Фиг. 44. Антени за базови станции: а) единичен панел и тройка панели с наклон 5-15О; б) хоризонтална и вертикална диалграма на насоченост на отделен панел; в) хоризонтални диаграми на тройка антенни сектори Те са антенни решетки от няколко полувълнови антенни елемента (диполи). Типично правоъгълните панели са високи 30-130 cm и широки до 25 cm и имат коефициент на усилване 10-13 dB. Панелът има ширина на диаграмата ~1200 на ниво – 10 dB от максималното в хоризонталната ранина, но едва ~150 на ниво –3 dB във вертикалната равнина (Фиг. 9 б). Три такива панела са достатъчни, за да покрият с приемливо по ниво сигнал пълните 3600 на клетка в града (Фиг. 9 в). Обикновено са аранжирани по три панела в три групи. Единият е само за излъчване (на т. нар. Beacon честота), а другите два са за приемане на сигнали от мобилните станции.
Стана ясно, че антените на базовите станции на GSM мрежата се монтират по два основни начина – на специални кули и върху покриви на високи сгради (Фиг. 10 а, б).
Здравният риск от всяка конкретна BTS може да се оцени по измерената или изчислена на дадено разстояние dплътност на потока на мощността S или по SARWB за човек в антенното поле, която пък може да се определи чрез електромагнитни симулации.
Хората най-често се интересуват: може ли да се измери нивото на сигнала около BTS? Да, това е напълно възможно. За да се получат неоспорими данни, обаче, е необходима калибрирана измерителна антена с известен антенен фактор AF в GSM обхвата и чувствителен измерителен прибор – ватметър или, най-добре, спектроанализатор. Тогава измерената стойност на разстояние d е S(d), mW/cm2 = AF ×A(d), mW, където A е измереното с прибора ниво на мощността. Ако е използван ватметър (осредняващ по честота), това е търсената величина S(d) (3 отделни измервания за 3 взаимно перпендикулярни направления на оста на измерителната антена). Когато се ползва спектроанализатор, трябва да се сумират още и приносите по всички честоти, излъчвани от дадената BTS. Величината S(d) може да се изчисли и по прости формули.
Тук са дадени два случая. Величината SWC, определена по (11а), се отнася за най-тежкия случай с коефициент на запас 1.62, където Pnet е истинската входна мощност към предавателя във W, G – усилване на антената в пъти (величината ERP = 1.64× Pnet G е означение за еквивалентно излъчена мощност на диполна антена), F2 – числен коефициент на полето от радиационната му диаграма (F = 1 по посока на главния лъч), d в m – разстояние до антената. За да се отчете височината hBTS на монтираната над площадката антена на BTS и дали тя е секторна, е предложен т. нар. “цилиндричен” модел (1996, Richard Tell Associates, Inc.) за определяне на SCM по формула (11б), където θ -3dB е азимутална ширина на главния лъч на ниво -3dB. Пример, за секторна 1200 антена SCM (d) расте 3 пъти в сравнение с обикновена, ненасочена (omni) антена. Да направим някои оценки. Типична базова станция в извънградски условия има ERP ~100 W/канал еквивалентно излъчена мощност, което отговаря на Pnet~5-10 W актуално излъчена мощност. В градска среда много по-типични са малките базови станции с ERP ~10 W/канал или Pnet ~0.5-1 W. Всъщност, FCC допуска максимална стойност на ERP < 500 W/канал, но това практически не се случва в реални условия. Нека приемем, че ERP = 1000 W за всички канали в дадена типична градска BTS, се оказва, че в най-тежкия случай по формула (11а) SWC ~ 0.085 mW/cm2 на разстояние d = 20 m; SWC ~ 0.335 mW/cm2 за d = 10 m; SWC ~ 1.335 mW/cm2 за d = 5 m (далечната зона за подобна антена на BTS е ~5 m). Нека накрая да оценим SARWB в цялото тяло на човек, например типичен мъж (average man) според моделите на Richard Tell Associates, Inc. Чрез използване на SAR калкулатор се получават следните стойности: SARWB =3.4mW/kgприd=20m;13.4mW/kgзаd=10mи53.3mW/kgзаd=5m.Всъщност старата хигиенна норма от 80 mW/kg се получава чак при SWC = 2 mW/cm2, т. е. вътре в близката зона на антената, на няколко стъпки от нея. За деца при тази стойност на SWC се получава по-големи стойности на SAR (напр. ~115 mW/kg за 5-годишно дете). Това са данни за най-тежкия случай. Всъщност, реалните измервания на достъпни места около базови станции показват, че рядко се наблюдават нива на S над 1 μW/cm2, което е доста под нормата.
Все пак има ли проблеми? На Фиг. 10 в) са представени схематично две многоетажни сгради, върху едната от които е монтирана GSM BTS. С Ai и Bi са означени няколко проблемни точки в антенното поле. Най-силно ниво може да се очаква в т. А1 (на покрива близо до антената), но човек рядко ходи там, където живеят гълъбите (впрочем това не е съвсем вярно- при проверка в Интернет, ще се убедим, че гълъби, оси и пчели не се срещат близо до базови станции). В т. А2 (апартамента точно под антената) нивото не е голямо, противно на очакванията, защото тук сигнал има само благодарение на страничните листове в диаграмата. Нивото в т. А3 обикновено е по-ниско от това в съответната т. В3 в отсрещния блок, ако разстоянието между тях е под 20-25 m. Изобщо измерените нива на сигнала в близко разположен съседен блок, особено по посока на главния лъч, са по-високи, отколкото на съответните места в блока с антената. Всъщност точно това най-често се пренебрегва. Доказано е (с измервания и 3D симулации), че най-тежък е случаят в т. В2 (човек от съседния блок, намиращ се на терасата срещу главния лъч на сектора на около 10-20 m, зад който има отразяваща сигнала бетонна стена), където дори може да се наблюдава надхвърляне на хигиенната норма за SARWB.
Микровълнов синдром. Принцип на предпазливостта Досега разбрахме едно нещо: хигиенните норми за EM облъчване наистина осигуряват защита срещу топлинните ефекти, които определено могат да създадат риск за здравето, ако надхвърлят нормата. Другите наблюдавани биологични нетоплинни ефекти (на молекулярно, на клетъчно ниво или на ниво на нервната система) могат да причинят, но могат и да не причинят здравни рискове. Ето защо, това не дава ясен повод на съответните световни организации да отчитат нетоплинните ефекти при регулацията на хигиенните норми за нейонизиращо лъчение. В същото време сред населението предимно в Европа и в някои други части на света (Австралия, Нова Зеландия, Канада и във все повече страни) има нарастващо безпокойство относно възможни рискови ефекти за здравето, причинени от използване на GSM апарати и, още повече, от облъчване от GSM базови станции. Това е вече известният “микровълнов синдром”. Учудващо е, че в същото време облъчването от мощни TV и FM предаватели в т. нар. резонансни обхвати не предизвиква подобно негативно отношение! (Източник: A. Vorst, “Cellular Telephones: Hazards or Not?” IEEE Trans. on MTT-S Digest, Dec. 2000)
Какви са белезите на “микровълновия синдром”? Доказано е, че облъчване с нейонизиращо лъчение с ниво под хигиенните норми не предизвиква у хората известни на медицината заболявания. Има, обаче, научни изследвания, които сочат, че облъчване дори под хигиенните норми, може да предизвикат различни биологични ефекти на молекулно и клетъчно ниво, както и ефекти в поведението, психиката, мисловната дейност и паметта. По принцип хората не са хомогенни в генетично отношение и някои от тях (или групи от тях) могат да имат повишена чувствителност към елементи от околната среда и, в частност, към облъчване с микровълни. Това са прояви на електромагнитна “хиперчувствителност” и хигиенните норми не могат да осигурят сигурна защита за такива хора. Освен това, модулираните сигнали, особено импулсните и свръхнискочестотните, въздействат по-ефективно върху различни процеси в човешкия организъм и този на животните. Тук в недалечно бъдеще се очакват много повече, по-сигурни и по-конкретни резултати от нови научни изследвания. Съвременните хора все повече предпочитат мобилните връзки, но никой “не желае” да е в близост до базова станция. Независимо от засиленото напоследък обществено безпокойство за тотален “електросмог”, облъчването от базовите станции не изглежда да е така опасно, освен ако човек не е в непосредствена близост (под 20-30 m) или страда от свръхчувствителност към електромагнитни сигнали. Тук има и голяма доза психологичен ефект; ако човек не вижда антената на базовата станция толкова отблизо или ако тя е скрита под радиопрозрачно камуфлажно покривало, безпокойството е по-слабо. В известен смисъл, рискът от облъчване от мобилен телефон е по-голям. Причина са малките разстояния на излъчващата антена до главата и по-продължителните и по-чести разговори.
В такива случаи се препоръчва да се прилага “принципът на предпазливостта”, особено в сегашните все още начални етапи на използване на клетъчни телефони и др. безжични устройства, когато се знае по-малко за влиянието им, отколкото би трябвало. Има две главни групи ограничения, спазването на които е проява на предпазливост: 1) Базисни ограничения за начините за използване на безжични устройства (телефони, bluetooth и др.) и 2) Препоръчителни дози на облъчване, 10-15 % от хигиенните норми, които да не се превишават.
Какво да спазваме, за да сме предпазливи?
При мобилните телефони:
С използването на мобилни телефони не трябва да се прекалява. 1.5-2 часа разговори на ден са вече много и влизате в рисковата група. Не трябва да се говори продължително (типично 2-3 min, максимум 6 min и после поне 30 min без разговор, за да не се акумулират ефекти). В никакъв случай не говорете повече от 9-10 min наведнъж, дори и да имате останали много безплатни минути. Ако човек се намира в офис или в къщи, трябва да предпочита използването на обикновен, фиксиран телефон, скайп или VoIP телефон.
Трябва да се избягват разговори при “слаб сигнал” от BTS (в мазе, тунел, асансьор, метро, кола, автобус, в планината и пр.), защото тогава клетъчният телефон обикновено работи на максимален сигнал.
Когато е възможно, да се използват предпазни средства: при разговор телефона да се държи по-далече от главата, да се използват жични “hands-free” устройства или предпазни “стикери”, които “работят”.
Децата трябва да избягват използване на мобилни телефони или да ги използват много рядко. Това е важно!
Избирайте си безжичен телефон по указаната стойност на SAR, която той би предизвикал при стандартни условия на използване. Ако такава стойност не е указана, информирайте се от Интернет.
• Пазете телефона далеч от очите си, тестисите, сърцето и особено хипоталамуса – жлеза в задната част на мозъка, отговорна за терморегулацията (само 0.030C нарастване на температурата в нея предизвиква разстройване на механизма на охлаждане на организма). Не оставяйте включен телефон в детската количка при бебето. Не забравяйте, че той излъчва, дори когато не разговаряте. Мастните тъкани ви предпазват донякъде, дръжте телефона на колан на корема. Ако за използване на мобилен телефон човек решава сам, за базовата станция не е така. Не се безпокойте, ако антените не са на по-малко от 30 m от вас или вашето жилище, или ако не са в пряка видимост (зад стени, сгради и пр.). Все пак се информирайте: каква е мощността на излъчване от станцията, типа на клетката (по-голяма или по-малка), дали антената е секторна, какво е усилването й и в кои посоки са насочени главните лъчи. Ако се съмнявате в нещо, консултирайте се със специалист.
Много често ни уверяват, че няма научни доказателства за вредното влияние на мобилните телефони и особено, че водят до увеличаване на някои ракови заболявания.Всъщност, това не е вярно. Биоелектромагнитните изследвания на влиянието на електромагнитното излъчване върху хора и живи организми са много разпространени по целия свят и много добре финансирани. Ежегодно излизат много нови резултати; не малка част от тях се появяват в Интернет.Много подробна, достоверна и актуална информация може да се получи от "колонката" на проф. James C. Lin (lin@ece.uic.edu) от Университета в Илинойс, Чикаго, "Telecommunications Health & Safety", която се появява 6 пъти годишно в списанието IEEE Antennas and Propagation Magazine. В т. 48, кн. 5 от 2006 г. той обобщава този вид изследвания EMF-NET (http://www.jrc.ec.eurоpa.eu /emf- net). Само за периода 2004-2008 тези проекти са 240, разпределени в 13 страни (Дания, Финландия, Франция, Германия,Великобритания, Италия и др.). Общото финансиране е над €45 млн. (средно по €195 000 на проект).Проектите са от два типа: изследователски или проекти с научна мисия (напр. може ли излъчването от мобилен телефон да предизвика мозъчни тумори?). Подобен е и международния проект INTERPHONE,координиран от International Agency for Research on Cancer (IARC) в Лион, Франция (част от WHO,Международната здравна организация). IARC е класифицирала 5 групи за канцерогенно въздействие на нейонизиращото лъчение: 1 (канцерогенно), 2А (вероятно канцерогенно), 2B (възможно канцерогенно),3 (не може да се определи като канцерогенно), 4 (не е канцерогенно). Засега нейонизиращото лъчение се свързва с група 2B, но от началото на тази година има вероятност да се класифицира в група 2А. Сред учените има ясен консенсус, че RF сигнали не могат да влияят директно върху човешкия геном, както е при йонизиращо лъчение. Всъщност, предполага се, че може да има индиректно влияние или съпровокиране на други канцерогенни канали. Първите резултати по проекта INTERPHONE за връзка между използването на GSM апарати и поява на мозъчен тумор вече излизат (от началото на 2005).Изследвани са живи хора (чрез медицински прегледи и интервюта), които са ползвали мобилни телефони над 10 години. Първите резултатите от изследванията в две държави не са обнадеждаващи. В Швеция са изследвани хора на възраст 18-69 г. и се наблюдава увеличаване на риска от мозъчен тумор (от страната на използване на телефона) с 1.39 пъти (95% доверителен интервал CI 1.01-1.92). В Германия(30-69 г.) увеличен риск за мозъчен тумор не е открит, т.е. ~0.98 пъти (95% CI 0.74-1.29). Тук, обаче се докладва за силно увеличаване на риска от глаукома на очите с 2.20 пъти (95% CI 0.94-5.11). При интензивно ползване на GSM телефон 2-3 часа дневно (след първите 2000 ч.) се наблюдава още по-силен риск, отколкото при нормално ползване над 10 г. В началото на 2009 г. излязоха и резултати за повишен риск от други видове рак: акустична неурома (рак на слуховия нерв), рак на ларингса, на слюнчените жлези и др.
Интерересни факти:
Шокиращо интервю на водещ мозъчен неврохирург и Нобелов лауреат от Австралия д-р Vini G. Khurana (The Independent, March 30, 2008), в което той твърди, че мозъчните тумори вследствие на усилено използване на мобилни телефони са се увеличили извънредно много и че през следващите 10 години те ще вземат повече жертви, отколкото взема тютюнопушенето- близо 5 млн. годишно).
Джон Нейш не използва GSM телефон. Не е единственият в света. Странното е, че той е известен журналист, сътрудник на Дейли Трелеграф, Дейли Мирър, Таймс и БиБиСи. В своя бестселър “Достатъчно” (“Enough”) споделя следното. “Имах GSM телефон, но той се развали и не си купих нов. Отначало хората си мислеха, че съм доста ексцентричен. След това решиха, че съм тотален неудачник. Година-две по-късно вече започнаха да се ядосват. “Как се осмеляваш! Откъде накъде няма да имаш GSM?” Напоследък, обаче, са по- скоро заинтересувани – “Всъщност как постигаш това?”. Защото в момента огромна част от хората искат да се “изключат” поне за известно време, вместо да са на разположение по схемата 24/7. Мобилният телефон е като в “Старецът и морето” на Хемингуей. Излизаш да ловиш херинга, а хващаш огромна риба на въдицата. В началото изглежда страхотна награда, но после тя завлича лодката навътре в морето. Ти все пак се вкопчваш за улова, докато накрая установиш, че рибата не става за нищо.” (Сп. “За хората”, 16 август 2008). http://www.phys.uni-sofia.bg/~dankov/GSMnetwork/GSM%20network_part3.pdf
Няма коментари:
Публикуване на коментар