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O funcionamento do telemóvel

O que é um telemóvel e como funciona?

O telemóvel é um aparelho de comunicação que permite a transmissão bidireccional de voz e dados, numa determinada área geográfica dividida em células (a origem da nomenclatura celular), cada uma delas servida por um emissor e um receptor.

O funcionamento assenta no mesmo princípio que rege a difusão dos sinais de televisão e rádio: as ondas rádio.

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O que são as ondas de rádio?

As ondas de rádio são ondas electromagnéticas que se auto-propagam pelo espaço.

São compostas por um campo eléctrico e um magnético, que oscilam perpendicularmente um ao outro e à direcção da propagação de energia.

Propagam-se no vácuo com a velocidade da luz, ou seja, cerca de 300.000 km/s e na superfície terrestre com uma velocidade muito próxima a esta.

Ondas electromagnéticas

As radiações elecromagnéticas são caracterizadas consoante o seu comprimento de onda, frequência e energia.

A frequência de uma onda electromagnética é definida pelo número de oscilações que passam num ponto fixo em determinado intervalo de tempo e medida em ciclos por segundo (Hertz).

O que são as ondas de rádio?

O comprimento da onda relaciona-se inversamente com a frequência: quanto menor for o comprimento da onda mais alta é a frequência que lhe corresponde.

Uma onda electromagnética é constituída por pequenas partículas de energia chamadas fotões, quanto maior for o número de oscilações de cada partícula, mais energia ela conterá.

A frequência duma onda electromagnética é directamente proporcional à quantidade de energia de cada fotão.

Espectro Electromagnético

O Espectro Electromagnético classifica os diferentes tipos de ondas pelo seu comprimento de onda e a sua frequência.

Por ordem crescente de frequência, as ondas mais comuns são: as ondas de rádio, as menos energéticas, as micro-ondas, radiação infravermelha, a luz visível, radiação ultravioleta, Raios-X e Radiação Gama, as mais energéticas.

Os telemóveis e a radiação

Ondas de rádio = Ondas RF

As ondas de rádio são também designadas por ondas de radiofrequência e englobam:

- as micro-ondas, usadas quer em telecomunicações quer para cozinhar;

- as ondas de ultra-alta frequência (UHF) e as de alta frequência (VHF) usadas na televisão e nas comunicações de rádio FM (modulação de frequência);

- as ondas curtas, médias e longas usadas nas comunicações de rádio AM (modulação de amplitude).

Frequências do telemóvel

Os telemóveis comuns funcionam em frequências entre 900 e 1800 MHZ, entre as frequências televisivas e as das microondas.

Começou com o telemóvel analógico, 900MHz, o GSM (Global System for Mobile Communications) com 1800 a 1900 MHz, passando pelo 3G 2450 MHz, a plataforma 4G e o Wimax, em torno de 3500MHz.

Utiliza-se também frequências mais elevadas, a Banda C, 6000MHz e banda KU 14000MHz, para rastreamento por G.P.S e comunicações via satélite.

Capacidade ionizante das radiações

A capacidade ionizante de uma determinada radiação relaciona-se com a quantidade de energia necessária para quebrar ligações atómicas.

As radiações ionizantes possuem fotões com níveis elevados de energia e tem a capacidade de criar átomos carregados positiva e negativamente, quebrando assim as ligações atómicas que das estruturas moleculares das células.

As radiações ionizantes são perigosas para a saúde?

As radiações ionizantes têm elevadas frequências, como os raios X ou os raios Gama (acima de 1 000 000 MHz).

Destroem as ligações atómicas entre as moléculas podendo provocar danos no material genético das células e promover o desenvolvimento de doenças neoplásicas (cancerígenas).

O telemóvel emite radiações não- ionizantes

As frequências características dos telemóveis (da ordem de um a dois milhares de MHz) não são suficientemente elevadas, logo, os fotões não possuem energia suficiente para quebrar as ligações atómicas das moléculas nas células.

As ondas de rádio são não- ionizantes

A rede móvel

O telemóvel, a estação base e a central de comutação

As estações base

Os sistemas de telecomunicações funcionam através de redes de antenas retransmissoras distribuidas geograficamente, as estações base,.

São colocadas em pontos elevados para assegurar a propagação dos sinais rádio para longas distâncias.

O que faz a estação base?

Converte os sinais rádio recebidos pelas antenas em sinais eléctricos e vice-versa.

Envia os sinais para a central de comutação do operador de telecomunicações, que procederá ao reencaminhamento da chamada ou transmissão de dados.

A rede celular

As ondas de rádio alcançam distâncias limitadas, devido à reduzida potência que os telefones móveis possuem.

As comunicações móveis necessitam de um número suficiente de estações base para garantir cobertura a áreas geográficas mais vastas.

A rede celular

Cada estação base tem um raio de acção, correspondente a uma área geográfica, designadas por células, e são projectadas para garantir que não existem interrupções na cobertura, sobrepondo-se parcialmente à célula vizinha.

Alcance do sinal de rádio

Em zonas rurais planas, uma estação base de rádio pode chegar a cobrir um raio de cerca de 35 quilómetros.

Pelo contrário, em zonas urbanas onde os edifícios circundantes podem obstruir o sinal, o seu raio pode ficar reduzido a algumas centenas de metros.

O sinal viaja também ricochete-ando contra as paredes ou telhados, podendo ser enfraqueci-do ao ponto de já não poder ser recebido pelos telefones móveis.

Localização das estações base

Ao contrário dos grandes transmissores televisivos, que operam com potências na ordem dos 100.000 Watt e podem estar situadas a grande distância dos clientes, as estações base nas comunicações móveis utilizam uma potência muito mais baixa (desde poucos Watt até algumas centenas de Watt), obrigando a uma localização muito mais próxima dos clientes.

Intensidade do campo de

radiofrequência

A amplitude do feixe é limitada, fazendo com que a intensidade do campo RF directamente abaixo da antena seja baixa.

As estações base estão vedadas ao público para manter as pessoas longe de zonas onde os campos de RF têm uma potência maior.

A antena dirige a sua potência para fora e não emite uma quantidade significativa de energia para cima ou para baixo, os níveis de energia RF no interior ou em torno dos edifícios são geralmente muito baixos.

Características do sinal

A transmissão do sinal de rádio das antenas da estação base pode ser comparada à luz emitida pelos faróis dianteiros de um automóvel.

Se colocarmos um automóvel a alguns metros de um muro, observaremos que a luz emitida ilumina unicamente o muro e não o solo que o separa do automóvel.

Características do sinal

Da mesma forma, as antenas são projectadas para que os sinais viajem directamente para fora e não para baixo, mantendo assim as transmissões na zona imediatamente por baixo das antenas significativamente mais baixas do que os limites indicados pelas normas, em matéria de exposição aos campos electromagnéticos.

Exposição aos campos electromagnéticos

Exposição aos campos electromagnéticos

Um telemóvel é um emissor-receptor de rádio de baixa potência, emitindo baixos níveis de energia rádio, quando usado (como ondas de rádio ou campos electromagnéticos).

As directrizes da Comissão Internacional para a Protecção contra Radiações Não Ionizantes (ICNIRP) estabelecem os níveis de exposição consentidos.

Estes níveis incluem uma margem destinada a garantir a segurança de todas as pessoas, independentemente da idade e do estado de saúde.

Exposição aos campos electromagnéticos

Taxa de Absorção Específica (SAR)

A SAR significa Specific Absorption Rate (taxa de absorção específica) e é a unidade de medição do nível de energia RF absorvida pelo corpo no momento de uso do telemóvel.

O telemóvel foi elaborado de forma a utilizar a mínima potência necessária, apenas o suficiente para que se comunique com a rede.

Assim, quanto mais próximo se estiver de uma estação base, menor será a taxa de absorção específica (SAR).

ANACOM, AutoridadeNacional de Comunicações

Compete à ANACOM, a autoridade reguladora do sector das comunicações em Portugal, assegurar-se de que os operadores de telecomunicações cumprem todas as normas, regulamentações, e recomendações relativas à exposição aos campos electromagnéticos aplicáveis em Portugal e na Comunidade Europeia.

Os telemóveis e as interferências

Os telemóveis e as interferências

Em termos electromagnéticos, as interferências são a perturbação do funcionamento normal de um dispositivo electrónico ou eléctrico, devido a uma resposta indesejada a sinais de rádio provenientes de uma fonte exterior.

No caso dos telefones celulares, é possível notar um breve sinal perceptível na rádio e nos PCs poucos segundos antes do telefone tocar.

Estes sinais observáveis, contudo, não interferem com o funcionamento do rádio, do computador ou do telefone.

Hospitais e aparelhos médicos

Uma estação base de rádio, próxima ou situada no telhado de um hospital, não deverá interferir com os equipamentos hospitalares, sendo realizados pontualmente vários estudos para assegurar que as emissões estão de acordo com as sugeridas pelas directivas da Comunidade Europeia sobre interferências.

Hospitais e aparelhos médicos

Devido às características específicas do telemóvel, associadas à compatibilidade electromagnética, as normas recomendam uma distância razoável de segurança, 20 a 25 cm, entre o telefone e os aparelhos médicos, susceptíveis de sofrer interferências.

Nos hospitais, as áreas onde a utilização dos telemóveis é proibida encontram-se devidamente sinalizadas.

Estimuladorescardíacos (pacemaker)

Um relatório do Instituto Superior de Saúde (Relatório ISTISAN 01/21) concluiu que uma estação base GSM ou de outra tecnologia de radiocomunicações, correctamente instalada, não representa um perigo para os portadores de pacemaker nas áreas em que são respeitados os limites de exposição previstos pelas normas em vigor.

Alguns telefones celulares podem interferir com certos tipos de estimuladores cardíacos, se a antena estiver directamente colocada sobre o próprio estimulador cardíaco.

Em geral, a possibilidade de um telemóvel interferir com um estimulador cardíaco ou desfibrilador pode ser reduzida ao mínimo, mantendo uma distância de pelo menos 15 cm entre o telemóvel.

Estimuladorescardíacos (pacemaker) e os telemóveis

Dispositivos de auxílio auditivo

Os portadores de próteses acústicas ou de implantes da cóclea podem sentir rumores de interferências durante a utilização de um telemóvel ou nas proximidades de um.

O nível de interferência depende do tipo de telefone, do tipo de prótese e da distância entre os dois.

Os aviões contêm uma vasta gama de instrumentos electrónicos complexos, existindo sempre a possibilidade de que a utilização de telefones celulares possa causar interferências com estes sistemas.

Utilização dos telemóveisa bordo de aviões

Utilização dos telemóveisa bordo de aviões

São aplicadas limitações semelhantes ao uso de computadores pessoais, aparelhagens de som portáteis e outros aparelhos electrónicos pessoais.

Alguns aviões já fornecem telefones móveis especiais para uso dos passageiros. Esses telefones celulares são concebidos para eliminar qualquer possibilidade de interferência.

Referências bibliográficas

http://pt.wikipedia.org/wiki/Telefone_celular

http://www.vodafone.pt/download/pdfs/pt/Jan2005_Perguntas_respostas_sobre_Comunica%C3%A7%C3%B5es_moveis.pdf

http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o_n%C3%A3o_ionizante

http://www.infopedia.pt/$ondas-de-radio-e-televisao;jsessionid=hJsm0Ul4QVo-QTyuOcgG7w

http://pt.wikipedia.org/wiki/Radiofrequ%C3%AAncia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o_eletromagn%C3%A9tica

http://www.av.it.pt/nbcarvalho/docs/csa2.pdf

http://www.mundoeducacao.com/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm