Distribuția Câmpului Electromagnetic Emis în Timpul Utilizării Telefoniei Celulare în Modele de Cap Uman

DISTRIBUŢIA CÂMPULUI ELECTROMAGNETIC

EMIS ÎN TIMPUL UTILIZĂRII TELEFONIEI CELULARE

ÎN MODELE DE CAP UMAN

Telefonia celulară, ca parte a dezvoltării tehnologice contemporane, a cunoscut în ultimul timp o dezvoltare explozivă. Sistemele comerciale de telefonie celulară folosesc domeniul de frecvenţă cuprins între 800 MHz şi 2000 MHz la puteri de emisie de ordinul a 0,6 W pentru telefoanele portabile, şi mult mai mare pentru staţiile de bază.

Acest sistem de telefonie prezintă câteva particularităţi care impun considerarea posibilităţii ca undele electromagnetice de înaltă frecvenţă emise de către aparatele utilizate să afecteze procesele biologice care se desfăşoară în creierul uman. Printre particularităţi pot fi enumerate următoarele:

• Prin modul de construcţie şi utilizare, telefonul portabil este o sursă de emisie de câmp electromagnetic situată în imediata apropiere a cutiei craniene.

• Frecvenţele utilizate au lungimi de undă comparabile cu dimensiunile fi¬zice ale cutiei craniene. De exemplu, dacă frecvenţa de emisie este f = 920 MHz şi mediul biologic reprezentat de masa cerebrală are o permitivitate relativă er s 50, lungimea de undă echivalentă a câmpului electromagnetic în acest mediu este XT = 4,6 cm, comparabilǎ cu raza unui craniu uman mediu.

• Puterile emise de către telefoanele portabile sunt relativ ridicate, de ordinul a 0,6 W. Datorită proximităţii capului (la o distanţă de câţiva centimetri), cu toate reflexiile de la suprafaţa craniului şi atenuările care intervin, intensităţile de câmp care pătrund în interiorul cutiei craniene pot induce în masa cerebrală curenţi de acelaşi ordin de mărime cu intensităţile curenţilor biologici normali.

1. Elemente de tehnica a comunicaţiilor radio mobile şi a

telefonici celulare

Tehnologia celulară asigura comunicaţiile radio în dublu sens în cadrul unui sistem global cunoscut sub iniţialele GSM (General Sistem Mobile). Un sistem similar este folosit de mai multă vreme de către poliţie, pompieri şi echipajele de salvare şi taximetre. Frecvenţele pe care lucrează sistemul GSM se afla între 800-915 MHz, urmând ca în perioada următoare asemenea apli-caţii să se implementeze şi în domeniul de frecvenţe cuprins între 1,8-2,2 GHz.

În cadrul acestei tehnici de comunicare, o anumita zonă geografică este divizată în mai multe domenii denumite „celule" (de unde şi denumirea de „comunicaţii celulare"). Fiecare celulă este dotată cu o „staţie de bază" ce constă dintr-un transceiver de radio frecvenţă şi un echipament specializat de calcul şi comandă. Ansamblul celulelor din teritoriu (până la nivel global) formează reţeaua de comunicaţii celulare.

Când se face un apel telefonic de la un telefon mobil individual, sem-nalul ajunge la staţia de bază a celulei în care se află persoana care apelează. Staţia de bază răspunde apelului alocând un canal radio disponibil în momen-tul respectiv, canal pe care se efectuează comunicarea. Transmiterea informaţiei între telefonul portabil individual şi staţia de bază este realizată prin emisia şi recepţia simultană a semnalelor radio modulate. Prin echipamentele de comutare de care dispune, staţia de bază direcţioneaza semnalul radio provenind de la transmiţător către telefonul celular care a fost apelat. În cazul în care desti¬natarul mesajului nu se află în aceeaşi celulă, semnalul radio de la emiţător este direcţional către celula teritorială în care se afla telefonul apelat. Dacă este cazul, se trece printr-un şir întreg de celule până ce semnalul radio de la emiţător ajunge la destinatar. Există, de asemenea, facilităţi de interconectare cu sistemul clasic de telefonic prin fir.

De notat că dimensiunea „geografică" a unei celule depinde de densitatea de canale de comuncaţie. Capacitatea în ceea ce priveşte numărul de canale radio a unei staţii de bază fund limitata este posibil ca în cazul unui trafic telefo¬nic local intens staţia sa poată acoperi doar un spaţiu redus (fracţiuni de kilo¬metru pătrat în cazul zonelor urbane) şi dimpotrivă, în cazul unor zone rurale spaţiul acoperit de o celulă cu acelaşi număr de canale să fie mult mai larg (zeci de kilometri pătraţi). Acest fapt este important din punctul de vedere al expunerii la iradiere cu câmp electromagnetic a persoanelor ce folosesc telefo¬nia celulară, deoarece cu cât este mai depărtat telefonul mobil de staţia de bază, cu atât mai mare este puterea necesară efectuării comunicării. În celulele extinse din punct de vedere teritorial, puterea necesară menţinerii comunicării este ridicată Ca urmare a acestui fapt, persoanele care se află într-o celulă extinsă teritorial sunt expuse, în medie, la densităţi de putere mai mari decât cele ce se afla într-o celulă redusă teritorial. Dacă persoanele care comunică prin telefonie mobilă se află la limita unei asemenea celule extinse, este posi¬bil ca nivelele de densităţi de putere la care sunt expuse să depăşească limi¬tele impuse de către standardele de protecţie la radiaţii electromagnetice.

Privitor la numărul de canale, fiecare staţie de bază lucrează, în mod ine¬rent, cu un număr variabil de canale RF. Folosirea optimală a acestor canale este dictată de limitarea interferenţelor cu canalele adiacente. Ca urmare, tele¬foanele celulare sunt astfel concepute încât puterea emisă de ele să scadă automat până la nivelul cel mai redus care încă mai asigură legătura cu staţia de baza. Sistemul folosit pentru această ajustare a puterii de emisie este definit de către fiecare companie de telefonic celulară. Nivelul maxim de putere de emisie impus de către unele dintre aceste companii a fost fixat la 0,6 W. Această limi¬tare în putere reduce, într-adevăr, interferenţele şi riscul de expunere la iradiere cu câmp electromagnetic, dar necosită mai multe celule pentru a acoperi o aceeaşi arie geografică. Existenţa oricărui obiect care împiedică propagarea liniară între telefonul mobil şi staţia de bază (clădiri, denivelări ale solului etc.) reduce semnalul la staţia de bază, care va comanda mărirea puterii la emisie până la pragul de menţinere a comunicării corecte. Acest prag nu depăşeşte, însă nivelul de 0,6 W pentru telefoanele mobile, indiferent de circumstanţe (acope¬rirea comunicării în interiorul celulei, geografia locului, situaţia meteorologică sau momentul convorbirii).