Wielkości mierzone
Wielkościami mierzonymi są: natężenie pola elektrycznego, natężenie pola magnetycznego, wartość indukcji magnetycznej, gęstość mocy.
W zależności od częstotliwości i modulacji pola, pomiary powinny umożliwiać wyznaczenie wartości skutecznej, średniej, maksymalnej. W pełnym zakresie częstotliwości 0 – 300GHz wykonuje się pomiary natężenia pola elektrycznego.W zakresie częstotliwości 0 – 3GHz wykonuje się pomiary natężenia pola magnetycznego.
Dopuszcza się (pod pewnymi warunkami określonymi w normie) wykonywanie oceny ekspozycji na podstawie pomiarów tylko jednej ze składowych pola PEM, natężenia pola elektrycznego lub natężenia pola magnetycznego. Uzależnione jest to od tego czy w badanym obszarze występują pola małej czy dużej impedancji.
Można też (jeżeli znana jest impedancja pola) wzajemnie wyznaczać składową elektryczną lub magnetyczną na podstawie pomiarów jednej z nich. Można też, wykonując pomiar gęstości mocy wyznaczać natężenie pola elektrycznego magnetycznego jeżeli ustalono wcześniej wartość impedancji badanego pola.
Dopuszcza się też wyznaczanie natężenia pola magnetycznego na podstawie pomiarów indukcji magnetycznej tutaj.
Dla powietrza i próżni obowiązuje zależność między jednostkami tych wielkości:
1 A/m -> 1,2563 uT, lub 1uT -> 0,796 A/m
Wartości mierzone wyznacza się jako wartość pierwiastka kwadratowego wyznaczonego z sumy kwadratów wartości natężenia pola zmierzonego oddzielnie w trzech kierunkach prostopadłych.
Przykładowo:
H – Natężenie pola
Hx – natężenie pola magnetycznego w osi x
Hy – natężenie pola magnetycznego w osi y
Hz – natężenie pola magnetycznego w osi z
Obszar wykonywania pomiarów.
Za obszar pomiarowy należy przyjąć całą przestrzeń w otoczeniu źródeł pól, w której mogą występować pola o wartościach dla nas istotnych. Miejsca powinny być tak wybrane, aby ustalić maksymalne natężenia pól. W przypadku pomiarów dla oceny środowiska ogólnego i zawodowego należy ustalić tzw. piony pomiarowe (więcej wiadomości w normie).
Pomiary wykonuje się na wysokości 2 m względem podłoża. W czasie pomiarów odległość osób od miernika i źródła promieniowania powinna wynosić 1 – do 2 m. Miernik powinien być oddalony od elementów metalowych i innych obiektów mogących wpływać na rozkład pola. Zalecana odległość minimum 15 cm. Przed pomiarami należy ustalić widmo badanego pola. Identyfikacja częstotliwości powinna być przeprowadzona z zalecaną niepewnością pomiaru 5%. Zwykle wystarcza znajomość właściwości urządzeń, w pobliżu których wykonujemy pomiary ( sprawdzić dokumentację techniczną, instrukcję obsługi). W trudnych przypadkach należy użyć analizatora widma. W przypadku stanowisk pracy należy wyznaczyć zasięgi stref ochronnych w obszarze pomiarowym i oszacować czas przebywania pracowników. Norma podaje również sposób postępowania jak należy ustalić poszczególne strefy ochronne w przypadku występowania pól elektromagnetycznych o złożonym widmie częstotliwości.
Wykonywanie pomiarów pola elektromagnetycznego nie jest zadaniem prostym. W odróżnieniu od wzorców do pomiarów innych wielkości fizycznych, same wzorce PEM służące do kalibracji mierników PEM, nie są wysokiej jakości. Poprawne wykonanie pomiarów PEM szczególnie w paśmie wysokiej częstotliwości, dla przebiegów złożonych, w środowisku zurbanizowanym, wymaga stosowania odpowiednich narzędzi i technik pomiarowych. Jednym z zasadniczych pojęć mających wpływ na sposób wykonywania pomiarów, ich dokładność, jest pojęcie pola bliskiego i dalekiego. W polu dalekim w dostatecznie dużej odległości od anteny, stosunek natężenia pola elektrycznego E do natężenia pola magnetycznego H jest ściśle określony i nie ulega zmianie z odległością od anteny. Dzięki temu można na podstawie jednej ze zmierzonej wartości wyznaczyć drugą. Mierząc obie wartości można wyznaczyć gęstość mocy. W polu bliskim nie jest to możliwe Wzajemna relacja między składowymi pola elektrycznego i magnetycznego uzależniona jest od źródła i odległości źródła od miejsca wykonywania pomiarów.
Przyjęto umownie granicę strefy dalekiej, jako rozgraniczenie tych obszarów choć nie istnieje ściśle zdefiniowana i nieciągła granica pomiędzy polem bliskim i dalekim. Wartość wyznacza się z zależności
Wartość strefy dalekiej może być zbliżona dla różnych typów anten i znacznie różniących się częstotliwości.
Przykładowo dla typowej anteny sieci komórkowej pracującej na częstotliwości 947 MHz odległość strefy dalekiej wynosi 11m.
Pomiary w polu dalekim są stosunkowo dokładne. Niestety w polu bliskim mamy do czynienia z wieloma czynnikami ( interferencje,odbicia, wpływ wymiarów anteny przyrządu pomiarowego, wpływ osoby wykonującej pomiary) znacznie ograniczającymi dokładność pomiaru.
Ciekawe i trafne definicje pola bliskiego można znaleźć w artykule ,, Pomiary PEM w polu bliskim i dalekim” Tomasza Długosza I Huberta Trzaski.
Wymagania stawiane urządzeniom pomiarowym.
