مقایسه تشعشع آنتن‌های موبایل با آنتن‌های رادیو تلویزیونی و فرستنده‌های اینترنتی

امروزه آنتن‌های موبایل بیشتر از گذشته در سطح شهرها قابل مشاهده هستند و به دلیل نزدیکی آنها به محل‌های مسکونی، نگرانی‌هایی در مورد سطح تشعشعات آنها وجود دارد. اما در فضایی که زندگی می‌کنیم امواج و تشعشعات آنتن‌های پخش رادیو و تلویزیون و همچنین آنتن های ارائه دهندگان خدمات اینترنت پرسرعت هم وجود دارد. یک سوال می تواند این باشد که کدام‌یک از این آنتن‌ها قوی‌تر هستند؟

امواج آنتن‌های موبایل در سال‌های اخیر به شکل های دوره‌ای و موردی بررسی شده‌اند تا سطح تشعشع آنها در حد استاندارد باقی بماند اما با جستجویی در اینترنت نمی‌توان به سادگی نتیجه‌ای برای اندازه‌‌گیری آنتن‌های پخش رادیو و تلویزیون یافت. از سوی دیگر برای آنتن های اینترنت پرسرعت مانند تکنولوژی TD-LTE و وایمکس هم آمار قابل استنادی وجود ندارد.

نتیجه تحقیقات در مورد تشعشعات RF

تمام این تجهیزات، از خود امواج با فرکانس رادیویی یا RF ساطع می‌کنند. سازمان جهانی بهداشت که متولی سلامت ساکنین کره زمین است در نتیجه تحقیقات خود پیرامون تاثیرات سیگنالها با فرکانس‌های رادیویی می‌نویسد:

«بخشی از نگرانی مربوط به ایستگاه‌های پایه و آنتن‌ها در شبکه‌ بی سیم مربوط به اثرات بلند مدت آنها به خاطر قرار گرفتن افراد در معرض تشعشع RF است.

تا امروز، تنها اثری که از میدان های تشعشع RF توسط دانشمندان کشف شده، افزایش دمای بدن (کمتر از یک درجه سانتی‌گراد) بوده است که در زمان مواجهه با میدان‌های الکترومغناطیس شدید در برخی کارخانه‌ها دیده شده است. سطح تشعشع RF منتشر شده از ایستگاه‌های پایه (آنتن‌های موبایل) و شبکه‌های بی‌سیم به حدی پایین هستند که دمای بدن را در حد بسیار ناچیزی افزایش می‌دهند و تاثیری بر سلامت انسان ندارند.»

چون آنتن در یک ارتفاع از سطح زمین روی یک دکل نصب می شود، اگر از پای دکل شروع به حرکت کرده و در سطح زمین از آن دور شویم، توان میدان‌های RF ابتدا شروع به افزایش نموده، پس از رسیدن به یک نقطه خاص که می توان گفت توان در آنجا بالاترین است و با افزایش فاصله، توان آنها به سرعت کاهش پیدا می‌کند.

این نقطه خاص، نقطه ای است که امتداد محور لوب اصلی از الگوی تشعشعی آنتن در سطح افق به سطح زمین می رسد، و معمولا بین 50 تا 200 متر از پای دکل فاصله دارد و این فاصله به نوع آنتن و توان تابشی آن و ارتفاع دکل وابسته است.

برای درک بهتر همین نکته، به تصویر زیر دقت کنید:

بررسی‌های سازمان جهانی بهداشت نشان می‌دهد که تشعشع RF از آنتن‌های موبایل و فناوری‌های بی‌سیم در مکان‌های عمومی (مانند مدارس و بیمارستان‌ها) معمولاً تا هزاران بار پایین‌تر از استانداردهای جهانی هستند.

جذب پنج برابری تشعشعات RF در بدن انسان از طریق آنتن رادیو و تلویزیون آنالوگ

سازمان جهانی بهداشت خبر می‌دهد که جذب تشعشعات در بدن انسان تا 5 برابر برای تشعشعات آنتن‌های پخش رادیو و تلویزیون آنالوگ بیشتر است. علت اصلی، پایین بودن فرکانس رادیوی FM و تلویزیون ذکر شده است.

فرکانس رادیوی FM حدود 100 مگاهرتز و برای پخش تلویزیونی آنالوگ حدود 300 الی 400 مگاهرتز است که نام آن را «طیف اول» گذاشته و متوسط آن را 250 مگاهرتز فرض می کنیم. این در حالیست که برای تکنولوژی موبایل و نسل های گوناگون آن، از فرکانس های 900 و 1800 مگاهرتز و 2100 و 2600 مگاهرتز استفاده می‌شود که متوسط آنرا 1750 مگاهرتز فرض می کنیم، و نام آن را نیز «طیف دوم» در نظر می گیریم.

یک فرض ثانویه نیز باید داشته باشیم و آن هم این است که نوع آنتن در هر دو طیف را مثلا λ/10 یا یک دهم طول موج در نظر بگیریم. با این حساب طول آنتن مورد نظر برای بهترین دریافت در طیف اول 7 برابر طول آنتن مناسب در طیف دوم خواهد بود. پس تا اینجا به دلیل اینکه قد یک انسان باعث می‌شود تا بدن او مانند یک آنتن دریافت‌کننده امواج عمل کند، می‌تواند تا 7 برابر بیشتر سیگنال طیف اول (فرکانس پخش رادیو و تلویزیون) را جذب کند.

همانطور که گفتیم، برای دریافت امواج الکترومغناطیس در فرکانس پایین به آنتن بلندتر نیاز داریم، بنابراین بدن انسان هم مانند یک آنتن مناسب برای دریافت امواج پخش رادیو و تلویزیون عمل می‌کند. در مقابل هرچه فرکانس امواج افزایش یابد، انرژی آنها هم افزایش یافته و برای دریافت نیاز به آنتن کوتاه‌تر دارند. به همین دلیل کمتر جذب بدن انسان می‌شوند.

یک مسئله دیگر نیز وجود دارد. عمق نفوذ انرژی امواج بر حسب فرکانس آن متغییر است. همانطور که در نمودار زیر دیده می شود، برای بافت‌های با میزان آب بالا عمق نفوذ برای طیف اول، حدود 5 میلی متر و برای طیف دوم حدود 2 میلیمتر است. پس می توان نتیجه گرفت با توجه به عمق نفوذ کمتر طیف دوم، تاثیر آن نیز کمتر از طیف اول باشد.

از سوی دیگر سازمان جهانی بهداشت اشاره می‌کند که ایستگاه‌های پخش رادیو و تلویزیون بیش از 50 سال قدمت و عمر دارند بدون اینکه تا کنون گزارشی مبنی بر خطرناک بودن آنها روی سلامتی انسان ثبت شود.

مقایسه آنتن‌های موبایل با آنتن‌های رادیو تلویزیونی

اداره تنظیم ارتباطات استرالیا (ACA) آزمایشی را در این رابطه انجام داده است. نتایج اندازه‌گیری از سطح انرژی الکترومغناطیسی ناشی از سایت‌های موبایل BTS برابر با 1.4 درصد امواج ناشی از فرستنده‌های رادیویی AM و 28 درصد امواج ناشی از فرستنده‌های رادیویی FM بوده است.

این در حالیست که فرستنده‌های رادیویی قدمتی بالای 100 سال دارند و بی‌خطر بودن آنها نیز اثبات شده است. در نتیجه بی‌خطر بودن فرکانس رادیویی ناشی از آنتن‌های موبایل که طول آنتن گیرنده آنها کمتر از امواج پخش رادیو است نیز دست کم روی کاغذ محرز است.

پژوهش مشابه ولی پیشرفته‌تری در سال 1394 در تهران انجام شده است. در این آزمایش که بر اساس تعداد 450 بار اندازه گیری تصادفی در محله‌های مختلف انجام شده است، مشخص می‌شود که تمام آنتن‌ها از جمله آنتن‌های موبایل و پخش رادیو و تلویزیون اعم از آنالوگ و دیجیتال ، در مجموع تشعشعاتی به اندازه 16 میکرو وات بر سانتی متر مربع منتشر می‌کنند. به نمودار زیر که نتیجه همین پژوهش است توجه کنید:

کمترین میزان تشعشعات برای اینترنت پر سرعت بی‌سیم با فرکانس‌ 2.54 گیگاهرتز است که حدود 2 میکرو وات بر سانتی متر مربع بوده است. در ردیف بالاتر، مجموع نسل‌های شبکه موبایل با متوسط فرکانس 1.5 گیگاهرتز قرار می‌گیرند که میزان تشعشعات آنها نیز بین 3 الی 4 میکرو وات بر سانتی متر مربع اندازه گیری شده است. اندازه‌گیری تشعشعات ناشی از آنتن های پخش رادیو و تلویزیون دیجیتال هم با متوسط فرکانس 650 مگاهرتز تقریبا نتیجه‌ای برابر با آنتن‌های موبایل داشته است.

اما آنتن‌های مربوط به پخش رادیو و تلویزیون آنالوگ که همچنان استفاده بسیار زیادی در کشور ما دارند و با متوسط فرکانس 100 مگاهرتز کار می‌کنند، میزان تشعشعاتی برابر با 8 میکرو وات بر سانتی متر مربع داشته‌اند که دست کم دو برابر تشعشعات آنتن‌های موبایل است.

در نهایت آیا باید نگران باشیم؟

آنتن‌های موبایل اگرچه روز به روز در شهرهای کشورمان بیشتر به چشم می‌خورند اما همین زیرساخت‌ها هستند که کسب‌وکارهای نوپا را توانمند کرده‌اند. استانداردهای مشخص بین‌المللی و ملی نیز برای کارکرد آنتن‌های موبایل در نظر گرفته شده است و بر اساس نتایج تحقیقات جهانی و ایرانی، تا زمانی که همین استانداردها رعایت شوند، خطری شهروندانی که در نزدیکی این آنتن‌ها زندگی می‌کنند را تهدید نمی‌کند.

اما نکته قابل تامل، استفاده جمع زیادی از شهروندان ایرانی از رادیو و تلویزیون به شکل آنالوگ است. آنتن‌های ارسال‌کننده امواج رادیویی و تلویزیونی همان‌طور که در نتیجه تحقیقات مشخص است، دست کم دو برابر بیشتر از آنتن‌های موبایل امواج رادیویی ساطع می‌کنند و به دلیل فرکانس پایین، تا 5 برابر بیشتر جذب بدن انسان می‌شوند.

همین آنتن‌های پخش رادیو و تلویزیون آنالوگ که میزان تشعشعات آنها بیش از دو برابر آنتن‌های موبایل است، در 50 سال گذشته در جهان رواج داشته‌اند و تا کنون گزارشی مبنی بر خطرناک بودن آنها ثبت نشده است؛ همانطور که هنوز گزارشی در رابطه با ایجاد بیماری‌های خطرناک مثل سرطان به واسطه نزدیکی به آنتن‌های موبایل ثابت نشده است.

از طرفی مشاهده کردیم پژوهشی که در سال 94 در تهران انجام شده، فرکانس رادیویی آنتن‌های موبایل را بین 3 الی 4 میکرو وات بر سانتی‌متر مربع تشخیص داده است. این در حالیست که در ابتدای سال 96، دیجیاتو با استفاده از دستگاه پرتوسنج، تشعشعات یک آنتن‌ موبایل در شهر تهران را اندازه گیری کرد که نتیجه، نیم میکرو وات بر سانتی متر مربع بود.

همه این‌ها در حالی است که بر اساس استانداردهای بین‌المللی و ملی، میزان تشعشعات آنتن‌های موبایل در نسل دوم شبکه می‌تواند تا 450 میکرو وات بر سانتی متر مربع و در نسل 3 و 4 شبکه به 950 میکرو وات بر سانتی متر مربع برسد بدون اینکه خطری شهروندان را تهدید کند. با توجه به فاصله مقادیر تجربی اندازه‌گیزی از مقادیر آستانه خطرناکی استاندارد، آیا باز هم باید نگران باشیم؟