ITU-R INFORME SM 2180 SPANISH-2010 Impact of industrial scientific and medical (ISM) equipment on radiocommunication services《工业 科学和医疗(ISM)对无线电通信服务设备的影响》.pdf

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1、 Informe UIT-R SM.2180 (09/2010)Influencia de las equipos industriales,cientficos y mdicos (ICM) sobre losservicios de radiocomunicacionesSerie SMGestin del espectroii I. UIT-R SM.2180 Prlogo El Sector de Radiocomunicaciones tiene como cometido garantizar la utilizacin racional, equitativa, eficaz y

2、 econmica del espectro de frecuencias radioelctricas por todos los servicios de radiocomunicaciones, incluidos los servicios por satlite, y realizar, sin limitacin de gamas de frecuencias, estudios que sirvan de base para la adopcin de las Recomendaciones UIT-R. Las Conferencias Mundiales y Regional

3、es de Radiocomunicaciones y las Asambleas de Radiocomunicaciones, con la colaboracin de las Comisiones de Estudio, cumplen las funciones reglamentarias y polticas del Sector de Radiocomunicaciones. Poltica sobre Derechos de Propiedad Intelectual (IPR) La poltica del UIT-R sobre Derechos de Propiedad

4、 Intelectual se describe en la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI a la que se hace referencia en el Anexo 1 a la Resolucin UIT-R 1. Los formularios que deben utilizarse en la declaracin sobre patentes y utilizacin de patentes por los titulares de las mismas figuran en la direccin web http:

5、/www.itu.int/ITU-R/go/patents/es, donde tambin aparecen las Directrices para la implementacin de la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI y la base de datos sobre informacin de patentes del UIT-R sobre este asunto. Series de los Informes UIT-R (Tambin disponible en lnea en http:/www.itu.int/p

6、ubl/R-REP/es) Series Ttulo BO Distribucin por satlite BR Registro para produccin, archivo y reproduccin; pelculas en televisin BS Servicio de radiodifusin sonora BT Servicio de radiodifusin (televisin) F Servicio fijo M Servicios mviles, de radiodeterminacin, de aficionados y otros servicios por sat

7、lite conexos P Propagacin de las ondas radioelctricas RA Radio astronoma RS Sistemas de deteccin a distancia S Servicio fijo por satlite SA Aplicaciones espaciales y meteorologa SF Comparticin de frecuencias y coordinacin entre los sistemas del servicio fijo por satlite y del servicio fijo SM Gestin

8、 del espectro Nota: Este Informe UIT-R fue aprobado en ingls por la Comisin de Estudio conforme al procedimiento detallado en la Resolucin UIT-R 1. Publicacin electrnica Ginebra, 2011 UIT 2011 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento

9、sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. I. UIT-R SM.2180 1 INFORME UIT-R SM.2180 Influencia de las equipos industriales, cientficos y mdicos (ICM) sobre los servicios de radiocomunicaciones (2010) NDICE Pgina 1 Introduccin 2 2 Definicin y bandas de frecuencia 2 3 Interferencia provocada

10、por los equipos ICM 3 4 Caractersticas de radiacin 6 4.1 Calentamiento por induccin 6 4.2 Calentamiento dielctrico . 8 4.3 Aplicaciones mdicas . 8 5 Anlisis de la posible interferencia . 9 5.1 Modelos de interferencia del CISPR 9 5.1.1 Modelo bsico 9 5.1.2 Modelo del CISPR para la gama de frecuencia

11、s por debajo de 1 GHz 11 5.1.3 Modelo del CISPR para la gama de frecuencias por encima de 1 GHz . 14 5.2 Examen de los lmites del CISPR . 16 5.3 Caractersticas y criterios de proteccin de los servicios de radiocomunicaciones 20 5.4 Medicin del campo de radiacin . 21 5.4.1 Formacin de imgenes por res

12、onancia magntica 22 5.4.2 Equipos de calentamiento por induccin . 23 5.4.3 Horno de microondas . 24 6 Conclusin 25 Referencias . 25 Apndice 1 Resultados de la medicin de un dispositivo IRM 27 Apndice 2 Resultados de la medicin en un equipo de calentamiento por induccin 33 2 I. UIT-R SM.2180 1 Introd

13、uccin Los equipos industriales, cientficos y mdicos (ICM) para aplicaciones no relacionadas con las comunicaciones se han utilizado ampliamente para varios objetivos, por ejemplo, secado, soldadura, calentamiento, descongelacin, coccin, moldeado, imaginera, etc. Recientemente, el UIT-R ha elaborado

14、la Recomendacin UIT-R SM.1056 relativa a la proteccin de los servicios de radiocomunicaciones contra las emisiones radiadas por los equipos ICM. Los lmites de las emisiones procedentes de los equipos ICM recomendados por el UIT-R tienen como referencia los lmites establecidos por la Publicacin 11 de

15、l CISPR (Comit Internacional Especial de perturbaciones Radioelctricas). Es sabido que los lmites del CISPR 11 se basan en el modelo de interferencia proporcionado en CISPR 16-4-4. Cabe esperar que tanto los equipos ICM como los transceptores radioelctricos funcionen muy prximos unos a otros ya que

16、el nmero de estos dispositivos de RF es cada vez mayor. Por consiguiente, es preciso examinar la repercusin de los equipos ICM sobre los servicios de radiocomunicaciones. 2 Definicin y bandas de frecuencia Este punto se refiere a: 1) las definiciones de ICM; 2) las bandas de frecuencia; 3) la interf

17、erencia provocada por los equipos ICM indicada en el Reglamento de Radiocomunicaciones (RR). A continuacin figura un extracto del RR al respecto de estos temas: 1) Definicin 1.15 aplicaciones industriales, cientficas y mdicas (de la energa radioelctrica) (ICM): Aplicacin de equipos o de instalacione

18、s destinados a producir y utilizar en un espacio reducido energa radioelctrica con fines industriales, cientficos, mdicos, domsticos o similares, con exclusin de todas las aplicaciones de telecomunicacin. 2) Bandas de frecuencias 5.138 Las bandas: 6 765-6 795 kHz (frecuencia central 6 780 kHz), 433,

19、05-434,79 MHz (frecuencia central 433,92 MHz) en la Regin 1, excepto en los pases mencionados en el nmero 5.280, 61-61,5 GHz (frecuencia central 61,25 GHz), 122-123 GHz (frecuencia central 122,5 GHz), y 244-246 GHz (frecuencia central 245 GHz) estn designadas para aplicaciones industriales, cientfic

20、as y mdicas (ICM). La utilizacin de estas bandas para las aplicaciones ICM est sujeta a una autorizacin especial concedida por la administracin interesada de acuerdo con las otras administraciones cuyos servicios de radiocomunicacin puedan resultar afectados. Al aplicar esta disposicin, las administ

21、raciones tendrn debidamente en cuenta las ltimas Recomendaciones UIT-R pertinentes. 5.280 En Alemania, Austria, Bosnia y Herzegovina, Croacia, la ex Repblica Yugoslava de Macedonia, Liechtenstein, Portugal, Eslovenia, Suiza y Yugoslavia, la banda 433,05-434,79 MHz (frecuencia central 433,92 MHz) est

22、 designada para aplicaciones industriales, cientficas y mdicas (ICM). Los servicios de radiocomunicacin de estos pases que funcionan en esta banda deben I. UIT-R SM.2180 3 aceptar la interferencia perjudicial resultante de estas aplicaciones. Los equipos ICM que funcionen en esta banda estarn sujeto

23、s a las disposiciones del nmero 15.13 (CMR-2007). 5.150 Las bandas: 13 553-13 567 kHz (frecuencia central 13 560 kHz), 26 957-27 283 kHz (frecuencia central 27 120 kHz), 40,66-40,70 MHz (frecuencia central 40,68 MHz), 902-928 MHz en la Regin 2 (frecuencia central 915 MHz), 2 400-2 500 MHz (frecuenci

24、a central 2 450 MHz), 5725-5 875 MHz (frecuencia central 5 800 MHz) y 24-24,25 GHz (frecuencia central 24,125 GHz) estn designadas para aplicaciones industriales, cientficas y mdicas (ICM). Los servicios de radiocomunicacin que funcionan en estas bandas deben aceptar la interferencia perjudicial res

25、ultante de estas aplicaciones. Los equipos ICM que funcionen en estas bandas estarn sujetos a las disposiciones del nmero 15.13. 3) Interferencia provocada por los equipos ICM 15.12 8 Las administraciones adoptarn cuantas medidas prcticas sean necesarias para que el funcionamiento de los aparatos e

26、instalaciones elctricas de toda clase, incluidas las redes de distribucin de energa o de telecomunicaciones, pero excluidos los equipos destinados a aplicaciones industriales, cientficas y mdicas, no puedan causar interferencias perjudiciales a un servicio de radiocomunicacin y, en particular, a un

27、servicio de radionavegacin o cualquier otro servicio de seguridad que funcione de acuerdo con el presente Reglamento1. 15.13 9 Las administraciones adoptarn cuantas medidas prcticas sean necesarias para que la radiacin de los equipos destinados a aplicaciones industriales, cientficas y mdicas sea mn

28、ima y para que, fuera de las bandas destinadas a estos equipos, el nivel de dicha radiacin sea tal que no cause interferencia perjudicial al servicio de radiocomunicacin y, en particular, a un servicio de radionavegacin o cualquier otro servicio de seguridad que funcione de acuerdo con el presente R

29、eglamento1. 3 Aplicaciones de los equipos ICM De conformidad con la Recomendacin UIT-R SM.1056 a continuacin aparecen algunos ejemplos de aplicaciones ICM. Equipos de calentamiento por induccin (por debajo de 1 MHz) Cocinas por induccin domsticas. Fundicin de metales. Calentamiento de palanquilla. S

30、oldadura de tubos. Soldadura blanca y amarilla. Calentamiento de piezas. 115.12.1 y 15.13.1 En esta materia las administraciones se guiarn por las ltimas Recomendaciones UIT-R pertinentes. 4 I. UIT-R SM.2180 Soldadura por puntos. Tratamiento trmico selectivo de la superficie de piezas metlicas. Cult

31、ivo y refinado de cristales semiconductores. Costura de superficies de carroceras de automotores. Cierre hermtico de envases. Calentamiento de bandas de acero para galvanizado, recocido y secado de pintura Equipos de caldeo dielctrico por RF (1-100 MHz) Secado de chapa de madera y madera de construc

32、cin. Secado de textiles. Secado de fibra de vidrio. Secado de papel y de revestimientos de papeles. Precalentamiento de plsticos. Soldadura y moldeo de plsticos. Post-horneado y secado de productos alimenticios . Descongelacin de carnes y pescados. Secado de machos en fundicin. Secado de colas. Seca

33、do de pelculas. Endurecimiento de adhesivos. Precalentamiento de materiales. Equipos mdicos Equipos de diatermia por ondas cortas y microondas y de hipertermia. Unidades quirrgicas elctricas (UQE). Formacin de imgenes por resonancia magntica (IRM). Formacin de imgenes ultrasnicas para el diagnstico.

34、 Equipos de microondas (por encima de 900 MHz) Hornos de microondas domsticos y comerciales. Calentamiento, descongelacin y coccin de alimentos. Secado de pinturas y revestimientos con rayos ultravioletas. Vulcanizacin del caucho. Elaboracin de productos farmacuticos. Equipos varios Soldadores de ar

35、co excitados por radiofrecuencias. Equipos de erosin por arco elctrico. Equipos cientficos y de laboratorio Generadores de seales. Receptores de medida. Contadores de frecuencia. Medidores de caudal. I. UIT-R SM.2180 5 Analizadores de espectro. Bsculas. Instrumentos de anlisis qumicos. Microscopios

36、electrnicos. Fuentes de alimentacin con conmutacin (no incorporadas a otros equipos). En el Cuadro 1 se muestran algunas de las aplicaciones de equipos ICM en distintas bandas de frecuencias de funcionamiento. CUADRO 1 Ejemplos de aplicaciones de equipos ICM Frecuencia (MHz) Principales aplicaciones

37、 Inferior a 0,15 Calentamiento por induccin en la industria (soldadura y fusin de metales) Limpieza por ultrasonidos (15-30 kHz) Aplicaciones mdicas (formacin de imgenes ultrasnicas para el diagnstico) 0,15-1 Calentamiento por induccin (tratamiento trmico, cierre de envases, soldadura y fusin de met

38、ales) Diagnstico mdico con ultrasonidos 1-10 Diatermia quirrgica (oscilador de onda amortiguada de 1-10 MHz) Encolado y tratamiento de la madera (3,2 y 6,5 MHz) Generador de induccin de vlvulas Produccin de materiales semiconductores Soldadura de arco estabilizado por radiofrecuencia (oscilador de o

39、nda amortiguada de 1-10 MHz) 10-100 Calentamiento dielctrico (se emplean principalmente frecuencias de las bandas ICM a 13,56, 27,12 y 40,68 MHz, pero en muchos casos tambin frecuencias fuera de las bandas ICM): cermica secado de machos en la fundicin secado de productos textiles productos comercial

40、es (libros, papel, encolado y secado) productos alimenticios (post coccin, descongelacin de carnes y pescados) secado de solventes secado y encolado de maderas (chapa y madera de construccin) secado dielctrico general calentamiento de plsticos (matrizado y estampado en relieve) Aplicaciones mdicas:

41、diatermia mdica (27 MHz) formacin de imgenes por resonancia magntica (10-100 MHz en grandes salas apantalladas) 100-1 000 Elaboracin de productos alimenticios (915 MHz) Aplicaciones mdicas (433 MHz) Generadores de plasma RF Vulcanizacin del caucho (915 MHz) Superior a 1 000 Generadores de plasma RF

42、Hornos de microondas domsticos (2 450 MHz) Hornos de microondas comerciales (2 450 MHz) Vulcanizacin del caucho (2 450 MHz) Equipos de secado por rayos ultravioleta excitados por RF 6 I. UIT-R SM.2180 4 Caractersticas de radiacin Generalmente, las caractersticas de la radiacin de los equipos ICM dep

43、enden de la frecuencia de funcionamiento, de la forma de onda de la fuente de RF, de la estructura del radiador, de la estructura que rodea al radiador, etc. Adems, en las caractersticas de radiacin tambin influye la distancia a la que se encuentran los equipos ICM. Segn la teora de antenas convenci

44、onal, el espacio que rodea al radiador se subdivide en tres regiones: a) campo cercano reactivo; b) campo cercano radiante (Fresnel); c) regiones de campo lejano (Fraunhofer), como muestra la Fig.1. Por tanto, las caractersticas de radiacin que repercuten en los dispositivos de radiocomunicaciones p

45、ueden ser distintas segn la distancia entre elementos radiadores y elementos interferidos. FIGURA 1 Regiones de campo de una antena I. SM.2180-01Campo lejano(Fraunhofer)Campo cercano radiante(Fresnel)Campocercanoreactivo4.1 Calentamiento por induccin El calentamiento por induccin consiste en un proc

46、eso utilizado para soldar, endurecer o ablandar elementos metlicos u otros materiales conductores haciendo uso de la teora del transformador. Cuando se aplica una corriente elctrica alterna al primario de un transformador, se crea un campo magntico alterno. De acuerdo con la ley de Faraday, si el se

47、cundario del transformador est situado en el interior de un campo magntico, se producir una corriente elctrica que se denomina corriente de inducida. En los equipos de calentamiento por induccin bsicos, la bobina acta como primario del transformador y el conductor que debe calentarse es el secundari

48、o en cortocircuito. Como la forma de la bobina de calentamiento por induccin es similar a la de una antena de bucle circular, las caractersticas de radiacin de dicha bobina tambin son similares a las de dicha antena de bucle circular. Adems, dado que la frecuencia de funcionamiento para el calentamiento por induccin es inferior a 1 MHz, la longitud de onda es mayor de 300 m, valor muy elevado si se compara con el radio de la bobina de calentamiento por induccin. Por tanto,