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RÉSUMÉ
L’homme moderne est soumis à un environnement électromagnétique complexe et inhomogène, les sources radio sont multiples, en nature, en fréquence et en puissance. Cependant, la mesure des champs radioélectriques est difficile, l’utilisation des appareils de mesure délicate et l’interprétation des résultats obtenus loin d’être évidente. Pour effectuer des mesures fiables dans le domaine des radiofréquences, l’opérateur doit posséder de solides connaissances en électromagnétisme, appliquer les normes et recommandations, disposer de références métrologiques tangibles et avoir recours à des méthodes de mesures ne pouvant être contestées.
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Modern man is subjected to a complex and inhomogeneous electromagnetic environment; radio sources are multiple in nature, frequency and power. However, the measurement of RF fields, the use of measurement devices and the interpretation of results are difficult. In order to obtain reliable measurements in the field of radio frequencies, the operator must have a sound knowledge of electromagnetism, apply standards and recommendations, have real metrological references and use proven measurement methods.
Auteur(s)
-
Pierre-Noël FAVENNEC : Union Radio-Scientifique Internationale – URSI-France - Institut Télécom - Cet article a pour origine un article précédent de Jean Paul Vautrin paru en 2001. Le lecteur ne s'étonnera donc pas de noter certaines parties communes entre les deux textes
INTRODUCTION
Toute charge électrique mise en mouvement produit un rayonnement électromagnétique qui se propage dans l'espace. Cette propriété est à la base de la production de rayonnements radioélectriques utilisés dans les dispositifs de radio, de télévision, de télécommunication, de chauffage par micro-ondes, d'émission radar. En conséquence, tout système alimenté en électricité ou à plus forte raison contenant un élément rayonnant émet un rayonnement électromagnétique et engendre un champ électrique et/ou magnétique dans son voisinage proche, voire éloigné, que l’on caractérisera dans cet article par le terme générique de « champ électromagnétique ».
Deux préoccupations émergent de cette présence radioélectrique :
-
l’une concerne les systèmes électroniques ; il s’agit alors de compatibilité électromagnétique (CEM) ;
-
l’autre, l’homme, en tant qu’utilisateur, patient ou simple passant, il s’agit alors d'exposition humaine aux champs électromagnétiques induits par des rayonnements non ionisants (RNI) et alors relevant du domaine de l’hygiène et de la sécurité.
Cet article dédié à la mesure des champs radioélectriques, dans la gamme de fréquences relevant des rayonnements non ionisants et excluant les rayonnements optiques, concerne exclusivement ce dernier aspect, l’environnement humain.
Afin d’apporter des éléments fiables d’appréciation aux responsables sanitaires, un premier élément consiste à quantifier, par la mesure, les grandeurs pertinentes caractérisant l’exposition de l’homme. L’objet de cet article est de décrire les « bonnes » pratiques de laboratoires.
L’article est séparé en 2 parties. La première décrit les champs radioélectriques et en fixe le cadre réglementaire (partie 1 : environnement radioélectrique), tandis que la seconde partie, plus technique, décrit la mesure des champs et ses difficultés dans son interprétation (partie 2 : exposimétrie).
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2. Matériels pour les mesures des rayonnements non ionisants
2.1 Chaîne de mesure
Toute mesure implique la mise en œuvre d’une chaîne de mesure comportant, de façon séparée ou intégrée, deux éléments (figure 1) :
-
une unité sensible à la grandeur physique à mesurer ;
-
une unité de traitement et un système d’affichage.
2.1.1 Unité sensible à la grandeur physique à mesurer
Cette unité délivre en sortie un signal proportionnel à la grandeur physique. Cette dernière est un des niveaux de référence défini dans le tableau 7 de [R 933v2]. Elle peut être le champ électrique E le champ magnétique H, l’induction magnétique B ou la densité de puissance équivalente en onde plane S.
L’unité sensible est composée principalement d’un capteur appelé communément sonde. Le capteur est généralement une antenne pour le champ électrique, un cadre ou une boucle pour le champ magnétique. Mais d’autres effets physiques peuvent être appliqués comme l’effet Hall utilisé pour la mesure de champ et d’induction magnétiques, ou différents effets électro-optiques (Pockels et Kerr). Ces deux derniers ne sont utilisés qu’en laboratoire et non pour des appareils de terrain. Il en est de même pour une sonde non interférente utilisant trois phototransistors modulés optiquement. Ces sondes présentent un grand intérêt quand il s’agit de bien connaître les valeurs exactes de champs transmis à un milieu donné (pour le traitement thermique de produits ou en électrothérapie), mais ne sont pas adaptées pour des mesures sur site.
Une sonde plongée dans un environnement électromagnétique...
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BIBLIOGRAPHIE
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-
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