5G: sieci telekomunikacyjne nowej generacji

Aby prawidłowo przeprowadzić pomiary oprócz, co oczywiste odpowiedniej wiedzy dotyczącej pola elektromagnetycznego, przydałby się właściwy przyrząd pomiarowy, z użyciem którego będzie można dokonać pomiaru natężenia pola elektromagnetycznego (PEM) w określonym zakresie częstotliwości, bo przecież o Wi-Fi, czyli konkretnie o pasmo 2,4 GHz. Czyli należałoby zastosować przyrząd selektywny. Jest to o tyle ważne, że musimy wiedzieć i być pewni tego, co mierzymy. Alternatywą byłby pomiar przyrządem szerokopasmowym, ale w warunkach izolowanych od tła elektromagnetycznego, czyli np. w klatce Faradaya.

Warto również zwrócić uwagę na jakość przyrządu pomiarowego. Tanie mierniki „nie odróżniają” PEM pochodzącego np. ze stacji bazowej czy routera Wi-Fi od PEM pochodzącego np. od różnych urządzeń elektrycznych dołączonych do sieci zasilającej 50 Hz, a do tego są wrażliwe na PEM o częstotliwości 50 Hz. Dlaczego to takie ważne? Otóż PEM o częstotliwości 50 Hz, uwzględniając fizykę zjawiska propagacji fal elektromagnetycznych, może osiągać znacznie wyższe poziomy od PEM o częstotliwościach radiowych – stąd też istotna różnica w obowiązujących wartościach dopuszczalnych. Jeżeli do tego przyrząd jest podatny na niepożądane działanie składowej 50 Hz, to w gruncie rzeczy nie mamy pewności, czego tak naprawdę dotyczy wynik pomiaru. Czy PEM wytwarzanego przez moduł Wi-Fi wbudowany do lalki czy PEM wytwarzanego przez telefon/kamerę, którą kręcony jest film, a może skumulowanych wartości ze wszystkich źródeł, zaburzonych przez PEM pochodzące z biegnących w ścianie przewodów elektrycznych. Użyty w filmie przyrząd jest szerokopasmowy, a nie selektywny, więc nie można zagwarantować, że wskazywany wynik pomiaru dotyczy wyłącznie PEM wytwarzanego przez moduł Wi-Fi wbudowany do lalki.

Miernik użyty w filmie w pewnym momencie zaczyna wydawać dźwięki, które mają coś sygnalizować. Pytanie tylko co. Z anglojęzycznej instrukcji wynika, że sygnał akustyczny ma pomóc w określeniu typu sygnału RF i jego źródła. Być może. Emitowane dźwięki mogą wywoływać jednak zupełnie subiektywne odczucie stanu zagrożenia, zwłaszcza w zestawieniu z biegającym to w górę, to w dół punktem świetlnym (wskaźnik na tzw. linijce LED), za którym trudno nadążyć. Stan zagrożenia może niespodziewanie przerodzić się w stan istnego przerażenia przed porażeniem promieniowaniem RF, jeśli jeden ze wskaźników zawędruje w okolice „jedynki” z pięcioma „zerami”. Miernik jest wyskalowany w bardzo „duuuużych dla oka jednostkach gęstości mocy” – nawet do 100 000 µW/m², które w rzeczywistości odpowiadają bardzo niskim wartościom wyrażonym w W/m².

Taka magia wielkich liczb. Tyle, że trochę słaba, bo wynik dość łatwo odczarować. Wystarczy zestawić skalę miernika wyrażoną w µW/m² z tą samą skalą wyrażoną w jednostce W/m² stosowanej chociażby w rozporządzeniu określającym dopuszczalne poziomy PEM w środowisku.

µW/m2	100 000	50 000	25 000	10 000	5 000	2 500	1 000
W/m2	0,1	0,05	0,025	0,01	0,005	0,0025	0,001

µW/m2	500	250	100	50	25	10	5
W/m2	0,0005	0,00025	0,0001	0,00005	0,000025	0,00001	0,000005

No i już skala przestaje straszyć. Weźmy najwyższe wskazanie gęstości mocy odnotowane przez miernik użyty w filmie. Nie przekracza ono 250 µW/m². „250” to w sumie dość duża liczba. Po przeliczeniu okazuje się jednak, że jest to raptem 0,00025 W/m². Jak wiadomo w zakresie częstotliwości od 2 GHz do 300 GHz (zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 17 grudnia 2019 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku) obowiązuje wartość dopuszczalna gęstości mocy równa 10 W/m². A to, dla wspomnianego wyniku, oznacza wykorzystanie wartości dopuszczalnej na poziomie 0,0025%. Z inżynierskiego punktu widzenia raczej trudno tu o sensowny komentarz.

Warto też zwrócić uwagę, że skala przyrządu przedstawiona w µW/m² zamyka się na wartości 0,1 W/m². Jeśli przyjąć, że celem pomiaru jest PEM wytwarzane przez moduł Wi-Fi zainstalowany w lalce, a więc PEM w paśmie 2,4 GHz, to dla wartości dopuszczalnej gęstości mocy 10 W/m² zakres miernika użytego na filmie jest 100-krotnie za mały. Lub inaczej mówiąc – miernik jest zbyt czuły, może być potencjalnie łatwo przesterowany i nawet jeśli wskazuje wartości z górnego końca skali – tak, te bliskie aż 100 000 µW/m² – to i tak nadal istnieje ogromny zapas do przekroczenia bezpiecznych wartości granicznych PEM w środowisku. Cóż, miernik „piszczy i błyszczy”, no i to właściwie tyle…

Na szczęście liczby bronią się same!

Rafał Pawlak, IŁ-PIB

---

O projekcie

Projekt „Sprawna telekomunikacja mobilna jako klucz do rozwoju i bezpieczeństwa" realizowany przez KPRM we współpracy z Instytutem Łączności - Państwowym Instytutem Badawczym w ramach Programu Operacyjnego Polska Cyfrowa Działanie 3.4. Kampania ma na celu zwiększenie świadomości Polaków w zakresie działania, wykorzystania, bezpieczeństwa i znaczenia mobilnych sieci telekomunikacyjnych, a tym samym usług (w tym publicznych) opartych o te sieci. W ramach projektu zrealizowane zostaną działania w następujących obszarach: walka z dezinformacją, edukacja, podstawy prawne procesu inwestycyjnego, bezpieczeństwo i jakość życia.