How can I measure EMF performance of 5G base stations?

Definitions of EMF performance measurement procedures are under discussion in many regions around the world. Switzerland was one of the first countries to roll out 5G NR and has defined specifications for code-selective EMF measurements. The R&S®TSMA6 with Qualipoc Android uses these specifications and measures the power of continuously transmitted signals (SSBs). Total EMF can be calculated using extrapolation factors. For more details, see white paper (“EMF measurements in 5G networks”).

The electromagnetic field strength (EMF) represents the amount of electromagnetic radiation in a certain location. It is based on power measurements that require a calibrated antenna with a known gain curve. Using the flux density [W/m²], the EMF value can be calculated in [V/m] units by applying several mathematical formulas in a second step.

Testes de campos eletromagnéticos (EMF)

Obtenha uma visão geral dos campos eletromagnéticos em seu ambiente; meça a intensidade de campo eletromagnético de acordo com padrões e determine sua fonte

A medição de emissões de EMF de acordo com padrões nacionais e internacionais contribui para assegurar que os sistemas transmissores estejam em conformidade com os limites aplicáveis e também para comprovar para o público essa conformidade. Há disponíveis diferentes métodos de teste de EMF para medir o total de emissões presente, incluindo frequências de broadcast de rádio e TV, bandas de rádio em comunicações móveis e transmissões de radar. Se houver emissões semelhantes provenientes de múltiplas fontes, os testes também podem ser utilizados para determinar as contribuições de cada fonte, tais como estações rádio-base em uma rede de rádio móvel.

Testes de exposição a campos eletromagnéticos de radiofrequência (RF EMF) provenientes de redes de rádio móveis LTE ou 5G requerem muito mais do que a medição de intensidade de campo. A fonte de sinal é tão importante quanto o nível de radiação. Enquanto as medições seletivas de frequência em bandas LTE determinam as emissões instantâneas totais em um local a partir de todas as estações rádio-base ao redor, medições com seleção de código podem correlacionar emissões às estações rádio-base individuais para regular a intensidade de campo.

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Medições de EMF com seleção de frequência

O método de seleção de frequência é uma medição de canal que fornece resultados com base em serviços de rádio de interesse. A configuração consiste em um medidor ou analisador de espectro, operando em modo de varredura sobre o intervalo de frequências de interesse, conectado a uma antena direcional ou isotrópica. Ambas as configurações têm que considerar fatores de transdutor para cada elemento de antena, bem como perdas do cabo de conexão.

A intensidade de campo é exibida diretamente em dBμV/m. A medição com seleção de frequência é útil para avaliar rapidamente a exposição devido a diversos transmissores de maneira separada. As diretrizes ICNIRP oferecem níveis de referência em limite de exposição a EMF dependendo do intervalo de frequências e as autoridades locais podem ter seu próprio limite de exposição imposto. Portanto, é comum exibir tanto os limites de exposição quanto o resultado de medição no mesmo relatório.

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Medições de EMF com seleção de código em portadoras 5G

O método de medição de EMF com seleção de código utiliza demodulação para identificar portadoras, células, raios e suas contribuições individuais para a intensidade de campo eletromagnético. O 5G NR aplica novas tecnologias, tais como formação de feixes, em que feixes estreitos e focalizados pelo usuário são utilizados para aumentar o sinal de interferência mais ruído (SINR) para altas transmissões de dados, mas pode criar pontos de EMF no campo.

A medição requer um receptor para varredura com função de demodulação 5G NR para identificar portadoras, células e feixes. As emissões máximas em uma determinada área precisam ser medidas especificamente para cada célula e cada feixe permitindo compreender os pontos de EMF no campo. Todos os dados medidos a partir do campo têm que estar disponíveis para relatórios e para pós-processamento. A extrapolação de fatores adicionais pode, então, ser aplicada, refletindo os desvios de potência adicionais entre os sinais 5G NR.

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Perguntas frequentes sobre testes de EMF

Como posso medir o desempenho de EMF de estações rádio-base 5G?

As definições de procedimentos de medição de desempenho de EMF estão sendo discutidas em diversos lugares do mundo. A Suíça foi um dos primeiros países a lançar o 5G NR e definiu especificações para medições de EMF com seleção de frequência. O R&S®TSMA6 com Qualipoc Android utiliza essas especificações e mede a potência de sinais transmitidos continuamente (SSBs). A EMF total pode ser calculada utilizando fatores de extrapolação. Para saber mais detalhes, veja a publicação técnica (“Medições de EMF em redes 5G”).

O que é EMF?

A intensidade de campo eletromagnético (EMF) representa a quantidade de radiação eletromagnética em determinado local. Ela é baseada em medições de potência que requerem uma antena calibrada com uma curva de ganho conhecida. Utilizando a densidade de fluxo [W/m²], o valor de EMF pode ser calculado em unidades de [V/m] ao aplicar diversas fórmulas matemáticas em uma segunda etapa.

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