Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Correlazione fra V/m e dBm

La settimana scorsa ho seguito un incontro sull'influenza dei campi 
elettromagnetici sulla salute umana.
Il relatore ha parlato dei valori della normativa vigente, quantificati 
a 6 V/m. Io però sono "abituato" a ragionare in dBm, e la correlazione 
non mi è per niente chiara.
Quindi, a partire dai dBm misurati, e sapendo le caratteristiche 
dell'antenna, come posso risalire ai valori di V/m? E un simile calcolo 
ha senso?
 
Grazie

 ha senso?
 
Per lo piu` non ha molto senso, tranne in qualche caso. Se sei nella 
zona di campo lontano dell'antenna, non ci sono ostacoli alla 
propagazione che generino diffrazione, riflessione o attenuazioni, 
allora si puo` calcolare il campo elettrico emesso da una antenna.
 
Data la potenza totale irradiata P, la distanza d e il guadagno G 
(fattore, non decibel) dell'antenna nella direzione in cui sei rispetto 
all'antenna stessa, la densita` di potenza W che ricevi vale W=P*G/(4 pi 
d^2), e dalla densita` di potenza e l'impedenza caratteristica del vuoto 
Z0 ricavi il valore del campo elettrico (o anche di quello magnetico).
 
Visto pero` che probabilmente si parlava di telefonini, forni a 
microonde o simili, sei in campo vicino e il problema e` molto piu` 
difficile. C'e` un legame quasi sempre lineare fra campo e radice 
quadrata della potenza emessa, ma calcolarlo e` molto complicato e non 
c'e` neanche piu` la relazione fra campo elettrico e campo magnetico.

Claiudio

Il decibel è il logaritmo decimale di un rapporto, in tutte le 
applicazioni, inclusa l'alta frequenza. Quindi si deve conoscere il 
valore di riferimento; quello della potenza unitaria convenzionale nel 
caso del dBm. Comunque è un numero, non un valore dotato di unità 
propria come il campo elettrico in V/m (o N/C), anche se alcuni il 
valore in dBm lo chiamano "valore assoluto" in quanto riferito all'unità 
convenzionale di potenza di 1 mW.
 
Comunque i V/m e i dBm non sono direttamente confrontabili perché i 
primi rappresentano il valore del campo elettrico in un punto, mentre il 
secondo rappresenta una potenza (riferita al mW, come dicevo sopra). Per 
esempio 80 dBm corrispondono a 100 kW, che è la potenza tipica di un 
trasmettitore FM con portata di 50 km. A seconda della distanza dal 
generatore a cui effettuerai la misura del campo, naturalmente troverai 
un valore diverso in V/m; ecco perché una conversione non avrebbe 
significato.
 
Ora, sulla salute hanno effetto i V/m, non la potenza del generatore 
sorgente del campo, che potrebbe essere così lontano dal punto di misura 
del campo da essere del tutto inifluente (praticamente 0 V/m alla misura).
 
--

 del campo da essere del tutto inifluente (praticamente 0 V/m alla misura).
 
Di per se, io mi immaginavo che i V/m potessero essere correlati in 
qualche maniera al picco dell'onda EM, a sua volta ricollegabile ai dBm 
ricevuti da un'antenna ricevente.

 ricevuti da un'antenna ricevente.
 
Si`, e` cosi`. Dalla potenza ricevuta, sapendo il guadagno dell'antenna, 
o la sua area equivalente, e supponendo di essere in campo lontano, puoi 
calcolare il valore del campo elettromagnetico.
 
Se invece sei in campo vicino e` un po' piu` complicato perche' bisogna 
avere la caratterizzazione dell'antenna, ma il procedimento e` lo 
stesso. E la relazione e` sempre la stessa, 20dBm in piu` misurati vuol 
dire un campo 10 volte piu` intenso.

 non intendo l'emettitore, ma il ricevitore
 
Ok, comunque si tratta della potenza di un dispositivo, non del campo 
elettrico, che varia da punto a punto e che non è in watt ma in 
volt/metro o in newton/coulomb.


Altro è una correlazione a certe condizioni - e quindi per nulla 
giustificabile formalmente ma solo empirica e "circostanziale", - e 
altro è pensare una correlazione formale fra una potenza e l'intensità 
di un campo elettrico. Salvo pensare a condizioni ideali; allora una 
correlazione ha senso, ma non certo formale.
 
-- 

 giustificabile formalmente ma solo empirica e "circostanziale"
 
Calcolare le prestazioni di una antenna usando l'elettromagnetismo di 
Maxwell a me non sembra una cosa empirica e circostanziale. L'antenna e` 
un trasduttore fra campo em e grandezze elettriche, il cui coefficiente 
di trasduzione e` calcolato con Maxwell. Dov'e` l'empirismo?
 
E per fortuna che e` cosi`, perche' tutte le volte che si fanno misure 
di compatibilita` elettromagnetica si usa appunto questo legame fra 
campo e potenza ricevuta.
 
Altrimenti come fai a misurare il campo elettrico generato ad esempio da 
un telefonino?

 un telefonino?
 
In camera anecoica, altrimenti che cosa si garantisce a chi? Non parlo 
del pubblico, che mediamente si beve tutto quello che dicono i 
costruttori, ma parlo dei tecnici del settore che lavorano in laboratori 
indipendenti e certificati, e che sono in grado di verificare le 
dichiarazioni dei costruttori.
 
Comunque resta il fatto che una conversione fra i watt (seppure 
logaritmizzati) e i volt/metro proprio formalmente non si può fare. 
Empiricamente si può stabilire una corrispondenza, certo.
Ma una corrispondenza *non è* una conversione.
 
Quando si montano gli impianti, anche solo condominiali, quelli che 
valgono sono i valori nominali dei trasduttori e dei 
ricevitori/demodulatori, cioè i valori misurati in laboratorio 
certificato. Dati che ci devono essere.
E se spesso gli antennisti si devono arrabattare per ottenere risultati 
decenti è per le ragioni che ho detto: altro è il comportamento del 
sistema in condizioni standard e altro sul mio tetto su cui c'è una 
selva di antenne e di elementi metallici che riflettono di tutto, anche 
le parolacce :)
 
Saluti

 logaritmizzati) e i volt/metro proprio formalmente non si può fare.
 
Secondo me si`. Mi sembrava avessi parlato di condizioni di *campo 
lontano*, altrimenti il problema si complica e non e` detto che si 
voglia una soluzione analitica. Se ti metti in camera (semi)anecoica per 
misurare il campo del telefonino, al ricevitore arriva una determinata 
potenza elettrica e da quella risali al campo em (in condizioni sempre 
di campo lontano, altrimenti diventa un casino)

 condizioni sempre di campo lontano, altrimenti diventa un casino)
 
È quello che ho detto. Però già la semianecoica è un problema perché ha 
un ground-plane, che non rende veramente uniforme il campo lontano.
 
Comunque credo si sia capito che cosa ho detto: possibile corrispondenza 
(a certe condizioni) ma ovviamente non conversione.

 (a certe condizioni) ma ovviamente non conversione.
 
Probabilmente c'e` una incomprensione sulla parola conversione.

 Probabilmente c'e` una incomprensione sulla parola conversione.
 
Conversione è passare per es. dai joule ai Wh, dato che sempre di 
energia si tratta, oppure dai kW ai CV, che sempre potenza è. 
Corrispondenza invece è passare dai watt ai volt/metro, che 
dimensionalmente sono incompatibili malgrado le eventuali affinità 
elettive :)
 
Questo ho inteso

 elettive :)
 
Ok, chiaro! Al posto di un campo lontano misurato in volt al metro puoi 
considerare la densita` di potenza misurata in watt al metro quadro, poi 
sai che l'antenna ha una data area di cattura misurata in metri quadri e 
quindi eroga ai suoi morsetti una potenza misurata in watt, che possono 
anche essere espressi in decibel riferiti a 1mW.
 
Pero` probabilmente anche questa non essendo una equivalenza non la 
consideri una conversione.


Un metodo per risalire hai V/m partendo dai dBm potrebbe essere quello di effettuare due misure su due piani, per esempio verticale e orizzontale , ricavare la radice quadrata della somma dei due quadrati e in fine conoscendo il fattore antenna si può ottenere un valore molto vicino a quello che si rileverebbe con un misuratore di campo elettromagnetico.
Quindi in effetti non si può convertire da dBm a V/m senza arrivarci con diverse misure e calcoli.