U N E N F O Q U E T E C N I C O Y N O R M A T I V O D E L A S S E Ñ A L E S D E L A T E L E F O N Í A C E L U L A R

CONVIVIENDO CON RADIACIONES

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Estructura de la exposición

Base tecnológica

Estructura normativa

Conclusiones

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1. Radiaciones Ionizantes y No Ionizantes 2. Ondas 3. Antenas 4. Componentes del sistema de telecomunicaciones 5. Parámetros/Mediciones 6. Efectos sobre los seres vivos

Base tecnológica

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QUÉ SON LAS RADIACIONES?

• Generador de vida terrestre

• Propagación de energía

• Ionización

• Radiación ionizante y no ionizante.

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ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

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• Naturales • Auroras boreales • Relámpagos • Campo magnético terrestre

• Artificiales • Señales de radio AM, FM, OC. • Señales de telefonía celular • Transmisión de energía eléctrica • Hornos Microondas • WIFI • Teléfonos inalámbricos • Radares • Radioenlaces • Controles remotos • Electrodomésticos • Electromedicina(Rayos X, RMN, etc.) • Balizas • Sistemas de depilación laser • Etc…

Origen de las radiaciones

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1. Radiaciones Ionizantes y No Ionizantes 2. Ondas 3. Antenas 4. Componentes del sistema de telecomunicaciones 5. Parámetros/Mediciones 6. Efectos sobre los seres vivos

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• La onda se define como una perturbación que se

propaga desde el punto en el que se produjo hacia un punto distante del mismo.

• Transmisión de energía sin desplazamiento de materia.

Qué es una onda?

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• Parámetros de una onda

• Amplitud • Longitud de onda

• [Lambda (λ)[m]=300/f(MHz)] • Frecuencia

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DIAGRAMA DE ONDA ELECTROMAGNÈTICA

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1. Radiaciones Ionizantes y No Ionizantes 2. Ondas 3. Antenas 4. Componentes del sistema de telecomunicaciones 5. Parámetros/Mediciones 6. Efectos sobre los seres vivos

Base tecnológica

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Cuántas antenas tenemos en estas

fotografías?

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• Omnidereccionales • Sectoriales • Parámetros

• Ganancia • Diagrama de radiación • Relación delante/atrás • Ancho de banda • Impedancia • Directividad • Polarización • Eficiencia

• Características

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•Diagrama de radiación

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Clases de lóbulos de radiación

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PROPAGACIÓN DE CAMPOS ANIDADOS

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TEORÍA

Mensaje Señal Señal Señal Señal

de de transmitida recibida de

entrada entrada salida

Transductor Canal de transmisión Transductor

Fuente de Transmisor Receptor de Destino

entrada salida

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PRÁCTICA

Mensaje Señal Señal Señal Señal

de de transmitida recibida de

entrada entrada salida

Transductor Canal de transmisión Transductor

Fuente de Transmisor Receptor de Destino

entrada salida

Ruido, interferencia y distorsión

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1. Radiaciones Ionizantes y No Ionizantes 2. Ondas 3. Antenas 4. Componentes del sistema de telecomunicaciones 5. Parámetros/Mediciones 6. Efectos sobre los seres vivos

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• Campo eléctrico (E) • Magnitud vectorial Campo Eléctrico (Volts/m)

• Campo magnético (H) • Magnitud vectorial Campo Magnético (Amperes/m)

• Vector de Poynting (S) • Magnitud vectorial Densidad de Potencia Electromagnética • Resultante del producto vectorial E x H [Watts/m2]

Magnitudes a monitorear y controlar

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TASA DE ABSORCIÓN ESPECÍFICA (SAR)

• Specific Absortion Rate (SAR)

• 𝑆𝐴𝑅 =𝑑 (𝑑𝑊)

𝑑𝑡 (𝑑𝑚)= {W/Kg}

• Donde:

• W/t: Energía absorbida en el tiempo (Potencia).

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COMPARATIVA DE SAR

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DENSIDAD DE POTENCIA (S)

• Potencia por unidad de superficie que se recibe en un determinado sitio

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DENSIDAD DE POTENCIA (S)

• Unidad: Watts / cm2 (mW/cm2).

• Disminución con el cuadrado de la distancia.

• Conforma un estándar a tener en cuenta a la hora de definir los niveles de radiación permitidos.

• SAR vs. densidad de potencia.

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EFECTOS DE EXPOSICIÓN EN LA SALUD

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EXPOSICIÓN Esta puede definirse como:

• Ocupacional (o controlada) • Exposición diaria de 8 horas .

• Poblacional (o no controlada) • Exposición diaria de 24 horas .

• MEP: Máxima Exposición Permitida. Ing. / Doc. Alejandro V. Toledo

MÁXIMA EXPOSICIÓN PERMITIDA

100

20

10 900/f2

5 OCUPACIONAL

2 A F/400

1 D C B POBLACIONAL

180/f2 F/2000

0,2

0,1

1 3 10 30 100 300 1000 3000 F (MHz)

400 2000

Den

sida

d de

Pot

enci

a (m

W/c

m2 )

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CÁLCULO DE DENSIDAD DE POTENCIA

• EIRP (Effective Isotropic Radiated Power o Potencia Isotropica Radiada Efectiva, PIRE)

• P.I.R.E.=Pot. x G.

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CÁLCULO DE DENSIDAD DE POTENCIA

• Por ejemplo: • Potencia inyectada a la antena=60W • Ganancia de la antena=16,8dB (47,86veces) P.I.R.E.= 2.871,6W Si suponemos que esa “P.I.R.E.” parte desde una fuente puntual y se recibe a una distancia L:

DP(L)=P.I.R.E./(4x π x L2)

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Frecuencias utilizadas por la telefonía celular en Argentina

GSM (850/1.900 MHz) Acceso Múltiple por División de Tiempo

(Lambda de 35,29cm a 15,78cm)

WCDMA (850/1.900 MHz) Acceso Múltiple por División de Código de Banda

Ancha (Lambda de 35,29cm a 15,78cm).

LTE (700, 1.700 , 2.100 y 2.600 MHz) Long Term Evolution

(Lambda de 42,85cm a 11,53cm).

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Para Frec=700MHz P=60W G=16,8dB=47,86 veces P.I.R.E.=2871,6W DPrb=P.I.R.E./(4x π x Lrb2) MEPP=700/2000=0,35mW/cm2

DPrb@8,08m=0,35mW/cm2

MEPo=700/400=1,75mW/cm2

DPrb@3,61m=1,75mW/cm2

Variación del campo electromagnético de la radiobase con la distancia

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mW/cm2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 5 10 15 20 25

metros

0,35mW/m2

8,08 m

1,75mW/m2

Frec=700MHz

3,61 m

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Para Frec=2600MHz P=60W G=16,8dB=47,86 veces P.I.R.E.=2871,6W (*) DPrb=P.I.R.E./(4x π x Lrb2) MEPP= 1mW/cm2

DPrb@4,78m=1mW/cm2

MEPo= 5mW/cm2

DPrb@2,13m=5mW/cm2

Variación del campo electromagnético de la radiobase con la distancia

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mW/cm2

metros

1mW/m2

4,78m

5mW/m2

Frec=2600MHz

0

1

2

3

4

5

6

7

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

2,13m

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Entonces…hablemos del celular que llevamos en el bolsillo…

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Para Frec=700MHz Pt=1W DPt=Pt/(4x π x Lt2) MEPP=700/2000=0,35mW/cm2

DPrb@ 15cm=0,35mW/cm2

Variación del campo electromagnético del teléfono celular con la distancia

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mW/cm2

Cm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25

Ing. / Doc. Alejandro V. Toledo

mW/cm2

Cm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 251 cm

Ing. / Doc. Alejandro V. Toledo

mW/cm2

Cm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25

Detalle 0,20 a 0,45mW

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Detalle de 0,20 a 0,45mW

Cm

mW/cm2

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0 5 10 15 20 25

0,35mW/cm2

15cm

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Frec=2600MHz Pt=1W DPt=Pt/(4x π x Lt2) MEPP=1mW/cm2

DPrb@9cm=1mW/cm2

Variación del campo electromagnético del teléfono celular con la distancia

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mW/cm2

Cm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25

Ing. / Doc. Alejandro V. Toledo

mW/cm2

Cm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25

Detalle 1 a 2mW

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1mW/cm2

Cm 9cm

mW/cm2

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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Gestión de potencia en el celular

• Máxima potencia de 2 Watts de pico (caso extremo). • Valor máximo al encender el celular. • Potencia depende de factores geográficos y de tráfico . • Utilización de Adaptive Power Control. • Optimización de la calidad de servicio. • Decrece la potencia con el inverso del cuadrado de la

distancia. • Nuevos diseños de móviles (menor potencia)

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Gestión de potencia en el celular

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1. Radiaciones Ionizantes y No Ionizantes 2. Ondas 3. Antenas 4. Componentes del sistema de telecomunicaciones 5. Parámetros/Mediciones 6. Efectos sobre los seres vivos

Base tecnológica

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EFECTOS BIOLÓGICOS

• Corrientes eléctricas existen naturalmente en el cuerpo humano. • Sistema nervioso basado en impulsos eléctricos. • Reacciones bioquímicas asociadas con la digestión y las

relacionadas con la actividad cerebral, incluyen procesos eléctricos. • Fuerza de atracción electroestática, vs. fuerza de

atracción gravitatoria.

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REACCIONES YA CONOCIDAS

• Hasta 100KHz (corrientes inducidas)

• Desde 100KHz hasta 10 GHz (corrientes inducidas y calentamiento)

• A partir de los 10 GHz (calentamiento)

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EFECTOS TÉRMICOS Y NO TÉRMICOS

• Efectos térmicos. • Hipertermia, • Quemaduras, • Cataratas y • Esterilidad. Se producen corrientes inducidas que pueden producir daño .

• Efectos no térmicos. • Alteraciones celulares, cromosómicas y genéticas; • Alteraciones del ritmo cardíaco y de la presión arterial; • Efectos endocrinos y efectos auditivos.

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Siempre intentar utilizarlo con la función de manos libres No utilizarlo: • Cuando se enciende • Cuando la señal recibida sea baja:

• Lejos de la radiobase • En ascensores • En medios de transporte público • En habitáculos cerrados

Uso Responsable

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Pasamos al siguiente módulo…

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