Relazione Tecnica°
Indagini elettromagnetiche a
bordo treno Eurostar Alta
Velocità (ESAV)
Frecciargento per la
valutazione delle emissioni
dei sistemi
“In Train Repeater” e
“In Train Wi-Fi”
ISPRA - Roma, 8 settembre 2011
ISPRA - SERVIZIO AGENTI FISICI
Indice
Premessa…………………………………………………….........3
Descrizione dei sistemi installati…….………………….........4
Riferimenti normativi………………………………….…….......6
Descrizione dell’indagine e metodologia di misura….........8
Risultati……………………………………………..………..........12
Strumentazione di misura utilizzata…....……………….........13
Valutazioni teoriche………………………………………..........13
Conclusioni………………………………………………….........18
Normativa tecnica di riferimento…...………….……….......... 19
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Premessa
Telecom Italia, con lettera Prot. 0003813-TI del 12 luglio 2011 indirizzata ad ISPRA,
ha richiesto all’Istituto un parere radioprotezionistico ai sensi dell’art. 87 del Decreto
Legislativo 1 agosto 2003, n. 259, per l’installazione sui treni Eurostar Alta Velocità
(ESAV) Frecciargento dei sistemi denominati “In Train Repeater” e “In Train Wi-Fi”.
ISPRA, in virtù delle proprie funzioni istituzionali, deducibili dall’art. 2 della Legge n.
61 dell’1 gennaio 1994, istitutiva dell’ANPA, poi APAT, oggi ISPRA, che alla lettera
g) attribuisce all’Istituto funzioni pubbliche per la protezione dell’ambiente tra cui, in
particolare, “la verifica della congruità e della efficacia tecnica delle disposizioni
normative in materia ambientale”, nonché la “verifica della documentazione tecnica,
che accompagna le domande di autorizzazione, richiesta dalle leggi vigenti in
campo ambientale”, alla lettera m) attribuisce ancora “un compito di supporto nella
valutazione di impatto ambientale negli studi e nelle attività tecnico scientifiche” e
alla lettera n) “qualsiasi altra attività collegata alle competenze in materia
ambientale”, è il soggetto idoneo per la valutazione della problematica in esame dal
punto di vista tecnico-scientifico e per l’emissione di un relativo parere, visto il
carattere sovra-comunale e anche sovra-regionale del progetto che, nello specifico,
non comporta alterazione dello stato dei luoghi sotto il profilo urbanistico–edilizio.
Il sistema “In Train Repeater” consiste in un ripetitore di segnale GSM e UMTS dei
quattro operatori mobili nazionali (Tim, Tre1, Vodafone e Wind) a bordo del treno,
necessario a garantire la replica, all’interno della carrozza, dello stesso livello di
segnale presente all’esterno, compensando quindi l’attenuazione provocata dalla
carrozza ferroviaria stessa.
Il sistema “In Train Wi-Fi” si basa su router UMTS e access point (che sono collocati
in un apposito vano nei vestiboli delle carrozze) e serve invece a garantire la
connessione alla rete Internet in modalità Wi-Fi con backhauling su rete UMTS.
Il presente documento ha lo scopo di determinare gli aspetti di impatto
elettromagnetico di tali sistemi attraverso misure dirette e valutazioni teoriche dei
livelli di esposizione presenti all’interno della carrozza ferroviaria.
1
Nel caso di Tre viene ripetuto solamente il segnale UMTS, l’unico disponibile.
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Descrizione dei sistemi installati
L’accordo di programma siglato da Telecom Italia e Ferrovie dello Stato prevede
l’installazione dei sistemi “In Train Repeater” e “In Train Wi-Fi” sull’intera flotta degli
Eurostar Alta Velocità Frecciargento.
Al momento, in via del tutto sperimentale, i sistemi di cui sopra sono installati
solamente su un treno ETR6002.
Il sistema “In Train Repeater” è costituito, per ciascuna carrozza ferroviaria, da una
antenna esterna (“Huber Suhner SWA 0859/360/4/0/V”) che capta il segnale, un
ripetitore digitale interno (“Andrew Node AM2”) installato in un apposito vano
presente nel vestibolo della carrozza (Figure 1 e 2), e un cavo fessurato (“RFS 1/2”
RADIAFLEX® RLKU Cable, A-series”) che, percorrendo la carrozza da una
estremità all’altra (il cavo fessurato è alloggiato in una intercapedine che si trova
oltre la superficie che fa da limite interno superiore della carrozza; non si trova
quindi in visibilità rispetto ai passeggeri – Figura 3), distribuisce il segnale agli
utenti/passeggeri. In realtà, nel vestibolo della prima e dell’ultima carrozza (carrozze
n. 1 e n. 7), non è installato alcun ripetitore digitale e il cavo fessurato che
distribuisce il segnale è connesso al ripetitore posizionato nel vestibolo della
carrozza adiacente (carrozze n. 2 e n. 6 rispettivamente). Ciascun ripetitore
“Andrew Node AM2” è configurato in modo tale da ripetere a bordo del treno il
segnale GSM e UMTS dei quattro operatori mobili nazionali (Tim, Tre3, Vodafone e
Wind).
La potenza irradiata dal ripetitore varia a seconda del livello di segnale presente in
prossimità dell’antenna esterna; la potenza massima irradiata dal ripetitore e in
ingresso
al
cavo
fessurato,
trascurando
le
attenuazioni
sulla
linea
di
interconnessione tra ripetitore e sistema radiante, è pari a 23 dBm in banda GSM e
25 dBm in banda UMTS.
Una volta in esercizio a regime, il sistema “In Train Repeater” sarà disattivato ogni
qualvolta il treno entra in aree, come le stazioni, dotate di elevata copertura di rete,
in quanto, in tali circostanze, il segnale esterno sarà più che sufficiente per garantire
adeguati livelli di comunicazione cellulare senza necessità di amplificazione.
Il sistema “In Train Wi-Fi”, invece, è così costituito: un “box” in cui sono contenuti
come elementi principali un access point Wi-Fi (modello “Cisco Aironet 1242AG”
2
Tale tipologia di treno è composto da sette carrozze.
3
Vedere nota 1.
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della Cisco Systems) operante nella banda 2,4 GHz ed un router mobile (modello
“Imola 4200” della Tiesse). Tale box è installato negli stessi vani in cui sono
posizionati i “repeater” del sistema precedente (Figure 1 e 2). Il router mobile è
collegato, per l’accesso alla rete UMTS, alla stessa antenna esterna utilizzata dal
“repeater”.
In tutte le carrozze, l’antenna dell’access point è esterna all’apparato e, ad
eccezione del primo e dell’ultimo vagone, è installata nella stessa intercapedine in
cui si trova il cavo fessurato, nella posizione corrispondente al centro della carrozza
(Figura 4).
Nel primo e nell’ultimo vagone, invece, a causa della mancanza degli spazi
necessari, l’access point Wi-Fi utilizza come antenna lo stesso cavo fessurato che
distribuisce il segnale GSM/UMTS agli utenti/passeggeri (previe opportune
operazioni di miscelazione/demiscelazione dei segnali) ed il segnale Wi-Fi è
originato dall’access point presente nel vestibolo della carrozza adiacente (carrozze
n. 2 e n. 6 rispettivamente).
La potenza di uscita delle antenne degli access point, installate nelle carrozze dalla
n. 2 alla n. 6, è pari a 5 dBm EIRP (il massimo livello di potenza consentito dalla
normativa di settore è pari a 20 dBm EIRP). Per le potenze in uscita dal cavo
fessurato delle carrozze n. 1 e n. 7, relativamente al sistema “Wi-Fi”, si veda il
paragrafo “Valutazioni teoriche”.
Figura 1: Vista del vano di alloggiamento
degli apparati
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Figura 2: Particolare degli apparati
in indagine
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Figura 3: Vista della carrozza n.1
(di prima classe)
Figura 4: Area in cui è installata
l’antenna Wi-Fi (non in visibilità)
Riferimenti normativi
L’esposizione
della
popolazione
ai
campi
elettromagnetici
è
attualmente
regolamentata a livello legislativo dalla Legge Quadro n.36/2001. Tale legge, tra
l’altro, fissa le funzioni dello Stato, delle Regioni, delle Province e dei Comuni in
materia di istituzione, realizzazione e gestione dei catasti delle sorgenti, di
procedimenti autorizzativi all’installazione degli impianti, di controlli sul territorio,
ecc.
In applicazione della legge quadro è stato emanato il DPCM 8 luglio 2003
“Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di
qualità per la protezione della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici,
magnetici ed elettromagnetici generati a frequenze comprese tra 100 kHz e 300
GHz”, in base al quale è stato definito il regime di limiti normativi da rispettare per le
emissioni a radiofrequenza, escluse le emissioni prodotte da sorgenti pulsate quali i
radar e da sorgenti non riconducibili ai sistemi fissi delle telecomunicazioni e
radiotelevisivi.
Alla luce di ciò, ai fini del confronto con i valori imposti dalla normativa, si deve far
riferimento al limite di esposizione (Tabella 1), mentre a titolo di misura di cautela
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per la protezione da possibili effetti a lungo termine, all'
interno di edifici adibiti a
permanenze non inferiori a quattro ore giornaliere, e loro pertinenze esterne, che
siano fruibili come ambienti abitativi quali balconi, terrazzi e cortili esclusi i lastrici
solari, deve essere considerato il valore di attenzione, valore che per il campo
elettrico viene fissato da tale DPCM a 6 V/m (Tabella 2).
Inoltre, ai fini della progressiva minimizzazione della esposizione ai campi
elettromagnetici, nelle aree intensamente frequentate viene prescritto un obiettivo di
qualità che per il campo elettrico è pari a 6 V/m (Tabella 3).
Per comodità vengono di sotto riportate rispettivamente le Tabelle 1, 2 e 3
dell’allegato B del succitato decreto, in cui vengono mostrati i limiti dell’intensità di
campo elettrico, di campo magnetico e della densità di potenza, valori che devono
essere mediati su un’area equivalente alla sezione verticale del corpo umano e su
un qualsiasi intervallo di sei minuti (valori efficaci).
Limiti di esposizione
Intervallo di
frequenze
Intensità di
campo elettrico
E (V/m)
Intensità di
campo
magnetico H
(A/m)
Densità di
Potenza S (W/m2)
0.1 < f ≤ 3 MHz
3 < f ≤ 3000 MHz
3 < f ≤ 300 GHz
60
20
40
0,2
0,05
0,01
1
4
Tabella 1: Limiti di esposizione
Valori di attenzione
Intervallo di
frequenze
0,1 MHz < f
GHz
300
Intensità di
campo elettrico
E (V/m)
Intensità di
campo
magnetico H
(A/m)
6
0,016
Tabella 2: Valori di attenzione
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Densità di
Potenza S (W/m2)
0,10 (3 MHz < f
300 GHz)
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Obiettivi di qualità
Intervallo di
frequenze
0,1 MHz < f
GHz
300
Intensità di
campo elettrico
E (V/m)
Intensità di
campo
magnetico H
(A/m)
6
0,016
Densità di
Potenza S (W/m2)
0,10 (3 MHz < f
300 GHz)
Tabella 3: Obiettivi di qualità
Descrizione dell’indagine e metodologia di misura
I rilievi sono stati condotti il giorno 26 luglio 2011 all’interno delle carrozze n. 1 e n.
2 di prima classe del treno Eurostar Italia Alta Velocità Frecciargento “9402”, nella
tratta Roma – Venezia (partenza dalla stazione di Roma Termini alle ore 7:45 e
arrivo nella stazione di Venezia Santa Lucia alle ore 11:33).
Le misurazioni sono state effettuate durante la normale corsa del treno in presenza
di passeggeri a bordo (i posti a sedere delle due carrozze interessate dai
rilevamenti sono risultati essere quasi completamente occupati per l’intero tragitto
tra Roma e Venezia) con i sistemi in indagine mantenuti attivi per tutta la durata del
viaggio.
In questa situazione i passeggeri presenti in carrozza potevano liberamente
effettuare chiamate telefoniche. In aggiunta, durante i rilievi, si è cercato di simulare
le condizioni “peggiori”, cioè quelle di massimo carico, per ciascuno dei due sistemi
in indagine. In sostanza, grazie alla collaborazione del personale ISPRA e di
Telecom Italia (con il tecnico Paolo Chiappinelli) presente al momento delle
misurazioni, sono state effettuate diverse chiamate telefoniche (sia GSM che
UMTS) e una connessione UMTS dati per forzare il “sistema repeater” e sono state
effettuate due connessioni Wi-Fi (con due dispositivi in fase di download di file di
grandi dimensioni), per forzare l’emissione massima da parte dell’access point.
Le misurazioni sono state effettuate in tre diverse situazioni:
1) nella carrozza n. 1 durante la corsa tra Roma e Firenze;
2) nella carrozza n. 2 durante la corsa tra Firenze e Ferrara;
3) nella carrozza n. 2 durante la corsa tra Ferrara e Venezia.
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Il protocollo di misura seguito, per ciascuna delle tre situazioni sopra elencate, è
stato, rispettivamente, il seguente:
1) è stato eseguito preliminarmente uno screening in banda larga in tutta la
carrozza; successivamente, per porsi nella situazione peggiore e quindi
maggiormente cautelativa, ci si è soffermati sulla parte iniziale della carrozza in
cui il cavo fessurato è “entrante” (in questo caso infatti può essere considerata
trascurabile l’attenuazione longitudinale del cavo) ed in cui, effettivamente, i
valori di campo elettrico rilevati sono risultati maggiormente significativi.
Alla luce di ciò si è individuato il posto a sedere all’interno della carrozza n. 1
nominalmente “peggiore”, quello cioè maggiormente prossimo al cavo fessurato
dalla parte in cui questo entra nella carrozza.
Il posto a sedere così individuato è risultato essere il n. 83 (posto cerchiato in
Figura 5).
In corrispondenza del posto a sedere n. 83 è stata effettuata una misurazione in
banda larga, mantenendo la testa della sonda ad una altezza di 120 cm sul
piano di calpestio, nel punto cioè corrispondente alla testa del passeggero
seduto (ma in assenza del passeggero e di altri passeggeri nelle immediate
vicinanze).
È stata poi effettuata un’altra misurazione sul corridoio della carrozza, nella
posizione immediatamente prossima al posto n. 83 e in corrispondenza del cavo
fessurato stesso, mantenendo la testa della sonda ad una altezza di 190 cm sul
piano di calpestio, nel punto cioè corrispondente alla testa di un passeggero in
piedi (tale condizione è peraltro pressoché impossibile da verificarsi per periodi
prolungati in condizioni di normale movimento del treno). Nella stessa posizione
sono state effettuate altre due misurazioni posizionando la testa della sonda
rispettivamente a 10 cm e a 50 cm dalla superficie che fa da limite interno
superiore della carrozza (è utile sottolineare che l’altezza della carrozza è di 226
cm e che quindi porre la testa della sonda a 190 cm sul piano di calpestio
equivale a porla a circa 36 cm da questa superficie o, viceversa, posizionare la
testa della sonda a 10 cm e a 50 cm dalla superficie superiore della carrozza
significa posizionarla, rispettivamente, a 216 cm e 176 cm sul piano di
calpestio).
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Figura 5: Pianta della carrozza n. 1
2) È stato eseguito preliminarmente uno screening in banda larga in tutta la
carrozza; successivamente, per porsi nelle situazioni peggiori e quindi
maggiormente cautelative, ci si è soffermati sia sulla parte iniziale della carrozza
in cui il cavo fessurato è “entrante” (in questo caso infatti può essere considerata
trascurabile l’attenuazione longitudinale del cavo) che nella parte centrale della
carrozza direttamente in corrispondenza dell’antenna Wi-Fi, ottenendo risultati
pressoché analoghi.
Successivamente, tenendo conto della disposizione del cavo fessurato e
dell’antenna Wi-Fi all’interno della carrozza, si è individuato il posto a sedere
all’interno
della
carrozza
n.
2
nominalmente
“peggiore”,
quello
cioè
maggiormente prossimo ai due sistemi in indagine.
Il posto a sedere così individuato è risultato essere il n. 54 (posto cerchiato in
Figura 6).
In corrispondenza del posto a sedere n. 54 è stata effettuata una misurazione in
banda larga, mantenendo la testa della sonda ad un’altezza di 120 cm sul piano
di calpestio, nel punto cioè corrispondente alla testa del passeggero seduto (ma
in assenza del passeggero e di altri passeggeri nelle immediate vicinanze).
È stata poi effettuata un’altra misurazione sul corridoio della carrozza, nella
posizione immediatamente prossima al posto n. 54 e in corrispondenza del cavo
fessurato e dell’antenna Wi-Fi, mantenendo la testa della sonda ad una altezza
di 190 cm sul piano di calpestio, nel punto cioè corrispondente alla testa di un
passeggero in piedi (tale condizione è peraltro pressoché impossibile da
verificarsi per periodi prolungati in condizioni di normale movimento del treno).
Nella stessa posizione sono state effettuate altre due misurazioni posizionando
la testa della sonda rispettivamente a 10 cm e a 50 cm dalla superficie che fa da
limite interno superiore della carrozza.
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Figura 6: Pianta della carrozza n. 2
3) In questa situazione si è proceduto a registrare il valore di campo elettrico
rilevato dallo strumento durante tutto il tragitto in corrispondenza del posto a
sedere n. 54 di cui al punto precedente, mantenendo la testa della sonda ad una
altezza di 120 cm sul piano di calpestio, nel punto cioè corrispondente alla testa
del passeggero seduto.
Lo strumento utilizzato ha registrato i valori di campo elettrico con passo di
campionamento di 1 secondo e, utilizzando una “finestra mobile” di 6 minuti, ha
provveduto a calcolare diversi valori efficaci di campo elettrico su 6 minuti. In
pratica, il primo valore RMS di campo elettrico è stato ottenuto dopo 360 s
(calcolato per i campioni di campo elettrico rilevati tra il 1° e il 360-esimo
secondo), il secondo valore RMS di campo elettrico è stato ottenuto dopo 361 s
(calcolato per i campioni di campo elettrico rilevati tra il 2° e il 361-esimo
secondo), l’i-esimo valore RMS di campo elettrico è stato ottenuto dopo i+359 s
(calcolato per i campioni di campo elettrico rilevati tra l’i-esimo e il [359+i]-esimo
secondo).
Le operazioni di misura sono state condotte in ottemperanza alla Norma Italiana
CEI 211-7.
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Risultati
Vengono di seguito riportati i valori di campo elettrico rilevati nelle tre situazioni di
misura di cui al paragrafo precedente.
1) Carrozza n. 1 durante la corsa tra Roma e Firenze.
Posto a sedere n. 83:
E < 0,8 V/m con la testa della sonda posta a 120 cm dal piano di calpestio;
Corridoio lato posto a sedere n. 83 (in corrispondenza del cavo fessurato):
E < 2 V/m con la testa della sonda posta a 10 cm dal cavo fessurato;
E < 1 V/m con la testa della sonda posta a 50 cm dal cavo fessurato;
E < 1,5 V/m con la testa della sonda posta a 190 cm dal piano di calpestio.
2) Carrozza n. 2 durante la corsa tra Firenze e Ferrara.
Posto a sedere n. 54:
E < 0,3 V/m con la testa della sonda posta a 120 cm dal piano di calpestio;
Corridoio lato posto a sedere n. 54 (in corrispondenza del cavo fessurato e
dell’antenna Wi-Fi):
E < 1,5 V/m con la testa della sonda posta a 10 cm dal cavo fessurato e
dall’antenna Wi-Fi;
E < 0,6 V/m con la testa della sonda posta a 50 cm dal cavo fessurato e
dall’antenna Wi-Fi;
E < 0,8 V/m con la testa della sonda posta a 190 cm dal piano di calpestio.
3) Carrozza n. 2 durante la corsa tra Ferrara e Venezia.
Posto a sedere n. 54:
il massimo valore efficace (RMS su 6 minuti) di campo elettrico rilevato con
la testa della sonda posta a 120 cm dal piano di calpestio è stato Emax = 0,5
V/m.
I valori di campo elettrico riportati sono da intendersi come valori efficaci.
Come detto nel paragrafo precedente, durante tutta la durata del viaggio e,
pertanto, in ciascuna delle situazioni di misura di cui sopra, i sistemi in indagine
sono stati mantenuti attivi. Non è stato possibile, quindi, valutare il contributo al
campo elettrico totale dovuto alle sole sorgenti esterne alla carrozza ferroviaria.
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Strumentazione di misura utilizzata
Le rilevazioni di campo a banda larga sono state eseguite mediante la seguente
strumentazione:
Unità base TAOMA (Tecnoservizi)
Serial number: N001A10-H91
Sonda di tipo TS/004/EHF per campo elettrico
Serial number : C-0236
Range di frequenza: 100 kHz - 6 GHz
Gamma di misura: 0,2 V/m – 340 V/m
Data ultima calibrazione: 05/03/2010
Limite di sovraccarico: 600 V/m
Piattezza 1 MHz – 1 GHz: ± 1 dB
Piattezza 1,1 GHz – 2,5 GHz: ± 1,5 dB
Piattezza 2,6 GHz – 6 GHz: ± 2,5 dB
Isotropia: ± 0,5 dB
Linearità da 2 V/m a 200 V/m (alla frequenza di 27,12 MHz): ± 0,5 dB ± 0,5 V/m
Valutazioni teoriche
Le valutazioni teoriche proposte nel seguito si riferiscono alle posizioni
corrispondenti alle teste dei passeggeri seduti (altezza di 120 cm dal piano di
calpestio) che occupano i posti a sedere nominalmente “peggiori” all’interno delle
carrozze n. 1 e n. 2, rispettivamente il n. 83 e il n. 54.
Nel primo caso, in via cautelativa, l’attenuazione longitudinale del cavo è stata
trascurata.
Considerando, sempre in via cautelativa, una propagazione in spazio libero per
entrambi i sistemi (repeater e Wi-Fi), in prima analisi può essere fatta una
valutazione teorica attraverso la relazione:
E[V/m] =
P ⋅ G( (ϕ ) ⋅ 30
d
dove
E[V/m] è il valore efficace del campo elettrico in V/m,
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P è la potenza al connettore d’antenna in W,
G( , ) è il guadagno dell’antenna nella direzione di interesse in unità lineari,
d è la distanza in metri tra sorgente e ricevente.
Di seguito vengono riportati i parametri da utilizzare per gli apparati installati e il
relativo contributo al campo totale per entrambi i casi in esame.
Per il sistema “In Train Repeater”, il cui elemento radiante è il cavo fessurato, il
caso di elemento radiante distribuito viene ricondotto a quello di un singolo punto di
radiazione. Tale considerazione vale anche per il sistema “In Train Wi-Fi” nella
carrozza n. 1, dove l’access point Wi-Fi utilizza come antenna lo stesso cavo
fessurato che distribuisce il segnale GSM/UMTS (per la carrozza n. 1 la potenza in
ingresso al cavo fessurato, relativamente al sistema Wi-Fi, vale 22,94 dBm nel caso
peggiore4 – caso in cui la potenza di uscita dell’antenna Wi-Fi presente nella
carrozza n. 2 è pari a 20 dBm EIRP – e 7,94 dBm nel caso reale5 – caso in cui la
potenza di uscita dell’antenna Wi-Fi presente nella carrozza n. 2 è pari a quella
effettivamente utilizzata cioè 5 dBm EIRP).
1) Carrozza n. 1, posto a sedere n. 83
Sistema “In Train Repeater” in banda GSM:
P = 23 dBm = 200 mW
G = -22 dB = 6,3·10-3 (guadagno dell’ipotetico punto di radiazione concentrato)
d ≅ 1,1 m (distanza stimata);
non vengono considerate eventuali perdite nelle connessioni tra trasmettitore e
sistema radiante (ipotesi cautelativa)
Erepeater(GSM) =
0,2 ⋅ 6,3 ⋅ 10 −3 ⋅ 30
≅ 0,18 V/m;
1,1
Sistema “In Train Repeater” in banda UMTS:
P = 25 dBm = 316 mW
4
Poiché l’attenuazione del cavo coassiale che connette l’access point presente nel vestibolo della carrozza
n. 2 e l’antenna Wi-Fi presente nella stessa carrozza (distanza stimata access point–antenna pari a circa
10 m) è pari a 4,8 dB e valendo 1,86 dBd il guadagno dell’antenna Wi-Fi, relativamente a questo sistema
si ha che la potenza in ingresso al cavo fessurato di carrozza n. 1, pari alla potenza in ingresso al cavo
coassiale di carrozza n. 2, vale: 20 dBm – 1,86 dBd + 4,8 dB = 22,94 dBm.
5
Questo valore di potenza si ricava dalle stesse considerazioni di cui alla nota precedente semplicemente
utilizzando il valore di potenza EIRP relativo al presente caso (cioè 5 dBm in luogo di 20 dBm).
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G = -11 dB = 8·10-2 (guadagno dell’ipotetico punto di radiazione concentrato)
d ≅ 1,1 m (distanza stimata);
non vengono considerate eventuali perdite nelle connessioni tra trasmettitore e
sistema radiante (ipotesi cautelativa)
Erepeater(UMTS) =
0,316 ⋅ 8 ⋅ 10 −2 ⋅ 30
≅ 0,79 V/m;
1,1
Sistema “In Train Wi-Fi” (banda 2,4 GHz):
a) caso peggiore:
P = 22,94 dBm = 197 mW
G = -8 dB = 0,16 (guadagno dell’ipotetico punto di radiazione concentrato)
d ≅ 1,1 m (distanza stimata);
non vengono considerate eventuali perdite nelle connessioni tra trasmettitore
e sistema radiante (ipotesi cautelativa)
EWi-Fi(2,4 GHz) =
0,197 ⋅ 0,16 ⋅ 30
≅ 0,88 V/m;
1,1
b) caso reale (viene considerata l’effettiva potenza utilizzata):
P = 7,94 dBm = 6,2 mW
G = -8 dB = 0,16 (guadagno dell’ipotetico punto di radiazione concentrato)
d ≅ 1,1 m (distanza stimata);
non vengono considerate eventuali perdite nelle connessioni tra trasmettitore
e sistema radiante (ipotesi cautelativa)
EWi-Fi(2,4 GHz) =
6,2 ⋅ 10 −3 ⋅ 0,16 ⋅ 30
≅ 0,16 V/m.
1,1
Considerando i tre contributi di cui sopra si ottiene:
caso peggiore:
Etot =
=
2
2
2
E repeater
( GSM ) + E repeater ( UMTS ) + E Wi −Fi( 2, 4 GHz ) =
0,18 2 + 0,79 2 + 0,88 2 = 1,2 V/m;
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caso reale:
Etot =
=
2
2
2
E repeater
( GSM ) + E repeater ( UMTS ) + E Wi −Fi( 2, 4 GHz ) =
0,18 2 + 0,79 2 + 0,16 2 = 0,83 V/m.
2) Carrozza n. 2, posto a sedere n. 54
Sistema “In Train Repeater” in banda GSM6:
P = 23 – 0,94 = 22,06 dBm = 161 mW
G = -22 dB = 6,3·10-3 (guadagno dell’ipotetico punto di radiazione concentrato)
d ≅ 1,1 m (distanza stimata);
non vengono considerate eventuali perdite nelle connessioni tra trasmettitore e
sistema radiante (ipotesi cautelativa)
Erepeater(GSM) =
0,161⋅ 6,3 ⋅ 10 −3 ⋅ 30
≅ 0,16 V/m;
1,1
Sistema “In Train Repeater” in banda UMTS7:
P = 25 – 2,5 = 22,5 dBm = 178 mW
G = -11 dB = 8·10-2 (guadagno dell’ipotetico punto di radiazione concentrato)
d ≅ 1,1 m (distanza stimata);
non vengono considerate eventuali perdite nelle connessioni tra trasmettitore e
sistema radiante (ipotesi cautelativa)
Erepeater(UMTS) =
0,178 ⋅ 8 ⋅ 10 −2 ⋅ 30
≅ 0,59 V/m;
1,1
Sistema “In Train Wi-Fi” (banda 2,4 GHz):
a) caso peggiore:
P(EIRP)max = 20 dBm = 100 mW
d ≅ 1,1 m (distanza stimata)
EWi-Fi(2,4 GHz) =
6
0,1⋅ 30
≅ 1,57 V/m;
1,1
In questo caso bisogna tenere in considerazione l’attenuazione del tratto di circa 10 m di cavo fessurato
compreso tra gli apparati presenti nel vestibolo della carrozza n. 2 e il posto a sedere n. 54, che alla
frequenza di 900 MHz è pari a 0,94 dB.
7
L’attenuazione di cui alla nota precedente, alla frequenza di 2100 MHz, è pari a circa 2,5 dB.
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b) caso reale (viene considerata l’effettiva potenza EIRP utilizzata):
P(EIRP)utilizzata = 5 dBm = 3,2 mW
d ≅ 1,1 m (distanza stimata)
EWi-Fi(2,4 GHz) =
3,2 ⋅ 10 −3 ⋅ 30
≅ 0,28 V/m;
1,1
Considerando i tre contributi di cui sopra si ottiene:
caso peggiore:
Etot =
=
2
2
2
E repeater
( GSM ) + E repeater ( UMTS ) + E Wi −Fi( 2, 4 GHz ) =
0,16 2 + 0,59 2 + 1,57 2 = 1,68 V/m;
caso reale:
Etot =
=
2
2
2
E repeater
( GSM ) + E repeater ( UMTS ) + E Wi −Fi( 2, 4 GHz ) =
0,16 2 + 0,59 2 + 0,28 2 = 0,67 V/m.
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Conclusioni
Sulla base dell’indagine effettuata si può concludere che i valori sperimentali di
campo elettrico riscontrati, emessi dagli impianti in indagine, risultano inferiori al
valore di attenzione per il campo elettrico previsto dal DPCM 8/7/2003 (6 V/m).
I valori di campo elettrico più elevati sono stati rilevati nelle immediate vicinanze
degli apparati e, comunque, in punti normalmente non accessibili all’utenza, in
quanto posti ad altezze superiori a 190 cm sul piano di calpestio e in posizione
estremamente ravvicinata agli apparati.
Da quanto sopra detto, anche alla luce dei risultati delle valutazioni teoriche
effettuate secondo le ipotesi maggiormente cautelative (riportate nell’apposito
paragrafo), si può concludere che la situazione espositiva presente nelle carrozze
ferroviarie indagate è conforme alle limitazioni di cautela di cui al DPCM 8 luglio
2003.
Alla luce di quanto descritto, sulla base delle indagini condotte e delle valutazioni
effettuate, ISPRA concede parere positivo alla installazione dei sistemi “In Train
Repeater” e “In Train Wi-Fi” a bordo dei treni ETR600 Eurostar Alta Velocità
Frecciargento, alle condizioni di impianto (lay-out, caratteristiche costruttive,
potenze degli apparati) di cui alla presente relazione.
Qualora esigenze specifiche dovessero portare alla variazioni delle condizioni prima
espresse, sarà cura del gestore Telecom/RFI presentare a ISPRA una nuova
valutazione finalizzata alla dimostrazione che le condizioni espositive per i
passeggeri non risultino peggiorative rispetto a quanto documentato nella presente
relazione. In tal caso ISPRA, qualora giudicato necessario, provvederà alla
effettuazione di ulteriori verifiche per accertare quanto riferito.
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Normativa tecnica di riferimento
1.
ANPA-RTI CTN_AGF 1/2000
“Guida tecnica per la misura dei campi elettromagnetici compresi nell’intervallo di
frequenze 100 kHz – 3 GHz in riferimento all’esposizione della popolazione”
2.
Norma Italiana CEI 211-7
“Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettromagnetici nell’intervallo di
frequenza 10 kHz – 300 GHz, con riferimento all’esposizione umana”
Relazione elaborata da:
Claudio Baratta
Logistica e gestione strumentazione:
Claudio
Baratta,
Maria
Logorelli,
Enrico Mazzocchi, Massimo Stortini
Misurazioni ed elaborazioni dati:
Claudio Baratta
………………………………………
Responsabile del Procedimento:
A. Colombini
……………………………………………….
Servizio Agenti Fisici
Il Responsabile
ing. Salvatore Curcuruto
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