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RADIOFREQUENZE E MICROONDE

Ultimo aggiornamento 19.09.2007 13:00

I campi elettromagnetici con frequenze comprese tra 100KHz e 300GHz possono essere ulteriormente suddivisi in campi a RADIOFREQUENZE (RF)e campi a MICROONDE (MO): i primi aventi frequenze fino a 300 MHz, i secondi con frequenze da 300MHz a 300GHz.
Gli apparati che generano radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti a radiofrequenze e microonde possono essere suddivisi in tre grandi categorie:
* riscaldatori industriali;
* apparati per telecomunicazioni;
* apparecchiature per applicazioni biomedicali.
La presenza di tali tipi di radiazioni nell’ambiente esterno è legata soprattutto a sorgenti dedicate a telecomunicazioni, come i ripetitori radio TV, ed impiegate per la telefonia cellulare, tra cui si devono considerare sia le stazioni radio base sia i telefoni cellulari.

IMPIANTI FISSI PER TELECOMUNICAZIONI

Gli apparati per telecomunicazione sono sistemi che per svolgere la loro funzione devono emettere verso l’esterno, con la massima efficienza, l’energia elettromagnetica generata e amplificata da un trasmettitore; questa emissione avviene attraverso un trasduttore, anche chiamato antenna trasmittente.Le antenne sono quindi dispositivi aventi la funzione di trasduttori per operare la trasformazione di un segnale elettrico in energia elettromagnetica irradiata nello spazio libero (antenne trasmittenti) oppure effettuare la conversione inversa (antenne riceventi). La trasmissione può essere di tipo broadcasting oppure di tipo direttivo: nel primo caso l’antenna deve diffondere il segnale su aree abbastanza vaste per raggiungere il maggior numero di utenti possibile, mentre nel secondo le antenne costituiscono un ponte radio, cioè un collegamento tra due punti in vista.
Sono un esempio di impianti broadcasting i ripetitori radiotelevisivi e gli impianti di telefonia cellulare, che sostanzialmente differiscono per le potenze impiegate e quindi per le aree di territorio coperte: i primi hanno spesso potenze superiori al kW e, a seconda della loro quota di installazione, coprono bacini di utenza che interessano anche più province, mentre i secondi impiegano potenze di decine di Watt e di solito interessano aree di qualche chilometro. La copertura del territorio in molti casi viene ottenuta con combinazioni di singole antenne, i "sistemi antenna", che permettono un irraggiamento orizzontale pressoché isotropo (copertura dell’orizzonte su 360°). Sul piano verticale, invece, l’antenna emette un fascio di irradiazione con angolo di apertura che tipicamente varia da qualche grado a qualche decina di grado: ciò vuol dire che se l’antenna è sufficientemente alta rispetto al terreno, attorno al traliccio si crea una zona d’ombra più o meno estesa, in cui il campo elettromagnetico ha valori di entità limitata.

I ponti radio vengono realizzati con antenne paraboliche che irradiano l’energia elettromagnetica in fasci molto stretti, sia orizzontalmente che verticalmente; grazie al loro elevato guadagno inviano il segnale a grandi distanze impiegando potenze in molti casi inferiori al Watt. I ponti radio servono quindi per collegare tra loro due punti (antenne) distanti senza ostacoli interposti, emettendo il segnale in una direzione precisa e con una frequenza elevata.Questi impianti, spesso di grandi dimensioni, hanno un notevole impatto ambientale, ma di solito, grazie alla loro elevata direttività ed alle potenze impiegate, non presentano problemi di ordine protezionistico.

Da quanto detto, le emittenti radio televisive sono perciò le più critiche per quanto riguarda l’entità dei campi elettromagnetici e l’esposizione della popolazione, anche perché questo settore risente di una crescita disordinata e soffre dell’assenza di una pianificazione delle frequenze e di un controllo sulle potenze impiegate. Questa situazione, soprattutto per l’emittenza radio in banda FM, ha portato ad una rincorsa continua all’innalzamento delle potenze che si è resa necessaria per guadagnare utenza rispetto all’emittente concorrente. In alcuni casi, le potenze elevate, unitamente ad apparati installati a pochi metri dal suolo, sottopongono la popolazione che vive nelle vicinanze a rischi non giustificabili. Se leggi precise imponessero opportune limitazioni, si potrebbe risparmiare energia, limitare le interferenze tra i vari apparati e ridurre i problemi di ordine sanitario senza compromettere la capacità commerciale delle emittenti.
 
Le Stazioni Radio Base (SRB) per telefonia cellulare hanno seguito uno sviluppo completamente diverso, che ha portato a situazioni più controllabili, sia per la tipologia degli impianti stessi, sia per il numero limitato di gestori. Gli impianti di telefonia cellulare coprono in modo capillare tutto il territorio, assegnando ad ogni stazione installata un’area o cella, le cui dimensioni dipendono dalla densità degli utenti: nei centri abitati, ad esempio, le celle sono di qualche centinaio di metri, mentre nelle aree extraurbane sono decisamente più grandi.
Gli apparati fissi di telefonia cellulare si compongono di antenne che trasmettono il segnale al telefono cellulare ed antenne che ricevono il segnale trasmesso da quest’ultimo. Gli apparati irradianti sono installati su tralicci o su edifici elevati, in modo da inviare il segnale, senza troppe interferenze, nella rispettiva cella di territorio; la copertura della porzione di territorio viene garantita da tre gruppi di antenne (tre celle) collocate in direzioni diverse, tali da garantire la quasi isotropicità del sistema.
Le potenze installate per ogni direzione variano da 72 Watt per un sistema TACS, a 25 Watt per un sistema GSM. L’altezza delle installazioni, le potenze impiegate, la tipologia delle antenne impiegate concorrono nel complesso a limitare notevolmente i valori del campo elettromagnetico nelle aree circostanti l’impianto, tanto che nella totalità dei casi esaminati finora i valori misurati sono risultati ampiamente al di sotto dei limiti di riferimento

TELEFONI CELLULARI

Alla base della telefonia cellulare vi è la copertura di tutto il territorio interessato dal servizio attraverso una rete di antenne ricetrasmittenti fisse (Stazioni Radio Base) ciascuna delle quali serve una porzione di territorio indicata come "cella".
Le SRB ricevono i segnali dai cellulari, li inoltrano attraverso antenne direttive e, agendo all’occorrenza attraverso più stazioni, all’utente destinatario della comunicazione.
        
I sistemi radiomobili diffusi in Italia sono di due tipi: il sistema analogico E-TACS ed il sistema digitale GSM. I sistemi analogici trasmettono il segnale vocale direttamente, mentre quelli digitali trasformano dapprima il segnale in valori numerici per inoltrarlo in una fase successiva.
Rispetto al sistema analogico, il sistema di telefonia mobile digitale presenta notevoli vantaggi:
* I dati digitali non sono sensibili ai disturbi, come i dati su un CD musicale. Gli errori di trasmissione possono essere corretti e la qualità della ricezione è migliore.
* GSM è uno standard internazionale, per cui i cellulari GSM possono essere impiegati in diversi paesi di tutto il mondo.
* I cellulari GSM possono essere collegati al computer. In tal modo è possibile, ad esempio, trasmettere e ricevere fax o e-mail.

EFFETTI BIOLOGICI

I telefoni cellulari operano alla frequenza di circa 900 MHz (oggi anche 1800 MHz) che, secondo la suddivisione dello spettro elettromagnetico correntemente adottata, rientra tra le microonde. Le radiazioni di questa lunghezza d’onda vengono efficacemente assorbite dai tessuti biologici, in particolare da quelli ad alto contenuto d’acqua, dando luogo ad un loro riscaldamento. Il conseguente aumento della temperatura corporea può indurre effetti di varia natura e costituire quindi un fattore di rischio per la salute.

Grazie ai numerosi studi sperimentali e teorici sinora svolti, le modalità di assorbimento dell’energia elettromagnetica da parte del corpo umano sono oggi ben note. Alle frequenze tipiche della telefonia cellulare, tale assorbimento viene usualmente caratterizzato tramite il SAR (Specific Absorption Rate). Questa grandezza viene definita come la potenza elettromagnetica assorbita nel corpo per unità di massa, e si misura in Watt/ chilogrammo.
Secondo uno studio realizzato da un gruppo di ricercatori tedeschi dell’Istituto per le Comunicazioni Mobili e Satellitari, il SAR localizzato sul capo legato a 25 tra i più diffusi modelli di telefonini si colloca in media tra 1 e 1,6 W/Kg. Solo in un caso si evidenzia un superamento del limite di base per il SAR per campi compresi tra 10 MHz e 10 GHz, che è fissato in una Raccomandazione del Consiglio Europeo del 12 luglio 1999 a 2 W/Kg.
Negli ultimi anni sono stati inoltre sviluppati tutta una serie di esperimenti a livello europeo integrati in un progetto coordinato in ambito COST (Cooperazione Scientifica e Tecnica dell’Unione Europea). I risultati indicano in modo coerente che l’entità dell’assorbimento non dà luogo ad aumenti di temperatura significativi: le affermazioni riportate porterebbero quindi ad escludere qualunque tipo di effetto dannoso causato dal riscaldamento dei tessuti cerebrali.
Accanto a questi effetti di tipo termico (effetti acuti), è stato ipotizzato che, in conseguenza all’esposizione cronica a campi elettromagnetici, si possano verificare a lungo termine alcune forme di tumori. Queste affermazioni sono ancora prive di fondamento scientifico e sono spesso generate solo dalle informazioni amplificate dai mezzi di comunicazione. In ogni caso diverse organizzazioni hanno ritenuto opportuno promuovere studi di carattere biologico ed epidemiologico sull’argomento.

CONSIGLI SULL’USO OTTIMALE DEL TELEFONINO

* Non conservare il cellulare acceso sul torace, in prossimità del cuore.
* Durante l'uso estrarre l'antenna dal corpo del cellulare o munirsi dell'apposita auricolare per allontanare il centro di emissione dalla testa.
* Evitare lunghi colloqui ed alternare spesso l'orecchio durante le conversazioni.
* Non tenere il cellulare acceso accanto a sè nelle ore di riposo.
* Non tenere il cellulare acceso in ambienti ospedalieri o in cui siano presenti apparecchiature elettromedicali, sugli aerei ed in presenza di persone con dispositivi attivi quali pacemaker o apparecchi acustici.
* I portatori di pacemaker o protesi elettroniche dovrebbero mantenere una distanza di sicurezza di almeno 30 cm dall'apparecchio.

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