovil para datos y voz. Esto ha llevado a los proveedores de telefon´ ıa m´ ovil a incrementar la instalaci´ on de torres de antenas celulares para as´ ı poder cubrir la demanda por mayor capacidad y cobertura de este tipo de redes. Producto de esto, la comunidad ha manifestado su preocupaci´ on por los potenciales riesgos de la exposici´ on a los Campos Electro- magn´ eticos (CEM) debido a la instalaci´ on indiscriminada de antenas celulares. Siguiendo las recomendaciones de distintas comisiones internacionales, muchos pa´ ıses, incluyendo Chile, han fijado niveles muy exigentes para limitar la exposici´ on a la radiaci´ on electromagn´ etica [2]–[4]. La SubTel, con el fin de mantener l´ ımites de seguridad por la radiaci´ on electromagn´ etica de las antenas celulares, ha impulsado la normativa de emisiones radioel´ ectricas Ley N 20.599 [5]. En esta normativa se busca limitar los niveles de densidad de potencia en espacios p´ ublicos. Adem´ as, la normativa establece est´ andares muy rigurosos para la radiaci ´ on de antenas celulares cerca de zonas sensibles como hospitales, salas cuna, establecimientos educacionales, etc. En particular, la idea de la nueva normativa es determinar niveles m´ aximos de emisi´ on que est´ en entre los cinco m´ as rigurosos de los establecidos por los pa´ ıses de la Organizaci´ on para la Co- operaci´ on y el Desarrollo Econ´ omico (OCDE). A modo de comparaci´ on, en la Tabla I se presentan los niveles m´ aximos de densidad de potencia actualmente permitidos en Chile y los niveles m´ aximos permitidos y/o sugeridos en otros pa´ ıses. Tabla I: Niveles m´ aximos de densidad de potencia electromagn´ etica establecidos por la SubTel. (Valores en μW/cm 2 .) 850 MHz 1.7 GHz 1.9 GHz 2.1 GHz Chile: zona sensible 10 10 10 10 Chile: zona general 100 100 100 100 ICNIRP 425 850 950 1000 ARPANSA Australia [10] 425 850 950 1000 IEEE EE.UU. [11] 425 850 950 1000 FCC EE.UU. [12] 566.7 1000 1000 1000 Canad´ a [13] 566.7 1000 1000 1000 La nueva normativa de emisiones electromagn´ eticas pro- puesta por el Gobierno de Chile evidentemente ha afectado a las compa˜ ıas de la industria de telecomunicaciones. En particular, los servicios de telefon´ ıa celular que operan en las bandas de 800 y 2200 MHz (bandas de 850, 1900, 1700 y 2100 MHz) se han visto afectados ya que la nueva legislaci´ on ha reducido el l´ ımite m´ aximo permitido para las emisiones en aproximadamente cuatro veces en zonas p´ ublicas y en aproximadamente 40 veces en zonas sensibles. Los esfuerzos realizados por la autoridad para limitar los valores m´ aximos de radiaci´ on son altamente valorados tanto por la comunidad como por la industria de telecomunicaciones. Sin embargo, en la promulgaci´ on de la nueva ley se observa la falta de un protocolo que permita medir de manera precisa

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Protocolo Para la Evaluacion de Radiaciones NoIonizantes Emitidas por Antenas de Celulares

Gonzalo E. Saavedra, Jorge E. Pezoa y Sergio N. TorresDepartamento de Ingenierıa Electrica y Centro de Optica y Fotonica (CEFOP)

Universidad de Concepcion, Concepcion, Chile E-Mail: {gosaavedra,jpezoa,sertorre}@udec.cl

Resumen—La nueva ley de antenas celulares, Ley N◦ 20.599,limito fuertemente los niveles de radiacion electromagnetica quelas companıas de la industria de telecomunicaciones chilenapueden emitir al ambiente. En la promulgacion de la nueva ley,y sus decretos asociados, se evidencia la falta de un protocolopreciso de medicion de dichas radiaciones. En este trabajo sepropone un protocolo para la medicion y verificacion de loslımites de exposicion a la radiacion electromagnetica. El protocolopropuesto presenta esquemas de medicion que consideran, entreotros aspectos, las topologıas y el numero de antenas emisoras,y ademas permite entregar tanto descripciones rapidas comodetalladas del espectro electromagnetico en el punto de medicion.El protocolo propuesto fue utilizado para medir los niveles deradiacion en doce puntos de interes en la ciudad de Concepcion,los cuales cumplıan ampliamente con los lımites de exposicionpermitidos.

Abstract—The new Law N◦ 20.599 enacted by the ChileanGovernment strongly limited the maximum amount of electro-magnetic radiation allowed to be emitted by cellular systems.Neither in the new law nor in its associated documents there isa definition of a proper protocol for measuring the amount ofradiation emitted by the celular systems. In this paper a novelprotocol for conducting such measurements is proposed. Theproposed protocol considers practical aspects such as the topologyand the number of antennas surrounding the measurement site,and also provides both fast and detailed descriptions of theelectromagnetic environment under assessment. The proposedprotocol was used to measure the power spectral density attwelve points-of-interest in downtown Concepcion. It must becommented that all the measurements were far below themaximum amount of radiation allowed by the Chilean law.

Index Terms—Radiacion Electromagnetica; Densidad de Po-tencia Radioelectrica; Ley de Antenas.

I. INTRODUCTION

SEGUN datos entregados por la Subsecretaria de Tele-comunicaciones (SubTel), en Chile hay mas telefonos

celulares que habitantes [1]. Desde el ano 2000 en adelante elnumero de abonados del servicio de telefonıa movil ha crecidoa un fuerte ritmo, y segun [1] en el ano 2012 existıan enChile alrededor de 23 millones de celulares. Esta crecientedemanda por los servicios de telefonıa movil ha sido generadapor la necesidad de los usuarios de una mayor conectividadmovil para datos y voz. Esto ha llevado a los proveedoresde telefonıa movil a incrementar la instalacion de torres deantenas celulares para ası poder cubrir la demanda por mayorcapacidad y cobertura de este tipo de redes. Producto deesto, la comunidad ha manifestado su preocupacion por lospotenciales riesgos de la exposicion a los Campos Electro-magneticos (CEM) debido a la instalacion indiscriminada de

antenas celulares. Siguiendo las recomendaciones de distintascomisiones internacionales, muchos paıses, incluyendo Chile,han fijado niveles muy exigentes para limitar la exposicion ala radiacion electromagnetica [2]–[4].

La SubTel, con el fin de mantener lımites de seguridadpor la radiacion electromagnetica de las antenas celulares, haimpulsado la normativa de emisiones radioelectricas Ley N◦

20.599 [5]. En esta normativa se busca limitar los nivelesde densidad de potencia en espacios publicos. Ademas, lanormativa establece estandares muy rigurosos para la radiacionde antenas celulares cerca de zonas sensibles como hospitales,salas cuna, establecimientos educacionales, etc. En particular,la idea de la nueva normativa es determinar niveles maximosde emision que esten entre los cinco mas rigurosos de losestablecidos por los paıses de la Organizacion para la Co-operacion y el Desarrollo Economico (OCDE). A modo decomparacion, en la Tabla I se presentan los niveles maximosde densidad de potencia actualmente permitidos en Chile y losniveles maximos permitidos y/o sugeridos en otros paıses.

Tabla I: Niveles maximos de densidad de potencia electromagneticaestablecidos por la SubTel. (Valores en µW/cm2.)

850 MHz 1.7 GHz 1.9 GHz 2.1 GHz

Chile: zona sensible 10 10 10 10Chile: zona general 100 100 100 100

ICNIRP 425 850 950 1000ARPANSA Australia [10] 425 850 950 1000IEEE EE.UU. [11] 425 850 950 1000FCC EE.UU. [12] 566.7 1000 1000 1000Canada [13] 566.7 1000 1000 1000

La nueva normativa de emisiones electromagneticas pro-puesta por el Gobierno de Chile evidentemente ha afectadoa las companıas de la industria de telecomunicaciones. Enparticular, los servicios de telefonıa celular que operan en lasbandas de 800 y 2200 MHz (bandas de 850, 1900, 1700 y2100 MHz) se han visto afectados ya que la nueva legislacionha reducido el lımite maximo permitido para las emisionesen aproximadamente cuatro veces en zonas publicas y enaproximadamente 40 veces en zonas sensibles.

Los esfuerzos realizados por la autoridad para limitar losvalores maximos de radiacion son altamente valorados tantopor la comunidad como por la industria de telecomunicaciones.Sin embargo, en la promulgacion de la nueva ley se observala falta de un protocolo que permita medir de manera precisa

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y sistematica los niveles de radiacion electromagnetica ensectores publicos. En particular, se puede decir que el unicoprocedimiento de como medir los niveles de radiacion queaparece en la normativa chilena esta en [5], y la descripcionque allı se propone establece que la exposicion a la radiacionde las antenas de telefonıa movil en zonas urbanas debe medir,por seis minutos, los valores de densidad de potencia, y se debereportar la media aritmetica de las mediciones.

En este trabajo se propone un protocolo para la medicion yverificacion de los lımites de exposicion a la radiacion electro-magnetica. El protocolo propuesto presenta una metodologıasistematica de medicion que pretende facilitar la tarea demedicion y fiscalizacion de los niveles de radiacion de lossistemas radiantes que operan en Chile. El protocolo de-sarrollado mide radiacion en la region de campo lejano delas antenas emisoras, y presenta esquemas de medicion queconsideran aspectos practicos como la topologıa y el numerode antenas emisoras cercanas al sitio de medicion. Ademas,el protocolo propuesto presenta dos etapas de mediciones,las que deben llevarse a cabo con el mismo equipamientoy que permiten generar tanto descripciones rapidas comodescripciones detalladas del ambiente electromagnetico en elpunto de medicion. El protocolo propuesto fue utilizado paramedir los niveles de radiacion en doce puntos de interes en laciudad de Concepcion, los cuales cumplıan ampliamente conlos lımites de exposicion permitidos.

El resto de este documento se estructura de la siguientemanera. En la Seccion II se presenta y detalla el protocolopropuesto. En la Seccion III se presentan resultados de medi-ciones de los niveles de radiacion en doce puntos de interesen la ciudad de Concepcion. Finalmente, en la Seccion IV sepresentan las conclusiones de este trabajo y las futuras lıneasde trabajo a desarrollar.

II. PROPUESTA DE PROTOCOLO DE MEDICION

En esta seccion se detalla el protocolo de medicion propues-to para las Radiaciones No-Ionizantes (RNI) provenientes deantenas celulares que emiten en las bandas de frecuencia de800 y 2200 MHz. El protocolo se ha disenado siguiendo las re-comendaciones de medicion de radiaciones electromagneticasno ionizantes entregadas en [6]–[8].

II-A. Alcances y limitaciones

El protocolo propuesto en este documento debe ser usadosolo para evaluar las RNI provenientes de las antenas celularesque operan en el margen de frecuencia de 800 MHz y 2.2GHz, en particular, las RNI de las bandas de frecuencia de:850, 1900, 1700 y 2100 MHz.

II-B. Terminos y definiciones

Cantidades medibles: las variables estandar que sepueden medir para determinar la radiacion electromagneticason el campo electrico (E), el campo magnetico (H) y ladensidad de potencia (S). Como la SubTel adopto comocantidad medible la densidad de potencia, en este documentose define dicha variable como la cantida adoptada para medir.

Niveles de referencia: los niveles de referencia son losvalores lımites de exposicion a la radiacion que los sereshumanos pueden percibir donde tengan libre acceso. Los nive-les adoptados aquı son aquellos aceptados por la SubTel, verTabla I, de acuerdo a las recomendaciones entregadas por laComision Internacional sobre Proteccion Frente a RadiacionesNo Ionizantes (ICNIRP).

Niveles de decision: los niveles de decision son losvalores umbrales que puede adoptar la cantidad medida parapermitir la incertidumbre de las mediciones. Dentro de la in-certidumbre se debe tener siempre en cuenta la incertidumbredel equipo utilizado, las caracterısticas del medio ambiente ydel espectro. El nivel de decision (nivel de referencia de -3 dB)correspondera al 50 % de los niveles de referencia propuestospor la SubTel en la Tabla I.

Punto crıtico: corresponde a punto o sitio medido dondeel nivel de decision ha sido excedido.

Topologıa de las estaciones de telefonıa movil: se definenaca como topologıas de las estaciones de telefonıa movil a lasinstalaciones mas comunes de Estaciones Base de TelefonıaMovil (BTSs), es decir, se consideran las configuracionestorre, poste, mastil y fachada.

II-C. Descripcion del Protocolo de Medicion de las RNI

(a) (b)

Figura 1: Zonas imaginarias para: (a) una y (b) multiples topologıas.

El protocolo de medicion de las RNI proveniente de lasantenas de telefonıa movil presenta cuatro etapas: (i) recolec-cion de informacion tecnica y reconocimiento del entorno;(ii) seleccion de los puntos a medir; (iii) descripcion rapidadel ambiente radioelectrico; y (iv) descripcion detallada de lasbandas de frecuencia.(i) Recoleccion de informacion tecnica y reconocimiento delentorno. Esta etapa es previa a las mediciones y consiste enreunir toda la informacion posible acerca de las topologıas y elentorno de las BTSs. Ademas, la etapa considera la calibracionde los equipos de medicion.(ii) Seleccion de los puntos a medir. Teniendo en cuenta quelas antenas transmisoras de telefonıa movil tienen dimensionesvariables y que se debe medir en la region del campo lejanode las antenas, se define que las mediciones deben tomarse auna distancia mınima de 50 m entre la base de la antena y elpunto de medicion.

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La etapa de seleccion de los puntos a medir considera lassiguientes dos subetapas:

1. Inspeccion inicial: consiste basicamente en evaluar elentorno a analizar y determinar cuantas topologıas deinstalacion hay en el area de interes. La inspeccion delentorno puede arrojar tres resultados: ninguna topologıa,una topologıa o multiples topologıas de instalaciones deBTSs en el area.

2. Metodo de los maximos: con este metodo se pretendeencontrar, para cada una de la bandas a medir, loslugares de mayor exposicion a las RNI provenientesde las antenas de telefonıa movil. El metodo de losmaximos utiliza un analizador de espectros en el rangode frecuencias de 869 MHz a 2170 MHz y una antenaomnidereccional.El metodo consiste en recorrer una zona imaginariamidiendo las RNI y determinando los puntos donde seencuentre el maximo de radiacion de potencia para cadabanda de frecuencia a evaluar. Una vez determinadoslos puntos de maxima radiacion, para cada banda defrecuencia, se procede a realizar las mediciones devalores eficaces por 6 minutos tal como se estableceen la norma [5].La zona imaginaria a medir se define en funcion delnumero de topologıas en la lınea de vista. En el casode no haber antenas en lınea de vista, la zona imagina-ria a evaluar se define como aquella zona con mayortransito de publico. Si existe una sola topologıa, lazona imaginaria a evaluar se define como una zonacon lınea de vista a una distancia mınima de 50 mmedida desde la base de la topologıa bajo estudio, verFig. 1(a). Finalmente si existen multiples topologıas, lazona imaginaria a evaluar se define como una zona conlınea de vista a una distancia mınima de 50 m a cadauna de las topologıas bajo estudio, ver Fig. 1(b).

(iii) Descripcion rapida del ambiente radioelectrico. Per-mite evaluar rapidamente el nivel total de radiacion electro-magnetica en la zona bajo estudio. Para la descripcion rapidase debe utilizar un analizador de espectros con una antenaomnidireccional. Se debe mencionar que en esta etapa no seproporciona informacion acerca de cada componente espectral,sino que se entrega el nivel total de la densidad de potenciaen una banda ancha de frecuencias de interes.

El procedimiento de medicion a seguir consiste en medir a1.5 m de altura sobre el suelo durante 6 minutos, en los puntosseleccionados utilizando el metodo de los maximos y en cadauna de las bandas de frecuencia a evaluar. El valor total deradiacion a reportar, para cada banda medida, corresponde ala suma de todas las frecuencias en dicha banda:

Stotal =

N∑i=1

Si, [µW/cm2], (1)

donde Stotal corresponde a la densidad de potencia total paracada banda, Si es la densidad de potencia medida en la i-esimatoma de muestras y N es el numero de muestras tomadas. El

valor total calculado, Stotal, de cada banda se compara con losniveles de referencia de la Tabla I. Si los valores calculadosestan por debajo de los niveles de referencia , entonces se estancumpliendo los lımites de radiacion y se termina la evaluacion.Si los valores medidos estan entre el 75 % y el 100 % de losniveles de referencia, la zona evaluada es declarada como zonaen riesgo de saturacion electromagnetica.

Si los valores medidos estan sobre los niveles de referencia,el punto medido es declarado como punto crıtico y se deberepetir el procedimiento anterior, midiendo ahora a 1.1, 1.5y 1.7 m de altura y obteniendo tres valores de densidadde potencia total, uno para cada altura medida y calculadosusando (1). Luego, se calcula el valor total promedio deradiacion mediante la media aritmetica de los tres valorestotales obtenidos para cada altura. Si este nuevo valor totalesta bajo el valor de referencia se finaliza el procedimiento yel punto no es declarado como crıtico. En caso contrario elpunto es declarado como crıtico y se debe pasar a la etapa dedescripcion detallada de frecuencias.

Figura 2: Principales etapas del protocolo de medicion propuesto.

(iv) Descripcion detallada de las bandas de frecuencia.Permite evaluar los niveles de RNI por frecuencia. Esta etapaes necesaria cuando el valor total de densidad de potenciaelectromagnetica obtenido en la etapa de descripcion rapidaexcede el nivel de referencia. El equipo de medicion a utilizares un analizador de espectros con una antena direccional, lacual debe estar caracterizada espectralmente al igual que loscables y conectores a utilizar.

La metodologıa de medicion consiste en medir en el puntoelegido (o crıtico) a 1.5 m de altura sobre el suelo, apuntandola antena receptora en la direccion de maxima radiacion dela antena transmisora. Esto ultimo se obtiene configurando elequipo para tomar medidas instantaneas, y moviendo primerola antena en direccion horizontal hasta alcanzar la maximalectura en el analizador de espectro y luego moviendo la antenaverticalmente hasta obtener la maxima lectura. En este puntode maxima radiacion se debe medir durante 6 minutos losvalores eficaces para cada banda a evaluar. Las mediciones se

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deben realizar apuntando la antena receptora en la direccionde maxima radiacion de cada una de las antenas transmisoras,comenzando con cualquiera de ellas. Para calcular el valortotal de radiacion en cada banda se debe sumar el nivel deradiacion que aporta individualmente cada antena:

Stotal =

K∑j=1

Nj∑i=1

S(j)i , [µW/cm2], (2)

donde S(j)i es el valor de densidad de potencia tomado en la

i-esima medicion de la j-esima antena, Nj es el numero demediciones tomadas para la j-esima antena, y K es el numerode antenas medidas.

(a)

(b)

Figura 3: Medicion en cada punto seleccionado usando descripcion:(a) rapida y (b) detallada del ambiente radioelectrico.

Si los valores calculados usando (2) estan por debajo de losniveles de referencia, entonces se estan cumpliendo los lımitesde radiacion y se termina la evaluacion. Si los valores medidos

estan entre el 75 % y el 100 % de los niveles de referencia, lazona evaluada es declarada como zona en riesgo de saturacionelectromagnetica. Finalmente, si los valores medidos estansobre los niveles de referencia, el punto medido es declaradocomo zona crıtica y debe darse aviso a SubTel de la situacion.

La Fig. 2 muestra un resumen del protocolo de medicionpropuesto, mientras que las Figs. 3(a) y (b) muestran, respecti-vamente, el procedimiento de medicion rapida y detallada delambiente radioelectrico.

III. RESULTADOS

A continuacion se presentan los resultados obtenidos almedir la densidad de potencia, usando el protocolo propuesto,en doce puntos de interes en Concepcion. Las bandas defrecuencia medidas corresponden a los 850, 1710, 1900 y2110 MHz, todas ellas bandas licitadas por SubTel para losservicios de telefonıa celular y servicios de datos moviles. Losresultados de las mediciones que se exponen en este trabajofueron obtenidos luego de aplicar solo la etapa de descripcionrapida del ambiente, ya que los valores medidos para todoslos lugares evaluados resultaron estar muy por debajo delos niveles de referencia. El principal equipamiento usadocorresponde a un analizador de espectros portatil SPECTRANHF-60100 V4, una antena radialmente isotropica de bandaancha OmniLOG 90200 y una antena direccional log-periodicaultra-banda ancha HyperLOG 60100.

Con el fin de ilustrar como se mide usando el metodo de losmaximos, en la Fig. 4(a) se ilustra que solo dos marcadoresmuestran senales predominantes de telefonıa movil y el mar-cador restante muestra una senal predominante de procedenciadesconocida. En cambio, en la Fig. 4(b) los tres marcadoresmuestran senales predominantes de telefonıa movil luego deinspeccionar cuidadosamente el lugar de medicion.

(a) (b)

Figura 4: Metodo de los maximos. Marcadores mostrando: (a) dosy (b) tres senales predominantes de telefonıa movil.

En las Figs. 5(a) a (d) se muestran graficas de la densidadde potencia recibida en cuatro de los doce puntos de interesmedidos. Las Figs. 5(a), (b) y (d) corresponden a zonassensibles mientras que la Fig. 5(c) es una zona publica.De las graficas se puede notar que los valores medidos sonconsiderablemente bajos (menores a 55 dBm). Para tener unaidea de que tan bajos son estos niveles se hace notar que para

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que los lımites mas restrictivos de exposicion a la radiacion(10 µW/cm2) sean superados, las graficas de intensidad desenal obtenidas para las bandas de frecuencia 850, 1710, 1900y 2110 MHz deberıan ser constantes y con amplitudes de almenos -33, -41, -42 y -41 dBm, respectivamente.

870 875 880 885 890

−90

−85

−80

−75

−70

−65

−60

−55Movistar Claro M C

Potencia Promedio

Am

plitu

d, d

Bm

Frecuencia, MHz

(a)

1710 1715 1720 1725 1730 1735 1740 1745 1750 1755

−110

−105

−100

−95 VTR Nextel Nextel

Potencia Promedio

Am

plitu

d, d

Bm

Frecuencia, MHz

(b)

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990

−90

−85

−80

−75

−70

−65

−60

−55Entel M Claro M M Entel

Potencia Promedio

Am

plitu

d, d

Bm

Frecuencia, MHz

(c)

2110 2115 2120 2125 2130 2135 2140 2145 2150 2155

−95

−90

−85

−80

−75

−70 VTR Nextel Nextel

Potencia Promedio

Am

plitu

d, d

Bm

Frecuencia, MHz

(d)

Figura 5: Mediciones de densidad de potencia en sector: (a) ColegioCamilo Henrıquez; (b) Colegio Sagrado Corazon; (c) Mall del Centro;y (d) Hospital del Trabajador.

De las Figs. 5(a), (c) y (d) se observa que en las bandas de850, 1900 y 2110 MHz se reciben senales de telefonıa movilcon tecnologıas 2G, 3G y 3.5G, mientras que para la banda de1710 MHz lo unico que se mido fue ruido. Se hace notar quela banda de 1710 MHz esta asignada por la SubTel a VTRy Nextel, sin embargo dichos proveedores en Concepcion noestaban haciendo uso de ella en el momento de la medicion.

En la Fig. 6 se muestran los valores de densidad de potenciaen doce puntos de interes de Concepcion, los cuales fueronmedidos usando el protocolo propuesto en la Seccion II-C.Los resultados presentados corresponden a la radiacion total enlas bandas de frecuencia de 850, 1900 y 2110 MHz para cadalugar medido. De la Fig. 6 se observa claramente que la mayorexposicion medida alcanzo un valor de 0.2984 µW/cm2, 33veces menor al valor maximo permitido, y fue medida en elHospital Clınico Regional.

Ademas de medir los valores de densidad de potenciaen cada punto de interes, se agruparon todos los datos deradiacion por proveedor de servicio con el fin de reportarcuanto aporta cada uno al total de la radiacion medida. Lamayor contribucion a la radiacion correspondio al proveedorde servicio de telefonıa movil Movistar, con un aporte de0.037039 µW/cm2 que corresponde a un 0.37 % del lımitede exposicion de la SubTel para zonas sensibles y a un0.04 % del lımite de exposicion para zonas publicas. La menorcontribucion de radiacion correspondio a la companıa VTR,

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Lugar medido

Den

sida

d de

Pot

enci

a, u

W/c

m2

Figura 6: Densidad de potencia total medida doce puntos de interesen Concepcion.

con 0.00008 µW/cm2. Los valores promedio de los doce sitiosmedidos de la densidad de potencia con la que contribuyecada proveedor de servicios se muestran en la Fig. 7. Dela figura se aprecia que todos los valores resultantes de lasmediciones estan muy por debajo de los lımites de exposicion.Es importante notar que la mayor contribucion de Movistarse debe a la mayor cantidad de servicios y abonados queposee, ademas del hecho de que trabaja con frecuencias enlas bandas 850 y 1900 MHz, las que experimentan unamenor atenuacion en comparacion con las frecuencias altasutilizadas por otros proveedores. Es importante mencionarademas que los resultados presentados en la Fig. 7 en ninguncaso intentan favorecer o desfavorecer a ninguna companıa detelecomunicaciones.

61%19%

20%

< 1%

0.037039 uW/cm2

0.011983 uW/cm2

0.011208 uW/cm2

0.0000086819 uW/cm2 0.0000789 uW/cm2

Densidad de Potencia Total 0.060395 uW/cm2

MovistarClaroEntelVTRNextel

Figura 7: Densidad de potencia medida por proveedor del serviciode telefonıa movil.

Las mediciones de la exposicion a la radiacion electro-magnetica a lo largo de Concepcion mostraron grandes varia-ciones de varios ordenes de magnitud. Las principales causasde estas variaciones son las las variaciones de la intensidadde las senales debidas a la seleccion de los diferentes lugaresmedidos, la incertidumbre debida al error del equipamiento de

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medicion y las variaciones espaciales de la intensidad de lassenales debidas a los diferentes caminos de propagacion. Si seconsideran todas las maximas incertidumbres asociadas a lasmediciones, entonces se pueden corregir los valores medidospara considerar un peor caso siguiendo las reglas descritasen [6]–[8]. Por ejemplo, para el sitio del Hospital Regional,el nuevo valor resultante de densidad de potencia corregidade 0.591 µW/cm2, que se desglosa en 0.578 µW/cm2 en labanda 850 MHz, 0.013 µW/cm2 en la de 1900 MHz y 0.0001µW/cm2 en la banda 2110 MHz. Este nuevo valor corregidoes aun 17 veces menor que el maximo permitido por la SubTelpara zonas sensibles.

Finalmente hacemos notar que los valores de densidad depotencia medidos en este trabajo presentan, en general, valoressimilares a los reportados recientemente en [9].

IV. CONCLUSION

En este trabajo se ha desarrollado una metodologıa para lamedicion sistematica de las RNI, la cual si bien no esta es-tandarizada, pretende facilitar la tarea de medir si los sistemasradiantes estan cumpliendo los niveles maximos permitidospropuestos por la autoridad. El protocolo ha sido disenado apartir de ideas propias y de informacion publicada por diversosorganismos de estandarizacion. En el protocolo se ha explicadola forma de realizar las mediciones, se han propuesto las etapasde medicion y se ha explicado con detalle los aspectos quedeben tenerse en cuenta antes de elegir un lugar a evaluar.En particular, el metodo de los maximos es de gran utilidadpara determinar los niveles maximos de intensidad de senal.Ademas, en base a los resultados obtenidos, se puede concluirque a pesar de las inevitables variaciones e incertidumbresasociadas a las mediciones, es claro que todos los lugaresmedidos cumplen ampliamente con los lımites de exposiciona radiacion establecidos en la Resolucion 403 Exenta.

Como trabajo futuro se pretende impulsar la estandarizaciondel protocolo de medicion y ademas se pretende disenarprotocolos de medicion de la exposicion a las RNI en la regionde campo cercano de las antenas y en interiores.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el apoyo del Proyecto Fondo BasalFB024 y de la Carrera Ingenierıa Civil en Telecomunica-ciones de la Universidad de Concepcion. Jorge E. Pezoaagradece ademas el apoyo de CONICYT, FONDECIT Ini-ciacion 11110078.

REFERENCIAS

[1] Subsecretaria de Telecomunicaciones, “Informacion Estadıstica deAbonados Moviles.” [Online; Accesado enero 2013]. Disponible: http://www.subtel.gob.cl

[2] Organizacion Mundial de la Salud, “Campos electromagneticos y saludpublica.” [Online; Accesado enero 2013]. Disponible: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs322/es/index.html

[3] Committee on Man and Radiation (COMAR). [Online; Accesado enero2013] http://ewh.ieee.org/soc/embs/comar/.

[4] International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, ”Re-comendaciones Para Limitar la Radiacion a Campos Electricos,Magneticos y Electromagneticos” [Online; Accesado enero 2013].

[5] Resolucion 403 Exenta del 8 de mayo de 2008. [Online; Accesado enero2013]. http://www.leychile.cl/Navegar?idNorma=271021&idVersion=2012-06-18.

[6] Electronic Communications Committee (ECC), “Measuring Non-Ionizing Electromagnetic Radiation (9 kHz - 300 GHz)”. EuropeanConference of Postal and Telecommunications Administrations (CEPT),ECC Recommendation (02)04, Sep. 2002.

[7] L. M. Correia et al., “A Procedure for Measurement of ElectromagneticRadiation in the Presence of Multiple Base Stations”, Instituto deTelecomunicacoes/Instituto Superior Tecnico, Tecnhical University ofLisbon.

[8] Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicacion, “Emisiones Ra-dioelectricas: Normativa, Tecnicas de Medida y Protocolos de Certi-ficacion”, Catedra coit (etsit-Upm).

[9] Ingenierıa DICTUC, “Estudio de Nivel de Radiacion proveniente deAntenas Celulares Fijas”. [Online; Accesado enero 2013]. http://www.dictuc.cl/files/Informe\ 1025569.pdf

[10] Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency, “MaximumExposure Levels to Radiofrequency Fields - 3 kHz to 300 GHz”.[Online; Accesado enero 2013].

[11] IEEE International Committee on Electromagnetic Safety “IEEE Stan-dard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to RadioFrequency Electromagnetic Fields, 3 kHz to 300 GHz”, IEEE Std C95.1-2005.

[12] Federal Communications Commission, “Evaluating Compliance withFCC Guidelines for Human Exposure to Radiofrequency Electromag-netic Fields”.

[13] Canada Health Department, ”Limits of Human Exposure to Radiofre-quency Electromagnetic Fields in the Frequency Range from 3 kHz to300 GHz”.