高周波 電磁波の正しい測り方②

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高周波 電磁波の正しい測り方②

電磁波の正しい測り方【高周波編】

電磁波の正しい測り方【低周波編】はこちら

ここでは住居関連の高周波電磁波の正しい測定方法を説明します。

2-1.高周波電磁波測定の基礎知識
2-2.測定前の準備
2-3.正しい電磁波の測り方
2-3-1.どのようなアンテナが必要か?
2-3-2.測定ステップ(1)
2-3-3.測定ステップ(2)
2-3-3-1.測定器の機能の設定をする
2-3-3-2.電力密度測定を開始します
2-3-3-3.室内の測定電力密度の高い数値の場所および最大値を発見する
2-3-4.測定ステップ(3)

2-1.高周波電磁波測定の基礎知識

高周波電磁波特性を理解しましょう。高周波電磁波(電波)は物質に衝突すると、
(1)部分的に透過
(2)部分的に反射
(3)部分的に吸収
されます。
(1)~(3)の割合は、特に衝突する物質、高周波電磁波電力密度の強度、高周波電磁波の周波数に左右されます。屋根、壁、床、窓などが一般住宅建物で透過性のある箇所です。注意が必要です。

高周波電磁波放射アンテナからの測定可能な最小距離は?

一般に使われている単位“電力密度”(W/m2)で表す高周波電磁波の測定を行うには、携帯電話基地局や東京タワーなどの電波塔などの高周波電磁波の発信源から、ある距離を保つ必要があります。その距離は周波数により異なります。周波数が高い場合は、距離は短くなります。代表的な測定可能最小距離は下記の通りです。

偏波とは?

高周波電磁波の放射時、“偏波”が同時に形成されて放射されます。電磁波は垂直方向の偏波、水平方向の偏波 および45度の角度を持った偏波で伝播されます。携帯電話の電波は垂直偏波ですが、反射の影響や多くの携帯電話が使われている場所では、様々な極性パターンを見ることができます。そのため、両偏波の平行面を測定することが重要です。対数周期型“ログペリ”アンテナは1つの偏波に特化されていて、測定装置が水平にポジショニングされている時は、垂直偏波面を測定します。測定器を回すことで異なった極性パターンの偏波の測定が可能です。携帯電話の電波測定には、対数周期型“ログペリ”アンテナが必要です。

一般的な高周波電磁波測定方法を理解しましょう

屋内で高周波電磁波の測定時は、下記の手順で行ってください。

電磁波環境は常に変化しています。定期的に測定を繰り返し、記録を取り、現状の電磁波環境を把握することが必要です。例えば、新しい携帯電話基地局送信設備の設置などで、電波の放射量や強度は変化します。また、携帯電話基地局増設やその他のネットワーク施設の設置が頻繁に行われていることも、電波の被曝量の変化(増加)の主原因です。

2-2.測定前の準備

アンテナを測定器に取り付け後、測定器のバッテリーとすべての機能が正常に動作していることを確認しましょう。詳細は取扱説明書を参照してください。

2-3.高周波電磁波測定器での正しい電磁波の測り方

2-3-1.どのようなアンテナが必要か?

標準装備されている対数周期型“ログペリ”アンテナが必要です。このアンテナは、優れた指向性(方向性)を持ったアンテナです。これによって、確実に発信源を特定し、そして総高周波電力密度のレベルを測定できます。効率的に電磁波シールドをするためには、高周波電磁波放射の正確な発生源を発見することは基本的な前提条件です。“ログペリ”アンテナは、水平と垂直偏波面の分離を正確にできる特徴を持っており、また測定周波数帯に対しての周波数レスポンスにも優れています。

一般的に使用されているテレスコーピックアンテナは、指向特性が広範すぎるため信頼性が低く、室内での高周波測定には適していません。また一般に市販されている小型センサー内蔵の高周波電磁波測定器(例えば、広帯域周波数帯50MHzから3.5GHzのセンサー内蔵、外側ケースが黄色の台湾製測定器など)は、無指向性で信頼性が低く、正しい高周波測定は不可能です。

“ログペリ”アンテナの受信周波数範囲は、800 MHzから3.3 GHzまでで、携帯電話基地局、携帯電話、デジタルコードレス電話などの無線機器、および電子機器の周波数帯域に対応しています。これらの高周波周波数範囲の大半はパルス変調高周波電磁波で、世界各国の多くの研究者の間で人体への非熱作用の生物学的な影響が懸念されています。この理由から、パルス変調の信号が少ない800 MHz以下の周波数域の高周波電磁波(多くの発信源であるラジオ放送、テレビ局、またはアマチュア無線)は、受信しないように抑制しています。

使用可能機種すべてのeHFシリーズ高周波測定器

27 MHz以上の周波数帯の電磁波測定を必要とする場合は、当社の水平全方向性超広帯域UBB27アンテナを測定器に取り付けて使用します。

使用可能機種【HFE35C】  【HF59B】 【HFE59B】

最新の測定技術における建物内における生物学的な高周波電磁波放射評価の目的には、対数周期型“ログペリ”アンテナが推奨されています。また必要に応じて、信頼性があり全方向性の超広帯域UBB27アンテナを、対数周期型“ログペリ”アンテナと併用して電磁波放射評価に活用することをお勧めします。

室内の高周波電磁波測定を始めましょう

室内の高周波電磁波測定は下記の測定ステップ(1)、測定ステップ(2)、測定ステップ(3)の順で行います(ただし、機種によっては測定ステップ(2)から行います)。

2-3-2.測定ステップ(1):まず、短時間で全体(電磁波被曝量)を把握する

高周波発生源は、建物の外部と内部の両方の可能性があります。最初に、室内からの高周波電磁波放射の発信源を取り除きます(携帯電話、デジタルコードレス電話、無線LANなどの電源を切る)。

【注意】
セコムなどの遠隔操作のデジタル無線防犯システムは、電磁波測定を行う前に、事前に無線防犯システムを提供する会社に連絡を入れ、デジタル無線発信装置を測定当日にオフにできるようにすることが必要です。
室内の電磁波放射の発信源を取り除いた後の室内の電磁波放射は、外部から到来するものです。

測定可能機種【HF35C】 【HFE35C】 【HF38B】 【HF58B】  【HF59B】 【HFE59B】

短時間で全体を把握する測定方法は、本体ディスプレイ表示を見ず、電力密度に応じてオーディオ信号音を聞きながら全体を把握する方法が有効です。実際の測定値は、この時点では2次的なもので重要ではありません。測定器のディスプレイ表示を見る必要がないため、歩きながらすべての方向の測定が簡単に行えます。これによって、短時間で全体を早く把握することが可能です。オーディオ信号音の高い場所とその場所の数値を記録し、数値の高い測定場所を見つけます。全体把握の測定は正確な結果を求めることではなく、高い数値の測定場所を確認することです。その後、測定ステップ(2)で詳細電磁波環境を把握します。

【注意】
この短時間で全体を把握する測定方法は、機種【HF32D】では不可。機種【HF32D】使用の場合は、測定ステップ(2)から測定を進めてください。

2-3-3.測定ステップ(2):次に、室内の高周波電力密度を測定する

 ・2-3-3-1.測定器の機能の設定をする

【測定範囲の選び方】
基本的な測定範囲の選択は、最初は最小選択範囲で測定をし、表示が1になった場合(オーバーレンジで、測定数値が高すぎて設定選択範囲での測定不可)は、次の選択範囲を選択する。例えば、最初の測定時は“Fine”を選び、必要に応じて“Medium”、続いて“Coarse”を選ぶ(ただし機種により異なります)。

【信号評価(Signal Evaluation)の選び方】
平均値/最大値(Average/Peak)の選択、どちらを選ぶか?
高周波電磁波放射の最大値“Peak”は、平均値“Average”ではなく、クリティカルな“生物学的影響”の測定のために必要です。信号評価(Signal Evaluation)スイッチの設定を“Peak”にして、最大値を測定します。パルス信号は時間によって高出力の周期とゼロ(0)出力の周期があります。その最大出力は波長の頂点です。次のイラストがパルス信号を評価する時の違いを表しており、最大値または平均値を表示しています。

2-3-3.測定ステップ(2)図1

測定中、デジタルコードレス電話機などのパルス変調高周波の平均値は最大値の1/100まで急激に下るので、パルス変調高周波放射による健康リスクの可能性を考慮すると、平均値ではなく最大値を評価対象にすべきです。すべてHFシリーズ機種で対応しています。

【最大値保持“Peak Hold”は、なぜ必要なのか?】
“Peak Hold”機能は、測定をする時に非常に便利な機能です。“Peak Hold”モード設定の場合、決められた時間の間、信号の最大値を表示画面に表示、収集することができます。最大値は、実際の信号の状況に関連しており、放射の状況は時間、電力密度、そして測定地点などにより刻々と変化します。このような状況の中で、“Peak Hold ”モードでの測定により、一瞬の信号の最大値でも確実に測定できます。最大値“Peak”モードでの測定の場合、このような一瞬の最大値は見逃してしまいます。

測定可能機種【HF38B】 【HF58B】  【HF59B】 【HFE59B】

・2-3-3-2.電力密度測定を開始します

【まずは電波が建物のどこから入ってくるかを確認する】
高周波電磁波シールド対策をする場合、高周波放射が伝播する壁(ドア、窓など含む)、天井、床などの領域を発見、特定することが重要です。室内の真中に立って測定するのではなく、正確に透過する箇所(外部と接している場所)を仕切るためにも、できるだけすべての壁(窓、ドアなど含む)/天井/床面の近くでアンテナを外側へ向けましょう。周波数が高くなるほど、対数周期型“ログペリ”アンテナの方向探知特性(ローブ)もさらに制限されます。このことから、室内中央での測定では、室外から透過してくる予測できない高周波放射の反射や打消しによって、正確な測定が困難になります(下図参照:図1は正しいアンテナの位置、図2は間違っているアンテナの位置)。

2-3-3.測定ステップ(2)図2

 ・2-3-3-3.室内の測定電力密度の高い数値の場所および最大値を発見する

測定ステップ(1)で得た室内の高い数値の測定場所のデータをもとに、詳細な電磁波測定を始めてください。まず、腕を伸ばして高周波電磁波測定器を持ちます。測定器の手前側に、自分の身体が来るようにすることが、測定結果に良い影響を与えます(身体の後ろからの電磁波の影響を最低限に抑えます)。測定器を握っている手はアンテナに近づけすぎないようにし、測定器の下側に位置するようにします。部屋別に、測定場所内でゆっくり高周波測定器を電力密度が高くなる場所、または最高(最高値)になるところまで移動し、高い数値の場所・その数値を1つずつ正確に記録に取ります。

【注意】
ドイツ建築生物学(バウビオロギー)協会の室内(寝室)での電磁波予防勧告値:SMB2008と比較する為に、実測値が高い測定場所・その数値の記録を取ることは重要です(測定日時も忘れずに記入)。

2-3-4.測定ステップ(3):定期的に測定を行い、記録を取る。過去と現状を比較分析する

電磁波測定から得られる数値は、人間の血圧測定値と同じで常に変化をしています。血圧測定の場合、定期的に行い、記録を取り、血圧が正常値から外れている時は医療従事者に相談をすることが必要です。電磁波測定からの実測値も同じです。必要に応じて、専門家に相談をする必要があると思います。ぜひエコロガジャパンにお問い合わせください。


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