전자파강도 측정방법

전자파강도측정기준

전자파강도 측정방법은 전파법 제47조의2제1항의 규정에 의하여 「전자파강도측정기준」에 전자파강도를 측정하여 보고하여야 하는 무선국의 전자파강도 측정방법〔별표1〕을 포함하고 있습니다. (국립전파연구원 고시 제2014-2호, 2014. 2. 4)

전자파강도 측정방법

무선국 전자파강도 측정방법은 전파법 제47조의2제3항에 따라 무선국의 준공검사, 정기검사 및 변경검사시의 전자파강도 측정절차를 규정하고 있으며, 용어의 정의ㆍ측정기기ㆍ측정환경ㆍ측정지점ㆍ측정절차 등으로 구성되어 있습니다.

  • 전자파강도 측정 사진
  • 최대지점(최대 측정값)에서의 전자파 측정 사진

측정지점 선정

측정시작 지점

측정대상 무선국의 각 섹터별로 그림과 같이 각 섹터의 주 빔 방향의 지표면상에서 계산안전경계(R)의 5배 거리에 해당하는 점(PI)을 측정시작지점으로 선정

  • 지향성 안테나는 각 섹터의 주 빔 방향의 지표면 상에서 계산안전경계(R)의 5배 거리에 해당하는 점(PI)을 측정시작지점으로 선정한다.
  • 무지향성 안테나는 지형지물 등 주변 전파환경을 고려하여 최악의 조건이 나타나는 방향으로 1개의 가시경로 상에서 측정시작지점을 선정한다.

측정경로

측정시작지점으로부터 안테나 방향의 지표면 또는 건물 옥상을 포함하는 경로를 기본 측정경로로 설정

측정시작지점으로부터 안테나 방향의 지표면 또는 건물 옥상을 포함하는 경로를 기본 측정경로로 설정한다.

측정지점

  1. 1) 측정시작지점으로부터 측정경로를 따라 아래 표의 간격으로 일반인의 접근이 가능한 최근접 영역까지 측정지점들을 선정
    송신주파수 측정간격
    송신주파수 50MHz 미만 50MHz 이상 800MHz 미만 800MHz 이상 3000MHz 이하 3GHz 초과
    측정간격 λ/3 이하 또는 d/40 이하1) 2m 이하 또는 d/40 이하 1 m 이하 0.5 m 이하
    비고 d : 안테나에서 측정 시작지점까지의 거리
    λ : 무선국 송신 신호의 파장
    주1) AM방송국 전자파강도 측정은 일반인의 출입이 통제된 안전시설에서 1 m 떨어진 지점부터 21 m (필요시는
    그 이상) 떨어진 지점 까지 2 m 간격으로 측정
  2. 2) 선정된 측정지점들 중 측정이 불가능하거나 비 가시경로인 지점에서는 아래 그림과 같이 해당 측정지점(M)과 거리(OM)가 동일한 동심원상에서 측정지점 M에 가장 가까운 측정 가능한 가시경로상의 지점 M'을 측정지점으로 선정

    측정지점

  3. 3)2)에 의한 방법으로 가시경로를 확보할 수 없는 경우는 동심원 상에서 최악의 조건에 해당하는 지점, 즉, 무선국 안테나의 중심점과 측정지점을 연결하는 가상의 직선으로부터 회절점과의 거리가 최소가 되는 지점을 육안으로 확인하여 선정

    회절점은 무선국 안테나의 중심점과 측정지점을 연결하는 가상의 직선을 포함하는 수직면 상에서 회절이 발생하는 건물 또는 장애물의 모서리가 만나는 점을 말한다.

측정위치

프로브 중심 높이를 지면으로부터 1.1 m, 1.5 m, 1.7 m로 위치시켜 총 3개 위치에서 측정

측정위치

측정절차

기본측정

  1. 1) 측정시작지점을 선정
  2. 2) 프로브의 높이를 지면으로부터 1.5 m에 위치
  3. 3) 측정기기를 아래 와 같이 배치하고, 프로브와 수신기를 1.0 m 이상 이격

    프로브와 수신기를 1.0m 이상 이격시켜서 측정기기를 배치한다.

  4. 4) 수신기를 수신기의 측정 주파수와 측정 대역폭은 측정대상 신호의 주파수 및 대역폭과 동일하게 조정
    무선국의 송신주파수와 측정 대역폭
    무선국 구분 송신 주파수대역(MHz) 측정 대역폭(MHz)
    이동전화(셀룰러) 869 ~ 874 MHz 5 MHz
    개인휴대전화(PCS) 1860 ~ 1870 MHz 10 MHz
    LTE(low) 874 ~ 884 MHz 10 MHz
    884 ~ 894 MHz 10 MHz
    949.3 ~ 960 MHz 10 MHz
    LTE(mid) 1810 ~ 1830MHz 20 MHz
    1830 ~ 1850 MHz 20 MHz
    LTE(high) 2110 ~ 2120 MHz 10 MHz
    2640 ~ 2660 MHz 20 MHz
    이동통신(IMT-2000) 2120 ~ 2150 MHz 30 MHz
    2150 ~ 2170 MHz 20 MHz
    휴대인터넷(WiBro) 2300 ~ 2327 MHz 27 MHz
    2330 ~ 2360 MHz 30 MHz
    무선호출 317.9875 ~ 320.9875 MHz 3 MHz
    TRS 390 ~ 400 MHz 10 MHz
    851 ~ 855 MHz 4 MHz
    856 ~ 867 MHz 11 MHz
    무선데이터 938 ~ 940 MHz 2 MHz
    FM라디오 88 MHz ~ 108 MHz 채널대역폭 260 kHz
    DMB 174 MHz ~ 216 MHz 채널대역폭 1.54 MHz
    DTV 470 MHz - 698 MHz 채널대역폭 6 MHz

    ※ 측정대상 무선국의 주파수와 측정대역폭이 이 표에 명시한 값과 다를 경우에는 할당 또는 지정 받은 주파수와 대역폭을 적용

  5. 5) 측정경로 및 주파수별 측정간격으로 접근하며 측정대상 무선국 주파수 범위내의 전자파강도를 측정

    전자파강도 측정은 각 안테나의 방향에 따라서 측정지점을 선정하고 측정시작점부터 일반인이 접근 가능 지역까지 전자파를 측정하고 측정값 중 가장 높은 지점에서 3개 높이에서 1~6분간 전자기장을 측정한다.

  6. 6) 측정된 결과 중 가장 높은 측정지점에서 3개 높이에 대하여 6분간 측정하여 평균값을 산출하여 기록
    ※ 계산값 적용 : 측정지점 중 측정이 불가능한 경우와 주빔이 건물내부로 향하는 경우
    계산값E는 루트 A곱하기 P곱하기 자유공간의파동임피던스 곱하기 10의10분의G승 나누기 4파이곱하기R2제곱
    A : 지면반사를 고려한 상수 (AM송신국의 경우 4.0, 그 외 2.56이며, 건물내부와 같이 지면반사파가 존재하지 않는 경우는 1.0)
    P : 안테나공급전력(시스템손실 포함) [W]
    G : 안테나 이득 [dBi]
    R : 안테나 중심으로부터 측정지점까지의 거리 [m]
  7. 7) 측정된 3개의 값 중 최대값을 현 측정 지점에서의 측정값으로 하여 노출지수 계산
  8. 8) 측정지점에서 노출지수가 0.05를 초과할 경우 다중복사원 측정

    일반 무선국 측정의 경우 3축 등방성 프로브를 스펙트럼 분석기와 3축 스위치 콘트롤러에 RF 및 제어 케이블로 연결하고 스펙트럼 분석기와 3축 스위칭 콘트롤러를 노트북에 USB케이블로 연결하여 측정을 합니다. AM 무선국 측정의 경우 전기장 프로브와 자기장 프로브를 광케이블로 광수신기와 연결하고 광수신기는 스펙트럼 분석기와 노트북과 연결하고 노트북과 스펙트럼 분석기를 연결하여 측정한다.

다중복사원 측정

  1. 1) 측정지점에서 수신기의 주파수 범위를 조정하여 측정대상 무선국의 신호이외에 측정대상 무선국을 모두 포함하도록 하여 주변 무선국의 신호를 확인
  2. 2) 노출지수가 0.01 이상인 무선국의 모든 신호를 대상으로 각각의 신호에 대하여 수신기를 조정하고 측정위치에서 3개의 높이에 대하여 6분간 측정하여 평균값을 산출
  3. 3) 각 신호에 대한 측정 절차로 측정된 3개의 값 중 최대값으로 해당 신호의 노출지수 측정
  4. 4) 계산된 각각의 신호에 대한 노출지수를 모두 합하여 총 노출지수를 산출

측정결과

측정결과는 측정기기, 측정환경, 측정시작지점, 측정경로, 측정지점, 측정방법, 측정결과 및 계산결과 등 측정과 관련된 제반 정보를 기록

용어의 정의

  1. 가. 계산안전경계(R) : 계산상으로 무선국의 전자파강도가 전자파인체보호기준 상의 기준값과 동일한 값을 갖는 지점
    계산안전경계(R)는 루트 A곱하기P곱하기10의10분의G승 나누기 4파이곱하기E제곱 나누기 자유공간의파동임피던스 이다
    A : 지면반사를 고려한 상수(AM송신국의 경우 4.0, 그 외 2.56)
    P : 안테나공급전력(시스템 손실 포함) [W]
    G : 안테나 이득 [dBi]
    E : 무선국 송신주파수대역의 전자파인체보호기준 일반인 전기장강도 기준값 [V/m]
    ηo : 자유공간의 파동 임피던스(377 Ω)
  2. 나. 노출지수 : 전자파인체보호기준 상의 전기장강도(또는 자기장강도) 기준값과 측정값의 비의 제곱 또는 전력밀도 기준값과 측정값의 비를 말한다. 기준값은 측정주파수 대역폭 내의 가장 낮은 값을 사용
    노출지수 = (전기장강도 측정값/전기장강도 기준값)2
    또는 노출지수 = (자기장강도 측정값/자기장강도 기준값)2
    또는 노출지수 = 전력밀도 측정값/전력밀도 기준값
  3. 다. 총 노출지수 : 측정지점에서 다중 주파수 노출이 있는 경우 각 무선국의 해당 주파수 신호에 대한 노출지수의 합
    총 노출지수는 (노출지수) i는 1부터 M까지의 합을 말한다
    (노출지수)i: i번째 무선국 신호에 대한 노출지수
    M : 각기 다른 주파수대역을 사용하는 무선국의 개수
  4. 라. 회절점 : 무선국 안테나의 중심점과 측정지점을 연결하는 가상의 직선을 포함하는 수직면 상에서 회절이 발생하는 건물 또는 장애물의 모서리가 만나는 점
  5. 마. 측정대역폭 : 전자파강도 측정대상 신호의 대역폭
  6. 바. 기본측정 : 측정대상 무선국에 대한 전자파 노출지수를 결정하기 위한 측정
  7. 사. 다중복사원측정 : 기본측정에 의해 전자파인체보호기준을 초과할 가능성이 있는 경우 주변 무선국의 영향을 고려한 총 노출지수를 구하는 측정

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