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Monitoraggio dei Campi EM di origine antropica

Nelle bande ELF-LF-VHF-UHF (50 Hz, 100 kHz - 3 GHz)

Del Dott. Ing. Angelo Lozito

2.II. Gli strumenti per la misura dei livelli di campo

La strumentazione per la misura del campo elettromagnetico deve poter consentire la rilevazione delle seguenti grandezze:

  • campo elettrico E nella zona di campo vicino reattivo (elettrodotti) e campo vicino radiativo (impianti ad alta frequenza);
  • campo magnetico H nella zona di campo vicino reattivo (elettrodotti) e campo vicino radiativo (impianti ad alta frequenza);
  • densità di potenza S nella zona d'onda piana (impianti ad alta frequenza) ( S [W/m2] = E × H = E2 / 377 = 377 H2).

Le prime due misure devono essere indipendenti le une dalle altre nel senso che il sensore per la misura del campo elettrico deve essere insensibile al campo magnetico e viceversa (disaccoppiamento >20 dB).
Le caratteristiche della strumentazione devono inoltre essere adeguate alla banda nella quale si intendono effettuare le misure e devono rimanere costanti in tutta la banda misurata oppure devono essere disponibili i fattori di correzione.
L'elemento che caratterizza la banda di funzionamento degli strumenti è la sonda (sensore).
Sotto il profilo operativo, la strumentazione per la misura dei parametri del campo elettromagnetico può essere classificata in base alle specificità delle sonde sia per quel che riguarda la banda di esercizio, sia per quanto attiene alle loro caratteristiche di polarizzazione (isotropia).

FIGURA 4 Criteri di suddivisione della strumentazione in base alla banda di esercizio Criteri di suddivisione della strumentazione in base alla banda di esercizio

Una prima e fondamentale suddivisione della strumentazione riguarda la banda di esercizio in termini di banda larga e banda stretta (figura 4).
Il criteri di suddivisione degli strumenti in base alla banda di esercizio, conduce ad individuare le seguenti tipologie di sonde:

  • sonde a banda stretta che equipaggiano gli strumenti selettivi ed analizzano il campo nelle sue caratteristiche di ampiezza, frequenza polarizzazione e modulazione;
  • sonde a banda larga che operano su una porzione di banda estremamente ampia (dal kHz al GHz) ed equipaggiano gli strumenti a banda larga. Tali sonde forniscono la sola informazione dell'ampiezza del campo. La risposta in ampiezza è proporzionale a tutti i contributi dei campi presenti alle diverse frequenze nella banda di funzionamento.

Alla prima categoria, appartengono gli analizzatori di spettro che forniscono tutti i parametri del campo: intensità, frequenza, polarizzazione e modulazione.
Alla seconda categoria di strumenti appartengono i misuratori portatili che risultano di semplice impiego e di basso costo e che sono equipaggiati con sonde isotrope. Essi però forniscono la sola misura dell'intensità del campo.
Nella trattazione che segue si farà riferimento alla sola strumentazione a banda larga poiché le reti di centraline forniscono rilevazioni strumentali non selettive.

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