Zrób to sam! Przewodnik świadomego Obywatela/ Pomiar i ocena promieniowania elektromagnetycznego

Przyjęta w 2019 r. Megaustawa pozbawiła obywateli resztek wpływu na środowisko elektromagnetyczne. Kilka miesięcy później dopuszczalne limity promieniowania stacji bazowych 2/3/4/5G, sieci Wi-Fi, Wi-Gig, radarów i wielu innych urządzeń podniesiono 100-krotnie. Nowa „norma” sankcjonuje ekspozycję obywateli na promieniowanie miliony razy wyższą od biologicznie bezpiecznych limitów ustalonych przez Europejski Instytut Medycyny Środowiskowej EUROPAEM w raporcie z 2016 r.

Nie pozostawia to złudzeń, gdzie rządzący wespół z branżą telekomunikacyjną mają troskę o środowisko i zdrowie Polaków – cytując klasyka – dokładnie tam. Jasne jest, że ani rząd, ani operatorzy o nasze zdrowie nie zadbają. Musimy zrobić to sami. Jeśli tak, to warto promieniowanie elektromagnetyczne nauczyć się mierzyć i oceniać. Temu służy ten przewodnik.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze miernika?

Zakres częstotliwości

Zakres częstotliwości miernika powinien wynosić co najmniej 700 MHz–6 GHz. Obejmie wtedy większość powszechnych technologii: 2/3/4 i 5G [1], Wi-Fi, radary i część pasm DVB-T [2]. Przy zakresie 150 MHz–8 GHz obejmiemy całe DVB-T, DAB+ [3] oraz nowe pasma Wi-Fi6e (6-7 GHz).

Szerszy zakres nie zawsze jednak jest lepszy. Mierzymy jednocześnie więcej sygnałów, ale tracimy możliwość ich odróżniania! Stąd, dla dokładnej analizy dzieli się zakres pomiędzy 2-3 mierniki, stosuje filtry lub analizatory widma.

Miernikiem o zakresie do 8 GHz nie zmierzymy radiolinii łączących stacje bazowe (80 GHz); satelitów SpaceX Elona Muska (12–18 i 26,5–40 GHz), radarów w pojazdach [4] (70 GHz), przyszłych stacji 5G FR2 (24,5–27,5 GHz) czy sieci Wi-Gig (60 GHz). Na przystępne cenowo mierniki dla tych zakresów trzeba jeszcze zaczekać.

Zakres wartości mierzonych

Wymagana czułość i zakres miernika wynikają wprost z wartości limitów biologicznych. Obrazuje je tabela poniżej.

Limity biologiczne [5]

Nasz miernik winien mieć czułość 1 µW/m² (0,02 V/m) lub mniej, a górny zakres co najmniej do 2000 µW/m² (0.9 V/m), lepiej do 0,1 W/ m² (6 V/m). Jeśli komuś przychodzi do głowy mierzyć do 10 W/m² (60 V/m) to potrzebuje drugiego miernika. Urządzeń, które są czułe na poziomie 1 µW/m², mierzą do 10 W/m², są przenośne i przystępne cenowo, po prostu nie ma.

Identyfikacja sygnałów – analiza audio

W mierniku szerokopasmowym „naraz” mierzone jest promieniowanie od źródeł o różnych częstotliwościach. Nie wiemy niestety ani ile, ani jakie źródła składają się na odczytany wynik. Czy to stacja bazowa, czy może router Wi-Fi sąsiada? Funkcja analizy audio pozwala usłyszeć sygnały, które mierzymy. Mają one charakterystyczne, łatwo rozpoznawalne dźwięki, przez co szybko orientujemy się, z jakimi źródłami mamy do czynienia i które z nich są dominujące. Upewnijmy się, że nasz miernik analizę audio posiada.

Reakcja na krótkie impulsy

Obecnie technologie bezprzewodowe wykorzystują zaawansowaną modulację cyfrową – sygnał to serie ostrych impulsów o krótkim czasie trwania. Jeśli miernik jest zbyt wolny i nie nadąża z rejestracją tak krótkich impulsów, pominie je i zaniży wynik pomiaru, szczególnie sygnałów Wi-Fi czy 4/5G. W skrajnych przypadkach (np. radaru) pokaże zero, pomimo bardzo silnego krótkiego impulsu co kilkanaście sekund. Należy zwrócić uwagę na to, jak długo musi trwać impuls, by miernik go prawidłowo rejestrował – czas ten nie powinien przekraczać 5 µs.

Funkcja Peak-Hold

W pomiarach biologicznych mierzymy maksymalną wartość szczytową. Dla krótkich impulsów uchwycenie tej wartości wzrokiem i poprawny odczyt stają się niemożliwe. Aby właściwie zarejestrować tę wartość, lepsze mierniki wyposaża się w funkcję Peak-Hold. Zapamiętuje ona na wyświetlaczu maksymalną wartość szczytową zarejestrowaną od początku pomiaru. Dla dokładnych pomiarów i analizy ta funkcja jest nieodzowna.

Pomiar wartości szczytowej i średniej

Niektóre mierniki umożliwiają pomiar zarówno wartości szczytowej (Peak), jak i średniej (Avg/RMS). Ta funkcja jest cenna, jako że stosunek wartości szczytowej do średniej – PAPR [6] daje pojęcie o impulsowym charakterze sygnału, co decyduje o wpływie biologicznym. Im PAPR jest większy, tym większe zagrożenie. Przykładowo, analogowe sygnały nadajników radiowych FM mają niski PAPR – stąd są dużo mniej groźne od sygnałów 4/5G, Wi-Fi czy radaru (bardzo wysoki PAPR).

No to mierzymy!

Udało nam się wybrać dobry miernik, możemy wiec zacząć pomiary.

Rekonesans – identyfikacja sygnałów

Zanim zaczniemy właściwy pomiar, zorientujmy się, z jakimi sygnałami mamy do czynienia. Włączamy miernik i funkcję analizy audio, tak by wyraźnie słyszeć sygnały. Przemieszczając się z miernikiem, identyfikujemy po dźwięku sygnały, określamy ich źródła oraz kierunki, z jakich dochodzą – zbliżając się do źródła, głośność jego dźwięku będzie narastać. W pomieszczeniach identyfikujemy najpierw źródła wewnętrzne – na te zwykle mamy wpływ i możemy je wyłączyć. Dobrze jest to zrobić teraz, tak, by dalej mierzyć tylko źródła zewnętrzne – te, które są poza pomieszczeniem i których wyłączyć nie możemy. To one będą kluczowe dla naszej ciągłej ekspozycji.

Pomiary

Włączamy miernik, zerujemy zapis Peak-Hold, włączamy analizę audio. Chodzimy wolno po pomieszczeniu, trzymając miernik przed sobą. Staramy się namierzyć najsilniejszy sygnał, obracając się powoli z miernikiem oraz pochylając go w różnych kierunkach. Unikamy przy tym zbliżania się do dużych metalowych (przewodzących) przedmiotów na mniej niż 0,5 m. Wynik pomiaru w mniejszej odległości jest błędny i należy go odrzucić. Maksymalną wartość szczytową, jaką zarejestrowaliśmy (odczyt z funkcji Peak-Hold), odnosimy do limitów biologicznych z tabeli powyżej.

Interpretacja wyników zależnie od charakteru sygnału

Efekty biologiczne promieniowania elektromagnetycznego nie zależą wyłącznie od zmierzonej wartości natężenia pola czy gęstości mocy. Istotnym jest również charakter/typ sygnału. Dlatego limity EUROPAEM 2016 określono dla poszczególnych typów sygnałów. Sygnały Wi-Fi, 5G i radarów ocenia się co najmniej 10-krotnie ostrzej (silnie impulsowy charakter). Przykładowo, limit biologiczny ekspozycji nocnej od stacji 2/3/4G wynosi 10 µW/m², ale dla routera Wi-Fi jest on 10-krotnie ostrzejszy i wynosi 1 µW/m². Jak to uwzględnić w pomiarach? Używamy analizy audio – słysząc sygnały, identyfikujemy ten, który jest dominujący i przyjmujemy odpowiedni dla niego limit.

Co robić, jeśli pomiary w naszych domach czy mieszkaniach wykażą wartości znaczne powyżej limitów biologicznych? Niezwłocznie należy te miejsca ekranować – izolować od promieniowania elektromagnetycznego. Dostępne na rynku technologie i materiały pozwalają zredukować promieniowanie nawet 1000 razy [7].

---

Tekst ukazał się w naszej bezpłatnej gazecie społecznej Aktywność Obywatelska nr 1(22)/2020. Zachęcamy do lektury całego numeru.

---

[1] 5G FR1 w EU pasma 700 MHz oraz 3,4-3,8 GHz

[2] Telewizja cyfrowa – w kraju częstotliwości 184-227 MHz oraz 474-786 MHz.

[3] Radio cyfrowe – w kraju częstotliwości 174-230 MHz

[4] Stosowane w systemach adaptacyjnego tempomatu, monitorowania martwego pola widzenia i ruchu poprzecznego przy cofaniu.

[5] Na podstawie opracowania Europejskiego Instytutu Medycyny Środowiskowej EUROPAEM 2016 oraz wytycznych SBM-2015 Instytutu Biologii Budowlanej IBN

[6] Peak to Average Power Ratio

[7] dla gęstości mocy w µW/m², ponad 30 razy dla natężenia pola w V/m