ticRadiofrecuencia y microonda

IntegrantesÁlvarez RosalíaGauna NelsonGauna SergioGómez Lurdes

Ramírez marilynProfesor

Carlos García

Radiofrecuencias y Microondas Las radiaciones ionizantes son aquellas que al interactuar con la materia la ionizan, es decir, producen átomos y/o restos de moléculas con carga eléctrica (iones). Las radiaciones no ionizantes carecen de la energía suficiente para producir ionización. Las microondas y las radiofrecuencias son radiaciones electromagnéticas  que pertenecen a la categoría de radiaciones no ionizantes. Son emitidas por aparatos eléctricos, electrónicos, los utilizados en radiocomunicaciones (inclusive vía satélite), emisiones de TV, radio AM-FM, radares, etc. Características:- Frecuencia: cantidad de veces por segundo en que se repite una variación de corriente o tensión. Se mide en ciclos por segundo, su unidad es el hertzio (Hz). (kilohertz o kHz son 1000Hz, megahertz o Mhz son 1.000.000 Hz, y gigahertz o GHz son 1.000.000.000 Hz).- Potencia: “energía” de emisión. Se mide en watts (W) y sus múltiplos y submúltiplos.- Intensidad: del campo eléctrico se mide en voltios por metro (V/m-1), y del campo magnético en amperios por metro (A/m-1).

Fuentes de emisiónNaturales:La ionósfera de nuestra atmósfera nos protege de las radiaciones del espacio exterior. No obstante, durante las tormentas se originan campos electromagnéticos y radiaciones. El total de la radiación emitida por el sol está estimada en unos 300 Ghz, pero es despreciable si consideramos que se distribuye sobre la superficie terrestre.Antropogénicas:A continuación se sintetizan las principales fuentes de emisión y su frecuencia.RadiofrecuenciasLas radiofrecuencias oscilan entre 10 kHz (longitud de onda de 3 km) y 300 GHz (longitud de onda de 1 mm). Las microondas están incluídas dentro de la banda de radiofrecuencia.Las aplicaciones de radiofrecuencia son múltiples. Algunos ejemplos de ello son:

• Comunicaciones: - radionavegación- radiodifusión AM y FM- televisión- radionavegación aérea- radioaficionados

comunicacion

•Industria: Metalúrgica:- templado de metales- soldadurasAlimenticia: esterilización de alimentos•Medicina:  - diatermia

MicroondasLas microondas están dentro de una gama de frecuencia de 300 MHz (longitud de onda 1 m) a 300 GHz (longitud de onda de 1 mm).Son ejemplos de la aplicación de éstas ondas:•Aeronáutica: - tripulación de aviones- lanzamiento de misiles•Comunicaciones:           - televisión- telemetría- sistema satelital- radionavegación•Medicina: - diatermia•Uso doméstico: - hornos y calentadores•Investigación: - meteorología- física nuclear

Usos microondasUna de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno de microondas, que usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2,45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen un importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera.En telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. También hay más ancho de banda en el espectro de microondas que en el resto del espectro de radio. Usualmente, las microondas son usadas en programas informativos de televisión para transmitir una señal desde una localización remota a una estación de televisión mediante una camioneta especialmente equipada. Protocolos 802.11g y b también usan microondas en la banda ISM, aunque la especificación 802.11a usa una banda ISM en el rango de los 5 GHz. La televisión por cable y el acceso a Internet vía cable coaxial usan algunas de las más bajas frecuencias de microondas. Algunas redes de telefonía celular también usan bajas frecuencias de microondas.En la industria armamentística, se han desarrollado prototipos de armas que utilicen la tecnología de microondas para la incapacitación momentánea o permanente de diferentes enemigos en un radio limitado.[1]

La tecnología de microondas también es utilizada por los radares, para detectar el rango, velocidad, información meteorológica y otras características de objetos remotos; o en el máser, un dispositivo semejante a un láser pero que trabaja con frecuencias de microondas.

Ondas de microondas

Los rayos infrarrojos

Uso radiofrecuencias (Radiocomunicación).              Sistemas de radio AM y FM.Aunque se emplea la palabra radio, las transmisiones de televisión, radio, radar y telefonía móvil están incluidas en esta clase de emisiones de radiofrecuencia. Otros usos son audio, vídeo, radionavegación, servicios de emergencia y transmisión de datos por radio digital; tanto en el ámbito civil como militar. También son usadas por los radioaficionados. Radioastronomía.Muchos de los objetos astronómicos emiten en radiofrecuencia. En algunos casos en rangos anchos y en otros casos centrados en una frecuencia que se corresponde con una línea espectral,2 por ejemplo:

1. FUENTES GENERADORAS Y APLICACIONES DE LAS RADIOFRECUENCIAS (RF) Y MICROONDAS (MO)Dentro de las radiaciones no ionizantes, las radiofrecuencias (RF) y las microondas (MO) se encuentran en la región del espectro electromagnético comprendido entre 1 KHz y 300 GHz. A su vez, estas radiaciones se dividen en diferentes subregiones, como se muestra en la tabla 1. Tabla 1. Bandas del espectro electromagnético en la región de RF y MO

FRECUENCIA (f)LONGITUD DE ONDA (l) BANDAS

< 30 KHz (<10 Km)(Subradiofrecuencias) Frecuencias extremadamente bajas (ELF)

30 KHz - 300 KHZ (10 Km - 1 Km) Baja frecuencia (LF)

300 KHz - 3MHz (1 Km - 100 m) Frecuencia media (MF)

3 MHz - 30M Hz (100m - 10 m) Alta frecuencia (HF)

30 MHz - 300 MHz (10m - 1m) Muy alta frecuencia (VHF)

300 MHZ - 3 GHz (1m - 100 mm) Ultra alta frecuencia (UHF)

3 GHz - 30 GHz (100 mm - 10 mm) Super alta frecuencia (SHF)

30 GHZ - 300 GHz (100 mm - 1mm) Extremadamente alta frecuencia (EHF

Entre las fuentes generadoras y las principales aplicaciones de las RF y las MO, se pueden citar algunas como:Transporte y utilización de energía eléctrica. Ultrasonidos (ELF)Calentamiento por inducción magnética, terminales de ordenadores, antenas de radionavegación, equipos de soldadura al arco (LF)Radiodifusión AM, termoselladoras, radioteléfonos marinos (MF)Transmisiones de radio en onda corta (OC), sistemas antirrobo, equipos para diatermia quirúrgica (HF)Transmisiones de radio FM y de televisión (VHF)Hornos de microondas, aplicaciones fisioterapéuticas, telefonía móvil, sistemas antirrobo (UHF)Comunicaciones diversas por radar, satélite, etc. (SHF y EHF)

. EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A RF Y MOEn principio, se consideran perjudiciales, las alteraciones biológicas de carácter irreversible que se derivan de la exposición a tales radiaciones. La información disponible por el momento, sobre los bioefectos de las radiofrecuencias y microondas es aún limitada e incompleta, por lo cual se mantienen abiertas las investigaciones de diversos comités de expertos nacionales e internacionales, con la finalidad de establecer unos criterios adecuados de seguridad frente a estos tipos de radiaciones. Los estudios epidemiológicos y los experimentales, tanto “in vivo” como “in vitro” realizados hasta la fecha, no aportan pruebas concluyentes que permitan establecer un mecanismo de actuación o modelo animal o celular que demuestre una relación causa-efecto entre los campos electromagnéticos y la aparición de patologías severas para la salud humana. De forma general, las radiaciones electromagnéticas pueden ser absorbidas, reflejadas o transmitidas por la materia, experimentando diversos grados de atenuación. Estos fenómenos dependen, entre otros factores, de:La frecuencia o longitud de onda de la radiaciónEl tiempo de exposiciónAlgunas características del medio material como conductividad, constante dieléctrica, tamaño, espesor, etc.En la tabla 2 se puede apreciar el grado de penetración de radiofrecuencias y microondas a través de algunos medios biológicos, a determinados valores de frecuencias.

Frecuencia (MHz)

En músculos, tejidos y piel

con alto contenido en

agua

En huesos, grasa y tejidoscon bajo

contenido en agua

27,12 14,30 159,00100 6,66 60,40300 3,89 32,10750 3,18 23,00

1.500 2,42 13,903.000 1,61 9,748.000 0,41 4,6110.000 0,34 3,39

Tabla 2. Profundidad de penetración (cm) de RF y MO.

2.1 Efectos térmicosLos efectos térmicos principales son:HipertermiaQuemadurasCataratasEsterilidadLa absorción de energía electromagnética por los tejidos y su conversión en calor produce incrementos de temperatura en el interior del cuerpo, debido al relativo poder de penetración de las RF y MO. Estos efectos se manifiestan principalmente en los órganos menos vascularizados y que, por consiguiente, tienen mayores dificultades para disipar el calor, como son los ojos y los testículos.Algunos resultados experimentales indican que exposiciones de 30 minutos a RF con tasas de absorción específicas (SAR) de 1 a 4W/Kg pueden provocar en los seres humanos en reposo incrementos de temperatura inferiores a 1°C.Si los valores de SAR se incrementan se puede superar la capacidad temorreguladora del organismo y provocar hipertermia. Sobre la base de estos datos se ha establecido un nivel de SAR de 0,08 W/Kg como límite de seguridad recomendado para el público en general.Los efectos térmicos también se han relacionado con alteraciones del sistema nervioso central, debido a un incremento de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica a ciertas sustancias normalmente excluidas del parénquima cerebral.

.2 Efectos no térmicosAlgunos trastornos del organismo expuesto a RF y MO, que no están acompañados por pequeños incrementos de temperatura, reciben el nombre de efectos no térmicos. De éstos, cabe señalar los siguientes:Transformaciones celulares, cromosómicas y genéticasEfectos sobre el sistema hematopoyéticoCambios en el ritmo cardiaco y de la tensión arterialAlteraciones endocrinas y neuro-endocrinasEfectos sobre la audiciónVariaciones en el comportamiento de los individuosAlteraciones electroencefalográficas3. EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN A RF Y MO 3.1 Medición de las emisiones de RF y MOLa utilización de equipos de medición apropiados permite cuantificar el nivel de exposición y valorarlo por comparación con los valores límite. La evaluación del riesgo exige conocer las magnitudes H (campo magnético), E (campo eléctrico) o S (densidad de potencia de la onda) de los campos electromagnéticos próximos a la persona. Como regla general se debe disponer de información previa sobre las fuentes emisoras, para averiguar las frecuencias de emisión del campo.Los equipos de medición están integrados por un dispositivo medidor y un conjunto de sondas intercambiables, según la frecuencia y la componente del campo que se pretende medir.La figura 3 muestra un equipo para la medición de campos electromagnéticos comprendidos entre 27 MHz y 1 GHz.

Intervalo defrecuencia

Inducciónmagnética

(mT)

Densidadde

corriente(mA/m2)

SAR mediode cuerpo

entero(w/Kg)

SARlocalizado(cabeza ytronco) (w/Kg)

SARlocalizado

(miembros)(w/Kg)

Densidad depotencia S 

(w/m2)

0 Hz 40 -        

> 0 - 1 Hz - 8        

1 - 4 Hz - 8/f - - - -

4 - 1000 Hz - 2        

1000 Hz -100 kHz

- f/500 - - -  

100 kHz - 10 MHz

- f/500 0,08 2 4  

10 MHz - 10 GHz

-   0,08 2 4 -

10 - 300 GHz -   - - - 10

Tabla 3. Restricciones básicas para campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos comprendidos entre 0 Hz y 300 GHz.

Gama defrecuencia

Intensidad decampoE (V/m)

Intensidad decampoH (A/m)

CampoB (T)

Densidad de potencia

equivalente de

onda plana(W/m2)

0 - 1 Hz - 3,2 x 104 4 x 104  1 - 8 Hz 10.000 3,2 x 104/f2 4 x 104/f2  

8 - 25 Hz 10.000 4 000/f  5 000/f  

0,025 - 0,8 kHz 250/f 4/f 5/f  

0,8 - 3 kHz 250/f  5 6,25  3 - 150 kHz 87 5 6,25  

0,15 - 1 MHz 87 0,73/f 0, 9 2/f  

1 - 10 MHz 8 7/f1/2 0,73/f  0, 9 2/f   

10 - 400 MHz 28 0,073 0,092 2

400 - 2000 MHz 1,375 f1/2 0,0037 f1/2 0,0046 f1/2 f/200

2 - 300 GHz 61 0,16 0,20 10

Tabla 4. Niveles de referencia para campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos comprendidos entre 0 Hz y 300 GHz.

fin