Radiansa: mediciones, medidores y blindajes contra las radiaciones


Radiación electromagnética de alta frecuencia
emitida por las antenas de telefonía móvil y otros sistemas

Denominamos "radiación elecromagnética de alta frecuencia" a las radiaciones emitidas por las antenas de telecomunicación, como por ejemplo las antenas de telefonía móvil, sistemas Wi-fi, radares, emisiones de radio y TV, teléfonos inalámbricos, etc.

Radiansa suministra una amplia gama de soluciones expertas para medir, analizar y proteger espacios contra la radiación de alta frecuencia.


¿Qué es la radiación electromagnética de alta frecuencia?

Detallamos información básica sobre las emisiones de radiación electromagnética de alta frecuencia. Dependiendo de su rango de frecuencia, se les denomina también como ondas de radiofrecuencia o micro-ondas.

Principales fuentes emisoras de radiación de alta frecuencia:

  • Antenas de telefonía móvil
  • Teléfonos móviles
  • Sistemas WiFi
  • Teléfonos inalámbricos
  • Antenas de televisión y radio
  • Radares
  • Sistemas Wimax

El espectro electromagnético

Las antenas de telefonía móvil emiten radiación en forma de ondas electromagnéticas. Una onda electromagnética representa la transferencia de energía a través del espacio. El conjunto de ondas electromagnéticas de todas las frecuencias posibles de llama espectro electromagnético, que incluye emisiones de fuentes muy diversas, desde los campos electromagnéticos emitidos por la red eléctrica, las ondas de radio, ondas infrarrojas, luz visible y ultravioleta, rayos X, y la radiación gamma. Todas estas emisiones son ondas electromagnéticas que varian entre sí solo en su longitud de onda.

longitud de onda

La única diferencia entre estas tres ondas es su longitud de onda (que influye, en el caso de luz visible, el color que percibimos).

La longitud de onda está vinculada con la frecuencia de la onda mediante una relación sencilla: la frecuencia es igual a la velocidad de la onda (que denominamos la velocidad de la luz) dividido por su longitud de onda:

Frecuencia de onda = longitud de onda ÷ velocidad de luz

No obstante, estas diferencias de frecuencias en la longitud de onda y frecuencia, implican diferencias enormes en la manera en que las ondas interactuarán con los materiales (y por supuesto, el cuerpo humano).

Dividimos el espectro electromagnético en varias regiones que corresponden, más o menos, con bandas de frecuencias que tienen propiedades, efectos o usos similares.

En esta sección de "radiación de antenas" de nuestro sitio web, tratamos principalemente con los regiones de Radiofrecuencias y Micro-ondas del espectro electromagnético, que se muestra en la siguiente tabla. Habitualmente hablamos de las ondas de radiofrecuencia y microondas compo "Radiación electromagnética de alta frecuencia".

El Espectro Electromagnético
Región Banda de frecuencias Longitud de onda
Frecuencias Extremadamente Bajas 30 Hz - 300 Hz > 1000 km
Frecuencias bajas/medianas 300 Hz - 3 MHz 1000 km - 100 m
Radiofrecuencias 3 MHz - 300 MHz 100 m - 100 cm
Micro-ondas 300 MHz - 30 GHz 100 cm - 1 cm
Micro-ondas de muy alta frecuencia 30 GHz - 300 GHz 1 cm - 1 mm
Ondas infrarrojas 300 GHz - 430 THz 1mm - 700 nm
Luz visible 430 THz - 770 THz 700 nm - 390 nm
Radiación ultravioleta 770 THz - 30 PHz 390 nm - 10 nm
Rayos - X 30 PHz - 10 EHz 10 nm - 10 pm
Radiación gamma 10 EHz - 1022 Hz 10 pm - 0,3 pm
Rayos cósmicos 1022 Hz - 1025 Hz 0,3 pm - < 10−17 m
Rayos cósmicos muy energéticos > 1025 Hz < 10−17 m

Antenas de telefonía móvil

Los materiales de blindaje que detallamos en esta sección de nuestra web, funcionan para reducir y bloquear una amplia gama de tipos de emisiones. Son de interés especial, en cuanto a las exposiciones del público, las emisiones de estaciones base de telefonia móvil, a continuación explicamos un poco más sobre estas emisiones.

Una antena típica de una estación base de telefonía móvil se compone de uno o más (habitualmente 3) antenas “sectoriales”, cada antena sectorial concentra sus emisiones hacia el frente y en horizontal, en forma de un haz sensiblemente plano que abarca un sector entre 60 y 120 grados.

estacion base de telefonia movil

estacion base de telefonia movil

Estación base sectorial con 3 celdas

Dado que la estación base se compone de varias antenas sectoriales, emiten un haz muy asimétrico, se puede esperar una variación importante en el nivel de la señal según la posición relativa a la estación base, incluso aunque la distancia sea la misma. El siguiente gráfico se muestra una variación típica en la distribución horizontal de la radiación, emitida por un emisor de una antena sectorial.

estacion base de telefonia movil

Distribución de radiación de una emisora sectorial

El radio de acción de cada estación base es limitado, dependiendo del número de usuarios y de los obstáculos que las ondas encuentren en su camino. En campo abierto, el alcance de la señal de estaciones base puede llegar a varios kilómetros de distancia. Sin embargo, en las ciudades, la presencia de los edificios reduce el rango de las emisiones drásticamente, por absorbción de la radiaicón y también por el denominado "efecto paraguas". Para mantener la cobertura de la red, además de instalar más estaciones base se suelen instalar una gran cantidad de antenas más pequeñas denominadas antenas “micro-celda”, a menudo montadas en paredes en la calle y también dentro de edificios.

efecto paraguas y antena micro-celda

Antena microcelda instalada para propocionar cubertura en la sombra de una antena base (el "efecto paraguas")

En el caso de que la antena tenga que servir a pocos usuarios (en zonas rurales por ejemplo), se suele instalar una antena omni-direccional, que se compone de una antena varilla central (emisora), y dos antenas receptoras a cada lado. Este tipo de antena emite radiación de intensidad casi igual en todas las direcciones horizontales.


Reflexión y absorbción de las ondas en el entorno urbano

En teoría, la radiación de alta frecuencia disminuiría según una ley inverso cuadrado, lo que significa que la intensidad de radiación varía inversamente al cuadrado de la distancia de la fuente, o sea que, si aumentamos la distancia de la fuente de radiación 2 veces, la intensidad de radiación se reduce por un factor de 4. Sin embargo, en la práctica, la radiación de alta frecuencia casi nunca disminuye como una sencilla función de la distancia, debido a reflexiones, difusiones y difracciones causadas por las interacciones con edificios, árboles, materiales de construcción etc. Estos efectos pueden dar lugar a gran variabilidad en la intensidad de la radiación encontrada de una parte a otra de la zona de medición, aunque la distancia hacia la antena sea igual.

reflexiones de radiación de edificios

Rebotes de radiación de edificios cercanos

Además, los rebotes de radiación desde edificios cercanos pueden provocar la llegada de radiación desde direcciones inesperadas, como se muestra en el siguiente gráfico:

rebotes de radiación de edificios cercanos

Rebotes de radiación de edificios cercanos

Obviamente, la presencia de edificios entre nosotros y la antena emisora reduce la intensidad de radiación de forma importante, por la absorbción de las microondas dentro del edificio, y las reflexiones desde su fachada:

absorbción de radiación por edificios cercanos

La absorbción de radiación por los edificios cercanos

Un efecto adicional es la difracción de la radiación, por lo cual la radiación puede redirigirse por pasar cerca de un edificio:

absorbción de radiación por edificios cercanos

La difracción de radiación por los edificios cercanos


Unidades de medición

Para caracterizar la intensidad de radiación electromagnética, generalmente usamos una (o las dos) unidades de medición:

  • Voltios por metro (V/m)
  • Vatios por metro cuadrado (W/m2)

Un valor en unidades de voltios por metro es una medida de la intensidad de campo eléctrico; un valor en unidades de vatios por metro cuadrado es una medida de la densidad de potencia de las ondas.

De forma aproximada, las dos cantidades se relacionan por la siguiente expresión matemática:

Densidad de potencia W/m2 = (Campo eléctrico V/m)2 × 377

La relación solo se aplica estrictamente a las ondas planas, es decir las ondas que no llevan ningún tipo de modulación que lleva información como voz o datos.




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