Radiansa: mesuraments, mesuradors i blindatges contra les radiacions


Radiació electromagnètica d'alta freqüència
emesa per les antenes de telefonia mòbil i altres sistemes

Denominem "radiació elecromagnética d'alta freqüència" a les radiacions emeses per les antenes de telecomunicació, com per exemple les antenes de telefonia mòbil, sistemes Wi-fi, radars, emissions de radi i TV, telefonos sense fils, etc.

Radiansa subministra una àmplia gamma de solucions expertes per mesurar, analitzar i protegir espais contra la radiació d'alta freqüència.


Què és la radiació electromagnètica d'alta freqüència?

Detallem informació bàsica sobre les emissions de radiació electromagnètica d'alta freqüència. Depenent del seu rang de freqüència, se'ls denomina també com a ones de radiofreqüència o micro-ones.

Principals fonts emissores de radiació d'alta freqüència:

  • Antenes de telefonia mòbil
  • Telèfons mòbils
  • Sistemes WiFi
  • Telèfons sense fils
  • Antenes de televisió i ràdio
  • Radars
  • Sistemes Wimax

L'espectre electromagnètic

Les antenes de telefonia mòbil emeten radiació en forma d'ones electromagnètiques. Una ona electromagnètica representa la transferència d'energia a través de l'espai. El conjunt d'ones electromagnètiques de totes les freqüències possibles de flama espectre electromagnètic, que inclou emissions de fonts molt diverses, des dels camps electromagnètics emesos per la xarxa elèctrica, les ones de radi, ones infraroges, llum visible i ultraviolada, rajos X, i la radiació gamma. Totes aquestes emissions són ones electromagnètiques que varian entre si solament en la seva longitud d'ona.

longitud d'ona

L'única diferència entre aquestes tres ones és la seva longitud d'ona (que influeix, en el cas de llum visible, el color que percebem).

La longitud d'ona està vinculada amb la freqüència de l'ona mitjançant una relació senzilla: la freqüència és igual a la velocitat de l'ona (que denominem la velocitat de la llum) dividit per la seva longitud d'ona:

Freqüència d'ona = longitud d'ona ÷ velocitat de llum

No obstant això, aquestes diferències de freqüències en la longitud d'ona i freqüència, impliquen diferències enormes en la manera en què les ones interactuaran amb els materials (i per descomptat, el cos humà).

Dividim l'espectre electromagnètic a diverses regions que corresponen, més o menys, amb bandes de freqüències que tenen propietats, efectes o usos similars.

En aquesta secció de "radiació d'antenes" de nostre assetjo web, tractem principalemente amb els regions de Radiofreqüències i Micro-ones de l'espectre electromagnètic, que es mostra en la següent taula. Habitualment parlem de les ones de radiofreqüència i microones compo "Radiació electromagnètica d'alta freqüència".

L'Espectre Electromagnètic
Regió Banda de freqüències Longitud d'ona
Freqüències Extremadament Baixes 30 Hz - 300 Hz > 1000 km
Freqüències baixes/mitjanes 300 Hz - 3 MHz 1000 km - 100 m
Radiofreqüències 3 MHz - 300 MHz 100 m - 100 cm
Micro-ones 300 MHz - 30 GHz 100 cm - 1 cm
Micro-ones de molt alta freqüència 30 GHz - 300 GHz 1 cm - 1 mm
Ondas infraroges 300 GHz - 430 THz 1mm - 700 nm
Llum visible 430 THz - 770 THz 700 nm - 390 nm
Radiació ultraviolada 770 THz - 30 PHz 390 nm - 10 nm
Rajos - X 30 PHz - 10 EHz 10 nm - 10 pm
Radiació gamma 10 EHz - 1022 Hz 10 pm - 0,3 pm
Rajos còsmics 1022 Hz - 1025 Hz 0,3 pm - < 10−17 m
Rajos còsmics molt energètics > 1025 Hz < 10−17 m

Antenes de telefonia mòbil

Els materials de blindatge que detallem en aquesta secció de la nostra web, funcionen per reduir i bloquejar una àmplia gamma de tipus d'emissions. Són d'interès especial, quant a les exposicions del públic, les emissions d'estacions basi de telefonia mòbil, a continuació expliquem una mica més sobre aquestes emissions.

Una antena típica d'una estació basi de telefonia mòbil es compon d'un o més (habitualment 3) antenes "sectorials", cada antena sectorial concentra les seves emissions cap al front i en horitzontal, en forma d'un feix sensiblement pla que abasta un sector entre 60 i 120 graus.

estacio base de telefonia mobil

estacio base de telefonia mobil sectorial

Estació basi sectorial amb 3 cel·les

Atès que l'estació basi es compon de diverses antenes sectorials, emeten un feix molt asimètric, es pot esperar una variació important en el nivell del senyal segons la posició relativa a l'estació basi, fins i tot encara que la distància sigui la mateixa. El següent gràfic es mostra una variació típica en la distribució horitzontal de la radiació, emesa per un emissor d'una antena sectorial.

estacio base de telefonia mobil distribucio

Distribució de radiació d'una emissora sectorial

El radi d'acció de cada estació basi és limitat, depenent del nombre d'usuaris i dels obstacles que les ones trobin en el seu camí. En camp obert, l'abast del senyal d'estacions basi pot arribar a diversos quilòmetres de distància. No obstant això, a les ciutats, la presència dels edificis redueix el rang de les emissions dràsticament, per absobrción de la radiaicón i també pel denominat "efecte paraigua". Per mantenir la cobertura de la xarxa, a més d'instal·lar més estacions basi se solen instal·lar una gran quantitat d'antenes més petites denominades antenes "micro-cel·la", sovint muntades en parets al carrer i també dins d'edificis.

efecte paraigua i antena micro-cel·la

Antena microcelda instal·lada per propocionar cubertura en l'ombra d'una antena basi (el "efecte paraigua")

En el cas que l'antena hagi de servir a pocs usuaris (en zones rurals per exemple), se sol instal·lar una antena omni-direccional, que es compon d'una antena vareta central (emissora), i dues antenes receptores a cada costat. Aquest tipus d'antena emet radiació d'intensitat gairebé igual en totes les adreces horitzontals.


Reflexió i absorbción de les ones en l'entorn urbà

En teoria, la radiació d'alta freqüència disminuiria segons una llei invers quadrat, la qual cosa significa que la intensitat de radiació varia inversament al quadrat de la distància de la font, o sigui que, si augmentem la distància de la font de radiació 2 vegades, la intensitat de radiació es redueix per un factor de 4. No obstant això, en la pràctica, la radiació d'alta freqüència gairebé mai disminueix com una senzilla funció de la distància, a causa de reflexions, difusions i difraccions causades per les interaccions amb edificis, arbres, materials de construcció etc. Aquests efectes poden donar lloc a gran variabilitat en la intensitat de la radiació oposada d'una part a una altra de la zona de mesurament, encara que la distància cap a l'antena sigui igual.

reflexions de radiació de edificis

Rebots de radiació de edificos propers

A més, els rebots de radiació des d'edificis propers poden provocar l'arribada de radiació des d'adreces inesperades, com es mostra en el següent gràfic:

rebots de radiación de edificis propers

Rebots de radiació de edificis propers

Òbviament, la presència d'edificis entre nosaltres i l'antena emissora redueix la intensitat de radiació de forma important, per la absorbció de les microones dins de l'edifici, i les reflexions des de la seva façana:

absorbció de radiació pels edificis propers

La absorbció de radiació pels edificis propers

Un efecte addicional és la difracció de la radiació, per la qual cosa la radiació pot redirigir-se per passar prop d'un edifici:

difracció de radiació pels edificis propers

La difracció de radiació pels edificis propers


Unitats de mesurament

Per caracteritzar la intensitat de radiació electromagnètica, generalment usem una (o les dues) unitats de mesurament:

  • Volts per metre (V/m)
  • Watts per metre quadrat (W/m2)

Un valor en unitats de volts per metre és una mesura de la intensitat de camp elèctric; un valor en unitats de watts per metre quadrat és una mesura de la densitat de potència de les ones.

De forma aproximada, les dues quantitats es relacionen per la següent expressió matemàtica:

Densitat de potència W/m2 = (Camp elèctric V/m)2 × 377

La relació solament s'aplica estrictament a les ones planes, és a dir les ones que no porten cap tipus de modulació que porta informació com a veu o dades.