BEMI - BÄTTRE ELMILJÖ Sida 1 av 8 MÄTMETODER Dokumentet reder ut en del grundläggande begrepp om mätteknik i samband med kartläggningar av radiofrekventa fält, främst i större sammanhang såsom kommuner eller forskningsprojekt. Skillnaden mellan att mäta punkt för punkt eller att mäta kontinuerligt på vägnätet (sk. vägmätning) klargörs. Likaså understryks skillnaden mellan att mäta sammanlagd effekttäthet kontra spektral mätning så att man får information om varje sändare för sig. Skillnaden mellan verifierande mätningar och kartläggande mätningar diskuteras också. OM BEMI BEMI Bättre Elmiljö utvecklar mätinstrument, mätteknik och metoder inom området och har en unik kombination av kompetens inom såväl elektronikkonstruktion, programmering, forskningsmetodik, EMC, radioteknikkunnande såväl som praktisk erfarenhet av såväl FM sändare, mastbyggnation, radiolänkar, olika militära radiosändare men framförallt från kontakt med tusentals elöverkänsliga personer. BEMI har arbetat uteslutande med fält/strålning, närmiljön runt personer och dess hälsoeffekter sedan 1995. BEMI har deltagit och hjälpt till att utföra ett flertal olika forskningsprojekt inom området. Clas Tegenfeldt är civilingenjör i Teknisk Fysik och Elektroteknik (Y), har utvecklat och felsökt elektronik alltsedan 1970-talet, har byggt master, installerat, testat och felsökt diverse radiosändare från 70 MHz upp till 4,5 GHz med sändareffekter från någon watt ända upp till 10 000 watt. Radiosändarna omfattar såväl rundradio, dataöverföring, telefoni såväl som radiolänkar av olika slag. Tegenfeldt har utvecklat diverse mätinstrument för elektriska och magnetiska fält från statiska fält ända upp i mikrovågor. Tegenfeldt har arbetat som doktorand på Linköpings Tekniska Högskola åren 1991-1995 med medicinsk bildbehandling och visualisering av cancertumörer. Tegenfeldt har varit involverad som konsult i olika forskningsprojekt om elöverkänslighet, bland annat på Yrkesmedicin i Linköping. Tegenfeldt är ledande på att utveckla mätmetoder för mänsklig elmiljö. Att mäta är att veta Att mäta är att veta. Behovet av objektiv kunskap har alltid framtvingat mätningar, kunden vill bara betala för den mängd vara man köper och säljaren vill inte skänka bort mer vara än han får betalt för Mätning är fundamentalt i allt vetande, all kunskap och all vetenskap. För att få ett bättre underlag för beslut och diskussioner så är mätningar av den verkliga miljön kompletterad med beräkningar/simuleringar av olika framtidsscenarion extremt värdefulla. För att erhålla nödvändig information är spektralanalys nödvändigt. För att få information över stora områden i kartläggande syfte krävs automatisk mätning över vägnätet. För att få lättillgängliga mätresultat måste mätdata presenteras på kartor eftersom datamängderna blir oöverskådligt omfattande. Mätinstrumenten måste vara tillräckligt känsliga för att fånga upp en FM/TV sändare på 10 mils avstånd eller en GSM basstation på 2-3 mils avstånd. Så kallade bredbandiga isotropiska fältstyrkemätare och dylika mätinstrument är undermåliga för ändamålet och kan ej användas för att erhålla nödvändig information. Mätdata kan jämföras med uppgifter från operatörer av olika verksamheter i kontrollsyfte för att tillse att avtal följs, detta handlar då om verifierande mätningar. Den mest typiska verifierande mätningarna handlar om att kontrollera att gränsvärden inte överstigs till exempel vid takarbete nära sändarantenner, det kan också handla om att kontrollera om åtaganden om täckning och teknisk funktion också efterlevs. Verifierande mätningar handlar inte om att lära sig någonting, det handlar snarare om kontroll. Dessa verifierande mätningar utförs normalt av operatörerna själva, och brukar normalt bekostas av dessa. Med kartläggande vägmätning medelst spektrumanalysator och geografiska informationssystem kan man få svar på de frågor som kan tänkas dyka upp i debatten eller kommunens planeringsarbete. Frågor om lågstrålande zoner, om förändringar av radiofrekvent exponering genom åren eller framtida förändringar av en mast i ett bygglovsärende går att utvärdera. Kombination av mätdata och simulerade vågutbredningsfall kan ge svar på konsekvenser av olika placeringar av master/sändare. Mätdata kan ligga som epidemiologiskt underlag för forskning på folkhälsoområdet. Kartläggande mätningar av olika slag, över ytor, över tid, över olika befolkningsgrupper etc. är alla av sin natur forskningsaktiga, man samlar kunskap om verkligheten.
BEMI - BÄTTRE ELMILJÖ Sida 2 av 8 OLIKA SÄTT ATT MÄTA Det finns många olika sätt att mäta en signal, man kan mäta dess absoluta eller relativa styrka, dess dominerande frekvens eller hela frekvensspektrat, utbredning, riktning, och mycket annat. I princip går det aldrig att mäta allting, utan man måste välja vad som ska mätas. Val av mätmetod och framförallt mätinstrument speglar direkt vad som kan läsas ut ur mätresultatet. Många mätinstrument och metoder är enbart lämpade i vissa situationer, oftast i laboratoriemiljö i samband med utveckling. Ett olämpligt mätinstrument behöver inte vara dåligt bara för att det inte är lämpligt för en viss mätning, likaså behöver inte en mätning ha hög kvalitet bara därför att mätinstrumentet är dyrt I det militära brukar man skämtsamt prata om skit bakom vapnet, en devis som även gäller vid hanteringen av mätinstrument. 1. Bredbandig mätning (isotropisk elektrisk fältstyrka summerad till en siffra). Kan besvara frågan: Är fältet tillräckligt starkt för att ge uppvärmning (överstiga gränsvärdet)? Inga övriga frågor kan besvaras. Instrumentet används normalt för att kontrollera (yrkeshygieniskt) gränsvärde vid mastarbete, takarbete och andra situationer i direkt närhet (några meter) från sändarantenner. Man vet i efterhand ingenting överhuvudtaget vilken eller vilka sändare som gav upphov till ett ev. utslag, ingen information om frekvens finns. 2. Spektral mätning (elektrisk fältstyrka fördelad över olika frekvenser som ett diagram). Kan besvara frågor som t.ex.: är TV starkare än allting annat? Är GSM dominerande? Hur stor del av radiostrålningen utgörs av 3G? Är 3G svagare än GSM? Viktigt att notera är att det går att summera ett spektrum till en bredbandig fältstyrka lika den som (1) instrument ger! Spektrumanalysator är mer generellt, extremt mycket känsligare och ger mycket mer information. Spektrumanalysatorer är standardinstrumentet då BEMI utför mätningar.
BEMI - BÄTTRE ELMILJÖ Sida 3 av 8 Bredbandig mätning - isotropisk fältstyrkemätare (1) Det finns flera problem med instrument (1), de ger ett summerat effektivmedelvärde över frekvens och över tid, de är inte tillräckligt känsliga annat än i direkt närhet till radiosändare, och de ger ingen som helst information om vad som gav upphov till en siffra. Instrument (1) är endast användbara för att säkerställa termiskt baserat gränsvärde för personer i direkt närhet till antenner/sändare. Instrument (1) kan INTE ge information av något som helst slag på längre avstånd från sändare (för GSM och 3G betyder det inte ens hundra meter!). Vi kan likna det med ljudmätning, (1) ger en siffra på totalt ljudtryck medan (2) ger en komplett bild över ljudtryck fördelat på alla ingående frekvenser (toner) i ljudet. Medan (1) baseras på medelvärde är (2) en simultan bild av toppvärde. Medelvärde och toppvärde kan för vissa signaler vara lika (t.ex. en FM sändare) men vara mycket olika för andra signaler, t.ex. GSM sändare där minst en faktor 8 brukar skilja för toppvärde resp. medelvärde från en mobiltelefon. Står man med en fot i en hink med iskallt vatten och en i en hink med kokhett vatten så är det i genomsnitt ganska skönt I ren fysikalisk mening existerar toppvärden eftersom det är värdet på signalen vid någon tidpunkt medan medelvärdet inte är fysikaliskt utan endast existerar som en matematisk beskrivning av signalen. Medelvärden är oftast bara användbara i situationer där en signal inte varierar speciellt mycket, annars förlorar man mycket information. Instrument (1) ger inte bara ett summerat effektivmedelvärde över hela frekvensbandet (t.ex. 0,1-8000 MHz), utan även ett medelvärde som viktas över tid (oftast 6 minuter), samt även över plats eftersom man brukar flytta mätproben mellan flera mätpunkter några meter isär. Mätning med (1) ger alltså ett medelvärde som motsvarar den termiska (effektivmedelvärde) uppvärmning som det radiofrekventa fältet ger upphov till under sex minuters tid. Faktum är att många av instrumenten (1) faktiskt har en sensor som primärt mäter uppvärmningen och sedan rapporterar detta som V/m eller W/m 2. Modernare instrument (1) fungerar lite annorlunda men principen är densamma, instrumentet reagerar på totalt mottagen effekt från antennen och omvandlar detta till elektrisk fältstyrka i volt per meter (V/m) eller effekttäthet i watt per kvadratmeter (W/m 2 ). Notera att mätproben (antennen) INTE mäter effekttäthet i W/m 2 utan faktiskt det elektriska fältet som sedan räknas om i instrumentet till W/m 2 förutsättande en given teoretisk fri rymd. Ett typiskt bredbandigt instrument (1) för mätning har en känslighet av 0,6 V/m och kan alltså bara mäta signaler som är relativt kraftiga, det krävs alltså att man i praktiken måste vara mycket nära en radiosändare för att ett instrument av typ (1) över huvudtaget skall kunna reagera. Det kan liknas med att ha en så dålig känslighet på ljudstyrkemätaren att det är först över 100 dba som instrumentet reagerar, först då man är i närhet av gränsvärden och kan riskera skador som instrument av typ (1) är användbara. Men om en granne klagar på störande ljud på natten så är det ju meningslöst att mäta med ett instrument som inte ens reagerar förrän man är i närheten av att få hörselskador? Det är alltså meningslöst att mäta med (1) i sådana fall man är på hundratals eller tusentals meter bort från en basstation, i dessa fall kommer instrument (1) aldrig ens kunna ge ett mätvärde. Industrirepresentanter har under möten (där BEMI deltagit) ivrigt förespråkat bredbandig mätning enligt (1), och det var också denna mätmetod Ångpanneföreningen (ÅF) använde i Södertälje. Resultatet av ÅFs mätning i Södertälje är flera pärmar med siffror som ALLA förutom en handfull (<10 st) är UNDER instrumentets (1) brusnivå, dvs. alla siffrorna i pärmarna som utgjorde redovisningen till kommunen bestod av slumpmässiga siffror som lika gärna hade kunnat mätas i kontoret hemma med urkopplad antenn eller genom att kasta tärning Resultatet av ÅFs projekt var alltså helt värdelöst. Projektet är offentlig handling om någon vill kontrollera uppgifterna. Det enda man kan konstatera ur ett sådant material är att mätpunkterna inte överstiger gällande gränsvärden. Problemet är ju att man redan VET detta i förväg! Gällande gränsvärde för GSM900 är 4,5 W/m 2 enligt SSI (ICNIRP), om en GSM900 basstation sänder på 45 Watt så är man under gränsvärdet då ytan framför antennen är 10 kvadratmeter eller större. Det är självklart att man på hundratals eller tusentals meters avstånd har spridit ut radiovågorna över mycket stora ytor och därmed ligger långt under gällande gränsvärde! Det är alltså en fullständigt självklar och otvetydig sak att man ALLTID är långt under gällande gränsvärden så fort man är mer än tiotalet meter från närmaste antenn (rakt framför).
BEMI - BÄTTRE ELMILJÖ Sida 4 av 8 Spektral mätning spektrumanalysator (2) Med en spektrumanalysator kan man mäta vad man kallar spektrum, alltså varje frekvenskomponent var för sig. Detta innebär att man ser fältets styrka för t.ex. FM radio och TV var för sig och inte summerat som en siffra. Man ser alltså varje enskild sändares bidrag till elmiljön på platsen. Man kan utifrån spektrumanalysatorns diagram efteråt göra analyser för att svara på många olika frågor. Det går att göra jämförelser mellan fältstyrkor från olika sändare, t.ex. basstation i punkt X bidrar på denna plats med dubbelt så mycket som basstation Y, eller att 3G är 30% starkare än den starkaste av TV sändarna på denna plats. Det går att summera alla TV kanaler till en siffra för TV, alla radiokanaler till en siffra för radio och till en siffra för GSM900, GSM1800 resp. 3G. Dessa siffror är då en reduktion av mängden data som spektrum innehåller. Reduceras hela frekvensområdet till en enda siffra, ja då har man erhållit samma siffra som instrument (1) ger. En spektrumanalysator kan lätt mäta ned till 40 dbµv/m (0,0001 V/m) medan instrument (1) typiskt kan mäta fält ned till 115 dbµv/m (0,6 V/m), dvs. en (2) spektrumanalysator är så mycket känsligare att när man måste dämpa signalen för att inte spektrumanalysatorns ingångssteg ska brinna upp, det är först då en bredbandig fältstyrkemätare (1) börjar bli användbar! dbuv/m 160 150 Gränsg. 17, 2004-09-16 SSI FS 2002:3 140 130 120 110 EMC Immunitet Isotropiskt fältstyrkemätares lägsta mätbara nivå 3G 100 90 TV kanaler GSM900 DECT 80 Minicall GSM1800 70 FM (medel GSM900) 60 50 (PTS 58 dbuv/m) 40 30 EMC emission på 10 m 20 000,0E+0 100,0E+6 200,0E+6 300,0E+6 400,0E+6 500,0E+6 600,0E+6 700,0E+6 800,0E+6 900,0E+6 1,0E+9 1,1E+9 1,2E+9 1,3E+9 1,4E+9 1,5E+9 1,6E+9 1,7E+9 1,8E+9 1,9E+9 2,0E+9 2,1E+9 2,2E+9 2,3E+9 2,4E+9 2,5E+9 Hz Dagens elmiljö, vid Gränsgatans dagis, är alltså över vad apparater oavsiktligt får emittera (EMC emission), klart under vad en isotropisk fältstyrkemätare klarar av att hitta, givetvis lagligt under såväl gällande tekniska krav (EMC immunitet) som gränsvärdena enligt Statens Strålskyddsinstitut SSI (författningssamlingen t.ex. FS2002.3). Man ser också att mobiltelefonin är dominerande exponering totalt sett, och mycket högre än det rent tekniskt krävs eller de krav som myndigheten PTS har formulerat i licenskraven.
BEMI - BÄTTRE ELMILJÖ Sida 5 av 8 Fältstyrka respektive effekttäthet Mätinstrument kan vara konstruerade på många sätt och kan vara graderade i diverse enheter, t.ex. dbm, dbµv, dbw, W, V, A, T, Gauss etc. Många av dessa sätt att ange vad man mäter passar vissa situationer men inte andra. Mätinstrument skapas av tekniker för tekniker, inte för kommuners kartläggningar. Många instrument är helt olämpliga och många enheter är olämpliga, svårtydbara eller vilseledande. Ett elektromagnetiskt fält består av två delar, en elektrisk komponent och en magnetisk. För statiska eller lågfrekventa fält kan man ofta skilja dessa åt, man kan ha höga elektriska fält och inga magnetfält från elsystem (50 Hz), man kan ha höga magnetfält från vagabonderande ström via fjärrvärmenät i gatan utan att ha elektriska fält. Men då man ökar frekvensen börjar skillnaden mellan fälten att avta och de kopplas samman, de hänger ihop. För fält som har så pass hög frekvens att de skakat loss från sändaren (antennen) och alltså strålat iväg i rymden så är kopplingen så stark att man inte särskiljer de två fältkomponenterna, därav det sammanfattande namnet elektromagnetisk som inkluderar bägge fälten. För radiofrekvent strålning en bit från en sändare/antenn har man alltså både elektriskt och magnetiskt fält i vågen. Det råkar finnas en faktor 377 ggr. som skiljer dessa två åt, vet man den ena kan man alltså räkna sig fram till den andra. Nu är det så att antenner för radiofrekventa fält särskilt i mikrovågsområdet faktiskt fångar upp den elektriska komponenten, inte den magnetiska. Därför är det så att man egentligen mäter det elektriska fältet i luften, något som anges i volt per meter (V/m). Den magnetiska komponenten kan anges i ampere per meter (A/m) eller i mikrotesla (µt) eller i nanotesla (nt). Mätningen baseras alltså alltid på V/m eller A/m (eller µt eller nt), ingenting annat. Normalt anges allt i elektrisk fältstyrka eftersom det faktiskt är det som mäts. Detta innebär enheten volt per meter (V/m). Man kan använda linjär skala vilket är opraktiskt, särskilt i diagramform som blir svårlästa eller logaritmisk skala i decibel mikrovolt per meter (dbµv/m). Logaritmisk skala är stort sett det enda som används av tekniker inom radioområdet. Den vanligaste logaritmiska skalan för fältstyrka är dbµv/m, den vanligaste för signalstyrka (i mätinstrumentet, alltså INTE i luft) är dbm och den näst vanligaste dbµv. Effekttäthet som mäts i watt per kvadratmeter (W/m 2 ) är endast en sekundär enhet eftersom det INTE är den som mäts! Man kan dock, under vissa förutsättningar, räkna om fältstyrka till effekttäthet. Detta är alltså en HÄRLEDD storhet och inte en fysikaliskt mätt enhet. Den är förutom att vara härledd också klart opraktisk eftersom den har dubbelt så många nollor som fältstyrka (omräkningen innehåller en kvadrering). Till sist är det också så att effekttäthet inte har någon relevans för tekniker och radiosystem, det är alltid fältstyrka och signalnivå samt brus som är av intresse. Därmed kvarstår endast SSI som intresserade av enheten W/m 2 eftersom det då är lätt att relatera till kroppslig uppvärmning och därmed de fundamentala restriktioner man satt upp för termiskt inducerad effekt i människokroppen (yrkeshygieniska riktvärden och därefter offentlighetens). Vet man vikten på en person och dennes area kan man snabbt räkna från temperatur till W/kg och sedan W/m 2. För strålskyddssynvinkel med avseende på termisk uppvärmning är effekttäthet i W/m 2 en bekväm enhet, för alla andra parter och situationer är det en ovidkommande och svårhanterlig enhet. Bredbandiga isotropiska fältstyrkemätare kan ställas om att visa effekttäthet i W/m 2. Detta är dock faktiskt så att instrumentet faktiskt mäter den elektriska fältstyrkan och sedan räknas det om till effekttäthet. Detta är dock endast korrekt under förutsättning att man befinner sig i fri rymd så att det magnetiska fältets storlek (som proben/antennen alltså inte fångar upp) kan räknas ut med produkten av det magnetiska fältet och det elektriska fältet ger sedan effekttätheten. I fri rymd kan man förenkla det hela till en kvadrering och division med impedansen för fri rymd (377 Ω). Effekttätheten som instrumentet visar är alltså inte alls nödvändigtvis korrekt, särskilt nära sändarantenner kan det bli väsentligt fel. Eftersom det är det elektriska fältet som fångas upp och mäts så anser BEMI det felaktigt och vilseledande att använda effekttäthet annat än i teoretiska beräkningar. För lågfrekventa magnetiska fält är den korrekta enheten tesla (T), och med prefix mikrotesla (µt) eller nanotesla (nt). För lågfrekventa elektriska fält är den korrekta enheten volt per meter (V/m). För radiofrekventa fält är den korrekta enheten volt per meter (V/m) eller med prefix decibel mikrovolt per meter (dbµv/m). Detta anger det elektriska fältet som mäts i luft. Enheter som dbm, W eller liknande anger något internt för mätinstrumentet och inte det som faktiskt fanns i luften. Alla mätvärden i samhällen, landsvägar etc. ligger givetvis under gällande gränsvärden (det SKALL de göra), men önskas ändock jämförelser med av SSI fastställda nivåer så görs detta i form av begränsningslinje i diagram
BEMI - BÄTTRE ELMILJÖ Sida 6 av 8 eftersom riktvärdena är frekvensberoende. Det blir intetsägande och vilseledande att använda procentsiffror eftersom man då tappar frekvensberoendet och antalet nollor gör procentangivelser problematiska. Sammanfattningsvis, elektrisk fältstyrka är en mätbar storhet medan effekttäthet är mer en abstrakt indirekt storhet som mest bara är lämpad för att förenkla termiska beräkningar (vid termiskt baserade gränsvärden med andra ord). BEMI:s policy är att alla mätdata och protokoll presenteras i logaritmisk skala (decibel) på samma sätt som man gör med ljudmätningar, enheten blir då dbµv/m. Jämförelse med gränsvärden är enkla, 10 W/m 2 för 3G frekvens motsvarar 155,8 dbµv/m och 4,5 W/m 2 för GSM900 är 152,3 dbµv/m. Mer om decibel, enheter, prefix etc. finns i bilagor.
BEMI - BÄTTRE ELMILJÖ Sida 7 av 8 Copyright 1994-2006 Clas Tegenfeldt BEMI705213.DOC PUNKTMÄTNING RESPEKTIVE VÄGMÄTNING En mätning kan göras tidsdiskret, dvs. vid ett visst tillfälle i tid, eller kontinuerligt. Mäter man vid en enda tidpunkt uppstår alltid en fråga om tillfället var rätt valt, är mätningen vid denna tidpunkt representativ för situationen även vid andra tidpunkter? Ett sätt att förbättra den information man får är att mäta flera gånger, man kan då redovisa minsta och högsta samt medelvärde för mätningarna, hur många gånger man mätte och hur stabila (t.ex. standardavvikelse) mätvärdena är. Samlar man in många mätvärden så är det uppenbart att statistiken blir mer detaljerad och mer tillförlitlig. Att kontinuerligt samla in mätvärden är alltså en klart kraftfullare mätmetod än att göra en eller ett par mätningar. På samma sätt är val av en mätpunkt alltid samtidigt förknippad med frågan om denna mätpunkt är relevant och representativ för helheten. I vissa fall är det just en viss punkt som är av intresse, men det kan knappast kallas kartläggande mätning utan handlar om verifikationsmätningar av något slag. För att få en objektiv överblick hur strålning ser ut i samhället räcker det aldrig med enstaka punktmätningar, det krävs ett stort antal mätpunkter väl utspridda över stora geografiska områden. För en kommun krävs det flera hundra mätpunkter för att kunna ge en kartbild med rimlig upplösning med avseende på stora radiosändare av typ FM, teve eller liknande. För mobilsystem, t.ex. GSM eller 3G, som kan ha ett större antal sändare inom en kommun, varav många i tätorter med kort räckvidd, så krävs ett mycket stort antal mätpunkter för att få en statistiskt sett bra bild över verkligheten. Det enda praktiskt genomförbara sättet att mäta på ett stort antal platser är medelst ett fordon där mätutrustningen placerats. Ett fordon kräver normalt en väg, och därför kallas denna typ för vägmätning även om det inte är just själva vägen som mäts utan strålningen längs densamma. Rent praktiskt är punktmätningar klart ineffektiva, utrustning ska plockas fram efter transport, alla kablar ska kopplas, datorer och instrument ska startas, allt ska kontrolleras och först därefter kan mätningen inledas. Ska utrustningen flyttas, om ens bara några meter får mycket göras om på nytt. För vägmätning sker detta endast en gång i början på dagens mätningar. En mätning kan också göras bättre genom att ha god kunskap om exakt vad som skapar en signal. Till exempel så är kunskapen att en FM-sändare använder frekvensmodulation en viktig detalj för att säkerställa att mätningar av signaler inom 88-108 MHz bandet ska mätas och tolkas/analyseras korrekt. Om man vet att FM-modulation har en konstant sändareffekt så vet man också att det är meningslöst att mäta kontinuerligt under flera dygn för att fånga upp tidsmässiga variationer som helt enkelt inte ska finnas. Vet man att en GSM basstation typiskt har en eller högst två frekvenskanaler att tillgå och att första baskanalen är fylld med s.k. dummy data så vet man att basstationen i värsta fall kan ge + 3 db högre signal än som mäts just nu (om det just nu råkar vara lågtrafik på GSM nätet). En 3G basstation har en pilotton som sänds med 2 W oavsett trafikbelastning, från tomgång till maximal effekt kan det då skilja från 2 W till 20 W, det motsvarar +10 db i effekthöjning. Genom gedigen kunskap om de bakomliggande tekniska systemen som skapar signalerna som samlas in kan också såväl mätsystemet såsom analysmetoderna förbättras. BEMI har denna teoretiska och praktiska kunskap om radiofrekventa system. Man har alltså två mätmetoder kompletterat med ett tredje alternativ: 1. Punktmätning 2. Vägmätning 3. Simulering Föreläsning/utbildning Mätteknik DC-GHz Analys/åtgärder/policy Forskning/utveckling BEMI - Bättre Elmiljö Törnevalla Gamla Skola 590 62 LINGHEM Telefon 013-74 000 Mejl Internet info@bemi.se http://www.bemi.se/
BEMI - BÄTTRE ELMILJÖ Sida 8 av 8 SIMULERING Simulering är inte att betrakta som en mätmetod eller som en ersättning av mätningar, däremot kan simuleringar på ett bra sätt komplettera mätningar. Man kan utifrån simuleringar planera ett mätprojekt. Man kan utföra simuleringar för att kontrollera mätresultats rimlighet, en ren kvalitetskontroll alltså. Man kan också utifrån mätresultat kalibrera en simulering så att man kvalitetssäkrar själva simuleringen och medelst denna kan extrapolera mätdata för att t.ex. visa strålmiljön i ett större skogsparti mellan uppmätta vägar. Man kan alltså räkna fram de troliga nivåerna för geografiska positioner som man rent praktiskt kanske inte kommer åt att mäta. Simuleringar kan ta hänsyn till antennhöjd på master, antennriktning, typ av antenn, sändareffekt, marktyp, vegetation, bebyggelse, topografi etc. Verkligheten är dock alltid mycket mer komplex än vad någon simulering någonsin klarar av, därför är simuleringar alltid av begränsat värde. BEMI har egna verktyg för att utföra simuleringar av radiofrekvent utbredning, dessa tar hänsyn till topografi men inte enskilda hus. Rent krasst är kostnaden för att erhålla geometriska data för en stad mycket höga, en mobiloperatör kan motivera sådana kostnader men övriga parter har helt enkelt inte råd. Däremot finns bra statistiska modeller för vågutbredning i samhällen av olika slag som väl stämmer med verkliga miljöer. Simuleringar kan ge bra besked om en viss placering av en mast är nödvändig eller om en annan placering är möjlig. Så är oftast fallet, BEMI har gjort flertal sådana analyser och det visar sig att det inte är radiotäckningen som brukar vara skälet utan markägare, kostnader för byggande av väg, framdragning av elkabel samt ev. samexistensfrågor rörande övriga operatörer. Simuleringar kan också ge svar på sådant som kan vara svårt att mäta, t.ex. Wimax eller radiolänkar. Man kan få rimlig noggrannhet och bra överblick till låg kostnad, särskilt för sändare såsom FM eller TV som täcker mycket stora ytor. Simuleringar är också mycket illustrativa, som bilderna till höger visar. Den första visar hur strålning från en basstation placerad på ett tak belyser omgivningen, det är tydligt hur exponeringen varierar i stadsmiljöer, hög exponering i lägenheter högt upp med fönster mot sändare, lågt i bottenvåning speciellt på innergård. Den andra bilden visar hur strålningen är hög intill en mast, tvärtom vad industrin påstår, tack vare det korta avståndet, det syns också att det finns vissa avstånd från en mast som har högre eller lägre exponering beroende på förhållandet masthöjd, avstånd, antennvinkel och typ av antenn. Den tredje bilden visar en simulering av Wimax strålning i Flens kommun BEMI har gjort. Man kan se hur även små kullar ger små vita fläckar där exponering saknas, men man ser också att Wimax förmår täcka stora områden trots en till synes låg uteffekt.