ITU-R RAPPORT SM 2180 FRENCH-2010 Impact of industrial scientific and medical (ISM) equipment on radiocommunication services《工业、科学和医疗(ISM)设备对无线电通信业务的影响》.pdf

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1、 Rapport UIT-R SM.2180(09/2010)Incidence des appareils industriels, scientifiques et mdicaux (ISM) sur les services de radiocommunicationSrie SMGestion du spectreii Rap. UIT-R SM.2180 Avant-propos Le rle du Secteur des radiocommunications est dassurer lutilisation rationnelle, quitable, efficace et

2、conomique du spectre radiolectrique par tous les services de radiocommunication, y compris les services par satellite, et de procder des tudes pour toutes les gammes de frquences, partir desquelles les Recommandations seront labores et adoptes. Les fonctions rglementaires et politiques du Secteur de

3、s radiocommunications sont remplies par les Confrences mondiales et rgionales des radiocommunications et par les Assembles des radiocommunications assistes par les Commissions dtudes. Politique en matire de droits de proprit intellectuelle (IPR) La politique de lUIT-R en matire de droits de proprit

4、intellectuelle est dcrite dans la Politique commune de lUIT-T, lUIT-R, lISO et la CEI en matire de brevets, dont il est question dans lAnnexe 1 de la Rsolution UIT-R 1. Les formulaires que les titulaires de brevets doivent utiliser pour soumettre les dclarations de brevet et doctroi de licence sont

5、accessibles ladresse http:/www.itu.int/ITU-R/go/patents/fr, o lon trouvera galement les Lignes directrices pour la mise en oeuvre de la politique commune en matire de brevets de lUIT-T, lUIT-R, lISO et la CEI et la base de donnes en matire de brevets de lUIT-R. Sries des Rapports UIT-R (Egalement di

6、sponible en ligne: http:/www.itu.int/publ/R-REP/fr) Sries Titre BO Diffusion par satellite BR Enregistrement pour la production, larchivage et la diffusion; films pour la tlvision BS Service de radiodiffusion sonore BT Service de radiodiffusion tlvisuelle F Service fixe M Services mobile, de radiore

7、prage et damateur y compris les services par satellite associs P Propagation des ondes radiolectriques RA Radio astronomie RS Systmes de tldtection S Service fixe par satellite SA Applications spatiales et mtorologie SF Partage des frquences et coordination entre les systmes du service fixe par sate

8、llite et du service fixe SM Gestion du spectre Note: Ce Rapport UIT-R a t approuv en anglais par la Commission dtudes aux termes de la procdure dtaille dans la Rsolution UIT-R 1. Publication lectronique Genve, 2011 UIT 2011 Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduit

9、e, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rap. UIT-R SM.2180 1 RAPPORT UIT-R SM.2180 Incidence des appareils industriels, scientifiques et mdicaux (ISM) sur les services de radiocommunication (2010) TABLE DES MATIRES Page 1 Introduction 2 2 Dfinition et bandes de frquence

10、s . 2 3 Brouillages causs par les appareils ISM . 3 3 Applications des appareils ISM 3 4 Caractristiques des rayonnements . 6 4.1 Chauffage par induction . 7 4.2 Chauffage dilectrique 8 4.3 Applications mdicales . 9 5 Analyse du brouillage potentiel 9 5.1 Modles de brouillage du CISPR . 9 5.1.1 Modl

11、e de base . 9 5.1.2 Modle du CISPR pour les frquences infrieures 1 GHz 11 5.1.3 Modle du CISPR pour les frquences suprieures 1 GHz . 14 5.2 Examen des limites du CISPR 16 5.3 Caractristiques et critres de protection des services de radiocommunication . 20 5.4 Mesures pratiques de rayonnements . 21 5

12、.4.1 Imagerie par rsonance magntique . 22 5.4.2 Appareils de chauffage par induction 23 5.4.3 Four micro-ondes . 24 6 Conclusion 25 Rfrences 25 Pice jointe 1 Rsultats de mesure pour des appareils IRM . 27 Pice jointe 2 Rsultats de mesure pour des appareils de chauffage par induction 33 2 Rap. UIT-R

13、SM.2180 1 Introduction Les appareils industriels, scientifiques et mdicaux (ISM) destins tre utiliss pour des applications autres que les communications sont largement utiliss pour diverses finalits: schage, fusion, chauffage, soudage, dconglation, cuisson, rchauffage, brasage, moulage, imagerie, et

14、c. Rcemment, lUIT-R a labor la Recommandation UIT-R SM.1056 concernant la protection des services de radiocommunication contre les rayonnements des appareils ISM. Les limites des rayonnements des appareils ISM recommandes par lUIT-R correspondent aux limites indiques dans la Publication 11 du Comit

15、international spcial des perturbations radiolectriques (CISPR), lesquelles sont fondes sur le modle de brouillage dcrit dans la Publication 16-4-4 du CISPR. On sattend ce que des appareils ISM et des metteurs-rcepteurs radio soient utiliss proximit immdiate les uns des autres tant donn que le nombre

16、 de ces dispositifs RF est en augmentation. Il est donc ncessaire dexaminer lincidence des appareils ISM sur les services de radiocommunication. 2 Dfinition et bandes de frquences Le prsent paragraphe porte sur les dispositions du Rglement des radiocommunications (RR) concernant: 1. la dfinition des

17、 utilisations ISM; 2. les bandes de frquences; 3. les brouillages causs par les appareils ISM. Des extraits du RR sont reproduits ci-aprs en ce qui concerne ces trois points: 1 Dfinition 1.15 utilisations industrielles, scientifiques et mdicales (de lnergie radiolectrique) (ISM): Mise en uvre dappar

18、eils ou dinstallations conus pour produire et utiliser, dans un espace rduit, de lnergie radiolectrique des fins industrielles, scientifiques, mdicales, domestiques ou analogues, lexclusion de tout usage de tlcommunication. 2 Bandes de frquences 5.138 Les bandes suivantes: 6 765-6 795 kHz (frquence

19、centrale 6 780 kHz), 433,05-434,79 MHz (frquence centrale 433,92 MHz) dans la Rgion 1 lexception des pays indiqus au numro 5.280, 61-61,5 GHz (frquence centrale 61,25 GHz), 122-123 GHz (frquence centrale 122,5 GHz), et 244-246 GHz (frquence centrale 245 GHz) sont utilisables pour les applications in

20、dustrielles, scientifiques et mdicales (ISM). Lutilisation de ces bandes de frquences pour ces applications est subordonne une autorisation particulire donne par ladministration concerne, en accord avec les autres administrations dont les services de radiocommunication pourraient tre affects. Pour l

21、application de cette disposition, les administrations se reporteront aux plus rcentes Recommandations pertinentes de lUIT-R. Rap. UIT-R SM.2180 3 5.280 Dans les pays suivants: Allemagne, Autriche, Bosnie-Herzgovine, Croatie, Lex-Rpublique yougoslave de Macdoine, Liechtenstein, Montngro, Portugal, Se

22、rbie, Slovnie et Suisse, la bande 433,05-434,79 MHz (frquence centrale 433,92 MHz) est utilisable pour les applications industrielles, scientifiques et mdicales (ISM). Les services de radiocommunication de ces pays fonctionnant dans cette bande doivent accepter les brouillages prjudiciables qui peuv

23、ent se produire du fait de ces applications. Les appareils ISM fonctionnant dans cette bande sont soumis aux dispositions du numro 15.13. (CMR-07). 5.150 Les bandes suivantes: 13 553-13 567 kHz (frquence centrale 13 560 kHz), 26 957-27 283 kHz (frquence centrale 27 120 kHz), 40,66-40,70 MHz (frquenc

24、e centrale 40,68 MHz), 902-928 MHz dans la Rgion 2 (frquence centrale 915 MHz), 2 400-2 500 MHz (frquence centrale 2 450 MHz), 5 725-5 875 MHz (frquence centrale 5 800 MHz), et 24-24,25 GHz (frquence centrale 24,125 GHz) sont galement utilisables pour les applications industrielles, scientifiques et

25、 mdicales (ISM). Les services de radiocommunication fonctionnant dans ces bandes doivent accepter les brouillages prjudiciables qui peuvent se produire du fait de ces applications. Les appareils ISM fonctionnant dans ces bandes sont soumis aux dispositions du numro 15.13. 3 Brouillages causs par les

26、 appareils ISM 15.12 8 Les administrations doivent prendre toutes les mesures pratiques ncessaires pour que le fonctionnement des appareils et installations lectriques de toute espce, y compris les rseaux de distribution dnergie ou de tlcommunication, mais lexception des appareils destins aux utilis

27、ations industrielles, scientifiques et mdicales, ne puisse pas causer de brouillage prjudiciable un service de radiocommunication, et en particulier aux services de radionavigation et autres services de scurit, exploit conformment au prsent Rglement1. 15.13 9 Les administrations doivent prendre tout

28、es les mesures pratiques ncessaires pour que les rayonnements provenant des appareils destins aux utilisations industrielles, scientifiques et mdicales soient rduits au minimum et que, en dehors des bandes utilisables par ces appareils, le niveau des rayonnements ne puisse pas causer de brouillage p

29、rjudiciable un service de radiocommunication, et en particulier aux services de radionavigation et autres services de scurit, exploit conformment au prsent Rglement1. 3 Applications des appareils ISM Conformment la Recommandation UIT-R SM.1056, les applications ISM sont par exemple les suivantes: Ap

30、pareils de chauffage par induction (au-dessous de 1 MHz) Cuisson domestique par induction. Fusion des mtaux. Rchauffage des billettes. Soudage de tubes. Soudure et brasage. 1 15.12.1 et 15.13.1 A cet gard, les administrations doivent se fonder sur les Recommandations pertinentes de lUIT-R les plus r

31、centes. 4 Rap. UIT-R SM.2180 Rchauffage des composants. Soudage par points. Traitement thermique slectif de surface de pices mtalliques. Croissance et purification des cristaux semi-conducteurs. Collage par joints dlments de carrosserie automobile. Soudage des emballages. Rchauffage de feuillards da

32、cier pour la galvanisation, le recuit et le schage des peintures. Appareils de chauffage dilectrique RF (1-100 MHz) Schage des placages et du bois duvre. Schage des textiles. Schage des fibres de verre. Schage du papier et des revtements en papier. Prchauffage des plastiques. Soudage et moulage des

33、plastiques. Post-cuisson et schage des denres alimentaires. Dconglation des viandes et des poissons. Schage cur en fonderie. Schage des colles. Schage des couches minces. Polymrisation des adhsifs. Prchauffage des matriaux. Appareils mdicaux Appareils de diathermie et dhyperthermie ondes dcamtriques

34、 et ondes hyperfrquences. Appareils chirurgicaux lectriques. Imagerie par rsonance magntique (IRM). Imagerie par ultrasons. Appareils hyperfrquences (au-dessus de 900 MHz) Fours micro-ondes domestiques et commerciaux. Rchauffage, dconglation et cuisson des aliments. Polymrisation aux ultraviolets de

35、s peintures et revtements. Vulcanisation du caoutchouc. Produits pharmaceutiques. Appareils divers Appareils de soudure larc avec excitation RF. Appareils dtincelage. Rap. UIT-R SM.2180 5 Matriels de laboratoire et matriels scientifiques Gnrateurs de signaux. Rcepteurs de mesure. Frquencemtres. Dbit

36、mtres. Analyseurs de spectre. Appareils de pesage. Appareils danalyse chimique. Microscopes lectroniques. Alimentations dcoupage (non incorpores un appareil). Le Tableau 1 prsente diverses applications des appareils ISM en fonction de la frquence de fonctionnement. TABLEAU 1 Exemples dapplications d

37、es appareils ISM Frquence (MHz) Applications Infrieure 0,15 Chauffage industriel par induction (soudage et fusion des mtaux) Nettoyage aux ultrasons (15-30 kHz) Applications mdicales (imagerie par ultrasons) 0,15-1 Chauffage par induction (traitement thermique, soudage des emballages, soudage et fus

38、ion des mtaux) Diagnostics mdicaux aux ultrasons 1-10 Diathermie chirurgicale (oscillateur ondes amorties 1-10 MHz) Collage du bois et traitement du bois (3,2 et 6,5 MHz) Gnrateurs dinduction tubes lectroniques Production de matriaux semi-conducteurs Soudage stabilis larc RF (oscillateur ondes amort

39、ies 1-10 MHz) 10-100 Chauffage dilectrique (la majorit des appareils fonctionnent dans les bandes dsignes pour les appareils ISM (13,56, 27,12 et 40,68 MHz), mais nombre dentre eux fonctionnent galement sur des frquences situes lextrieur de ces bandes) Cramiques Schage cur en fonderie Schage des tex

40、tiles Produits industriels (livres, papier, collage et schage) Denres alimentaires (post-cuisson, dconglation des viandes et des poissons) Schage de solvants Schage et collage des bois (schage des placages et du bois doeuvre) Schage dilectrique gnral Chauffage des plastiques (moulage en coquille et

41、formage des plastiques) Applications mdicales Diathermie mdicale (27 MHz) Imagerie par rsonance magntique (10-100 MHz dans de vastes locaux blinds) 6 Rap. UIT-R SM.2180 TABLEAU 1 (fin) Frquence (MHz) Applications 100-1 000 Traitement des denres alimentaires (915 MHz) Applications mdicales (433 MHz)

42、Gnrateurs de plasma RF Vulcanisation du caoutchouc (915 MHz) Suprieure 1 000 Gnrateurs de plasma RF Fours micro-ondes domestiques (2 450 MHz) Fours micro-ondes commerciaux (2 450 MHz) Vulcanisation du caoutchouc (2 450 MHz) Polymrisation aux ultraviolets avec excitation RF 4 Caractristiques des rayo

43、nnements Dune manire gnrale, les caractristiques des rayonnements dun appareil ISM dpendent de la frquence de fonctionnement, de la forme donde de la source RF, de la structure de llment rayonnant, de la structure environnante de llment rayonnant, etc. Elles dpendent aussi de la distance par rapport

44、 lappareil ISM. Daprs la thorie classique des antennes, lespace qui entoure un lment rayonnant est subdivis en trois rgions: a) rgion de champ proche ractif; b) rgion de champ proche rayonnant (Fresnel); c) rgion de champ lointain (Fraunhofer), comme indiqu sur la Fig. 1. Par consquent, les caractri

45、stiques des rayonnements qui ont une incidence sur les dispositifs de radiocommunication peuvent tre diffrentes suivant la distance entre lment rayonnant et rcepteur brouill. FIGURE 1 Rgions de champ dune antenne Rapport SM.2180-01Champ lointain(Fraunhofer)Champ procherayonnant(Fresnel)Champprochera

46、ctifRap. UIT-R SM.2180 7 4.1 Chauffage par induction Le chauffage par induction est un procd utilis pour lier, durcir ou ramollir des mtaux ou dautres matriaux conducteurs. Il repose sur lapplication de la thorie du transformateur. Lorsquun courant lectrique alternatif est appliqu au primaire dun tr

47、ansformateur, un champ magntique alternatif est cr. Daprs la loi de Faraday, si le secondaire du transformateur est situ lintrieur du champ magntique, un courant lectrique sera induit, appel courant de Foucault. Dans un quipement de base de chauffage par induction, la bobine correspond au primaire du transformateur et le conducteur destin tre chauff correspond un secondaire en court-circuit. Etant donn que la forme de la bobine de chauffage par induction est analogue celle dune antenne cadre circulaire, les caractristiques des r