Most kezdődik az izgalmas rész.
Kritérium: Minél magasabb a frekvencia, annál nagyobb az átvitt energia.
Talán néhányan tudják, hogy a rádiójel egy hullám, de ugyanakkor olyan is, mint egy kis ágyúgolyó.
És minél magasabb a frekvencia, annál nagyobb az energia, ami abban a dologban rejlik.
Rendben, akkor most végre szeretném bemutatni az első előadót.
Ő mindenki számára jól ismert, nemcsak a mi körünkben, hanem azon túl is, hiszen rendkívül szimpatikus és mindenki által kedvelt
MWGFD-igazgatósági kollégám, a fizikus Werner Bergholz professzor szakértőként is részt vesz különböző vizsgálóbizottságok
munkájában – például a koronavírus-járvány feldolgozásával foglalkozó brandenburgi és töringiai tartományi bizottságokban.
A brémai Jacobs Egyetem egykori villamosmérnöki professzora, és 17 éven át a müncheni és regensburgi
Siemensnél dolgozott minőség- és kockázatkezelési szakértőként.
Alig várjuk, kedves Werner, hogy mit fogsz elmondani nekünk a mai témáról szóló bevezető előadásodban, amelynek címe:
„Mobilhálózati technológia: az 5G fizikai alapjai és műszaki előnyei”, és ezzel átadom neked a szót.
Nagyon köszönöm, kedves Ronny, ezeket a kedves szavakat.
Már írtam: „Fizikai alapok és műszaki előnyök”. De – pont, pont, pont…
Először az alapokról fogok beszélni, és ahogyan azt a sajtócsomagban is leírtam, Ádámmal és Évával kezdem.
Most pedig megmutatok nektek egy rövid videót, amelyben egy követ dobnak a vízbe, és látható, hogyan terjed a hullám.
Pontosan így lehet elképzelni a rádióhullámokat, és erről rögtön mondok is néhány szót.
Nézzük meg, működik-e.
Tehát még egyszer összefoglalva: Mi az a rádióhullám – hogy egy kicsit megértsük a lényegét.
Mi a különbség a hagyományos rádiózás – ami már 100 éve, sőt még régebben is létezik – és a mobilhálózat
között, és miért éppen ilyen magas frekvenciákat használnak?
És ami a legfontosabb: miért nem feltétlenül ártalmatlanok a magas frekvenciák ezen tulajdonságai?
Erről pedig a következő előadók fognak bővebben beszélni.
Na, mindjárt leesik a kő.
Nos, két dolgot láttunk. A hullám terjed.
Ebben az esetben gyakorlatilag kétdimenziós hullámról van szó. Ez az anyag mozgása.
És amit most még a állóképben láthatunk, ott más hullámok is vannak.
És ez pontosan megfelel a valóságnak, ami egy kicsit éppen ezt teszi veszélyessé.
Ha ilyen helyiségben van nálam a mobilom – és tegyük fel, hogy éppen nem előadáson vagyunk –, akkor talán 20 vagy
annál is több ember használná éppen az okostelefonját, és ez azt jelentené, hogy zavaros lenne a jelhelyzet.
Hasonló, mint egy bulin.
Ehhez mindenkinek fokoznia kell az erőfeszítéseit, és ez jelenleg nem feltétlenül kívánatos.
Rendben, szóval: egy kő a vízbe, láttuk, és a víz megmozdul.
A rádióhullámok esetében is hasonló a helyzet.
Az antenna sugároz, de most nem kétdimenziósan, hanem gömb alakúan.
És ami a legfontosabb: nincs benne anyag, így vákuumban is működik.
És általában nem látni semmit, nem hallani semmit.
És azt, hogy egyáltalán létezik ilyen dolog, és hogy tudományosan is feldolgozták, annak a fizikusnak, Heinrich Hertznek
köszönhetjük, aki – hirtelen kikapcsolt egy nagy áramkört, majd felállított egy vevőt, és ott egy
kicsit szikrázott, ezért is hívják „szikrázásnak”.
Van még egy hatalmas különbség, ami a gyakorlatban nagyon fontos: a víz hullámai – mint
láttuk – körülbelül 20 cm/s sebességgel terjedtek.
A hanghullámokat mi is jól ismerjük: 300 m/s – mindenki tapasztalta már őket vihar idején.
Látjuk a villámot, és attól függően, hogy hol villámlott, egy–tíz – vagy akár még több – másodperc
telik el, mire meghalljuk a mennydörgést, 300 m/s.
Az elektromágneses hullámok sebessége valamivel nagyobb, vagyis nem 300 m/s, hanem 300 000 km/s.
Tehát 300 000 000 m/s, egymilliószor gyorsabb.
Ez természetesen nagyon fontos a gyakorlati alkalmazás szempontjából.
De hogy ezt a megfelelő perspektívába helyezzük: ha valaki a Holdon bekapcsol egy lézert, akkor
körülbelül egy másodpercbe telik, mire azt itt meglátjuk.
Ha ugyanez a Napon történne, nyolc percbe telne.
Ez csak egy példa arra, milyen hatalmasak a távolságok az űrben.
Ez most az egyetlen képlet: a hullámhossz a fénysebességgel (c) függ össze, azaz 300 000 km/s osztva a frekvenciával.
Ennyi hullám halad el az ember mellett – nagyjából így lehet elképzelni.
Ez azt jelenti, hogy minél magasabb a frekvencia, annál rövidebb a hullámhossz.
Tehát a jelenlegi 5G hullámhosszai ebben a tartományban vannak , a középhullámot pedig régebben még használták,
azok pedig 1 000 méter vagy 1 600 méter hosszúak voltak.
Az úgynevezett rövidhullámok hossza például 49 méter volt, így még a kilohertz (kHz) tartományban maradtunk.
És csak az FM – azaz az ultrarövid hullám – megjelenésével – így nevezték akkoriban, ma persze ez is viszonylag
hosszú lenne – léptek át a megahertz-tartományba (MHz), vagyis az 1 millió rezgés/másodperc tartományba.
Nos, ennyit először is néhány alapvető dologról.
Tehát jegyezzük meg: az elektromágneses hullámokat nem lehet hallani, és nem is lehet látni.
Vannak, akik érzik, a legtöbbjük nem, én sem.
És hihetetlenül gyorsan terjednek, és a hullámhossz vagy a frekvencia sem teljesen elhanyagolható.
Nos, már „örök idők óta” van rádiónk.
Volt egy központi adó – az „örökké és három nap” körülbelül 100 év –, sok vevő, de, mint már említettem, csak
egy adó, és az információáramlás csak egy irányba haladt.
És éppen a középhullám esetében volt szűk a sávszélesség, hiszen lényegében beszédet vagy
zenét sugároztak, meglehetősen alacsony minőségben.
És ezzel el is jutottunk egy dologhoz:
Ha információt akarok továbbítani – legyen az beszéd, zenei adat vagy videó –, akkor ehhez nem csupán egy
frekvenciára van szükség, hanem egy bizonyos sávszélességre is.
Tehát ezért fizetnem kell.
A mobilhálózatok esetében nem kilohertzről beszélünk, kezdetben megahertzről, most pedig gigahertzről –
ez az 5G esetében a 6 vagy 8 GHz-ig terjedő tartomány.
Rögtön rátérek arra, hogy miért olyan fontosak a magas frekvenciák.
Nos, most a mobilhálózatokról van szó, ez egyértelmű, van egy adónk, a bázisállomás, amely általában egy vagy néhány
kilométerre van – az 5G esetében ez akár csak 100 méter is lehet –, sok telefon vevőként, és sok telefon
egyszerre adóként is működik, ezt már röviden említettem.
Szép hullámzó képet ad, amikor mindannyian egyszerre csinálnak valamit.
És nekem mindig nagyobb sávszélességre és nagyobb adatátviteli sebességre van szükségem.
Ezt egyébként úgy lehet elképzelni, mint a szövetségi költségvetés esetében:
Ez még régen, 1950 körül volt, amikor születtem, 100 millió körüli összegről volt szó, több száz millió.
Így 2–3 milliót tudtam finanszírozni.
Most már milliárdokról beszélünk, és ehhez természetesen 500 milliárd vagy valami
ilyesmi szövetségi költségvetésre van szükségem.
Itt is hasonló a helyzet: ha nagy adatátviteli sebességet szeretnék elérni, akkor
sokkal nagyobb sávszélességre van szükségem.
Egy tipikus példa: az eredeti analóg televíziózásnál a sávszélesség körülbelül 5 MHz volt.
Digitálisan már csak körülbelül 1 MHz és egy kicsit több.
A GHz-es tartományban az a döntő, hogy milyen sávszélességet használok, és éppen mennyi adatot
szeretnék átvinni – ez pedig dinamikusan történik.
Térjünk vissza a sávszélességre – ezt tulajdonképpen már említettem is: az analóg műsorszórás zavarérzékeny, míg a
digitális televíziózás és műsorszórás ellenáll a zavaroknak.
De csak úgy mellékesen említettem, hogy a digitális televíziózásnak vannak apró rendszerhibái.
Ha vannak köztünk focirajongók, figyeljétek meg: ha egy játékos alacsony, esetleg valami pirosat visel, és a zöld gyepen
fut, akkor – ha odafigyeltek – mindig egy kis vonal veszi körül.
Ez egy hiba, de nem igazán szembetűnő.
Matematikai szempontból ez az úgynevezett Gibbs-jelenség – ennél többet nem mondok erről.
Nos, az átvitelről szó van: miért éppen ilyen magas frekvenciák, ezt már elmondtam.
Minden adatátvitelhez bizonyos mennyiségű frekvenciára, azaz egy frekvenciasávra van szükség.
Ez nem fedhet át a többivel.
És ha sok csatornám van, akkor egyszerűen sokkal több sávszélességre van szükségem, és ha
sok adatot akarok továbbítani, akkor még többre.
Szóval a videó, ahogy már említettem, MHz, rengeteg adat, 10–100 MHz.
Valószínűleg még ennél is több lehetséges, a körülményektől függően.
A 6G esetében biztosan – persze ez mindig attól is függ, hogy éppen milyen igényeink vannak.
Oké, ezt már korábban röviden szóban is említettem, szándékosan, mert ha csak mesélek valamit, akkor az emberek
jobban odafigyelnek rá, mintha közben látnának is valamit.
Tehát: 100 MHz nagyjából annyit jelent, hogy milliárd eurós költségvetésre van
szükségem, vagy gigahertzes frekvenciaköltségvetésre.
És a grafikonon, jobbra, ott láthatók azok a sávszélességek, amelyekre például az UMTS-nek szüksége volt – ez a 3G
volt –, majd az LTE már lényegesen többet igényelt, és most az 5G-nek még ennél is sokkal többre van szüksége.
És ahogy már mondtam, ez attól függ, rugalmasan kezelik a dolgot, de nagyjából így lehet elképzelni.
Nos, most már megvannak, úgy mondhatnánk, az alapok, és ami most következik, az – mondjuk úgy –, a kritikus pontok.
Ezzel egyelőre az alapokat átvettük. Itt újra láthatók a spektrumok.
Látható, hogy az 5G-hez lényegesen több szükséges, mint a 4G-hez vagy az LTE-hez. Az LTE
egyébként a „Long Term Evolution” rövidítése.
Egy meglehetősen jelentéktelen dolog, aminek különböző szakaszai is vannak.
Mostantól kezdődik az érdekes rész a biológia szempontjából, illetve a lehetséges káros hatások tekintetében.
Van egy szabály: minél magasabb a frekvencia, annál nagyobb az átvitt energia.
Talán néhányan tudják, hogy a rádiójel egy hullám, de ugyanakkor olyan is, mint egy kis ágyúgolyó vagy
egy foton – a fény esetében ezt fotonnak is nevezik.
És minél magasabb a frekvencia, annál nagyobb az energia, ami abban a dologban rejlik.
És ha ezt az 5G-hullámot a bőröm vagy a szemem elnyeli, akkor annak van egy bizonyos
behatolási mélysége, és teljes mértékben felszívódik.
És ha most, mondjuk, 100 MHz-ről beszélek 8 GHz-hez képest, az azt jelenti, hogy
energiacsomagonként 80-szor több energia hat rám.
Egyszerre hullám és egyfajta csomag is, attól függően, hogy honnan nézzük.
És ez a legrosszabb az egészben.
Egy előadáson vagy bemutatón hallottam: „Igen, ez remek”, vagy mit látunk?
Itt láthatjuk, hogy minél magasabb a frekvencia, annál kisebb a behatolási mélység.
Ez a behatolási mélység, ez pedig a frekvencia – mindkettő logaritmikus ábrázolás.
Ellenkező esetben nem látnánk semmit, ha lineáris lenne, és csak annyit jegyezzünk meg: minél
magasabb a frekvencia, annál kisebb a behatolási mélység.
Így fogalmazták meg: „Ez jó, így nem megy olyan mélyre.”
Többek között sugárvédelmi szakemberként is képzett vagyok, mivel sok éven át radioaktív anyagokkal dolgoztam.
Ott tanultam meg, hogy minél kisebb a behatolási mélység, annál rosszabb. Miért?
Az energiasűrűség – függetlenül attól, hogy radioaktív ionizáló sugárzásról vagy nem ionizáló sugárzásról van szó.
Minél kisebb a behatolási mélység, annál több energia halmozódik fel egy adott térfogatban.
És ez, úgy gondolom, kézenfekvő: minél több energia jut egy adott térfogatba, annál nagyobb az esélye,
hogy ez esetleg problémákat okoz és károkat eredményez.
Valójában meglehetősen naiv módon azt mondták, hogy igen, az ionizáló sugárzás természetesen káros, de a helyzet az – ezt a
következő felszólalók biztosan még részletesebben is kifejtik majd –, hogy ez a nem ionizáló sugárzás is problémákat okoz.
Nos, ez talán a legfontosabb dia egyáltalán.
A kis behatolási mélység nem jó, hanem rossz.
Nos, bal oldalon egy, az 5G-re jellemző sematikus ábrát látunk.
Nem az egész 5G-hálózat – vagyis a vidéki területeken ez nem így működik –, de a sűrűn beépített területeken úgy fog működni, hogy
nem egyetlen antennával, hanem egy úgynevezett antennamátrix segítségével – például 8x8 adóval – elektrotechnikai
beavatkozás révén hoznak létre egy sugárnyalábot.
De egy sugár… az ember rögtön egy zseblámpára vagy lézerre gondol, pedig nem erről van szó.
Ennek az előadásnak az előkészítése során nekem is először meg kellett tanulnom.
Én is valahogy így képzeltem el.
De nem, nem erről van szó, ezeket ceruzasugaraknak is nevezik, hanem inkább erről: ez egy úgynevezett polárdiagram.
Ez azt mutatja, hogy ennyi-ennyi egymással összehangoltan sugárzó egyedi antenna esetén milyen irányba mutat az
intenzitás, és a 0 fokos irányt látjuk, ez a fő sugárnyaláb – ezeket a dolgokat sugárnyaláboknak is nevezik.
Ez nem annyira lokalizált és irányított, de természetesen a gyakorlatban sokkal jobb, mintha körkörös
sugárzás lenne, ahogyan azt a gömbhullámok esetében láttuk.
Célzottan azokra irányul, akiknek szükségük van rá, és egy kicsit a környezetükre is, a
többiek pedig már nem vesznek észre belőle annyit.
Ez már önmagában is pozitív dolog, de aki a sugárzás hatásának van kitéve – és ez nem csak ő, hanem esetleg az is, aki véletlenül
mellette áll –, az természetesen szintén ki van téve ennek.
De ahogy már mondtam, a nagyobb veszélyt valójában a saját készülék jelenti, legalábbis ha így használja.
Ha kihangosítva beszélsz, és a kezedben tartod, így sokkal jobb, szóval csak ajánlani tudom.
Nos, az 5G-nek tehát 700 MHz-es sávszélessége van, itt pedig 26 GHz-ig szerepel, így tudomásom szerint az 5G csak 8
GHz-ig terjed – ahogy a Jereván Rádió is mondja: „Attól függ!”
Tehát ha van egy vidéki területem, ott az alacsony frekvenciákat használom.
Miért? Mert ezeket a levegő gyakorlatilag nem nyeli el, így erre a területre nincs szükségem bázisállomásra.
Ha irányított sugárzással akarok dolgozni, vagyis a legmagasabb frekvenciákon, akkor „szemre becsülve” valószínűleg 100
kisebb bázisállomásra lesz szükségem. Ez pedig sokkal drágább.
És akkor van még egy középső rész és egy szűkebb rész.
Így kell elképzelni. Szóval Vilsbiburg nem különösebben nagy, szerintem inkább közepes méretű.
És ha egy nagyobb városban vagyunk, ott az 5G – ami nagyon valószínű, akár már ma, akár valamikor a
közeljövőben – 5G-nek fogják hívni; ez ugyanis egy bizonyos ideig tart, amíg mindez technikailag megvalósul.
Ez is egy kis pénzbe kerül.
Rendben, szóval ez most – mondjuk úgy – csak a technikai részleteket mutattam be, és már egy
kicsit utaltam is arra, hol lehetnek problémák.
Általánosságban szólva hiányzik számomra az úgynevezett elővigyázatossági elv.
Az EU-ban eddig tulajdonképpen az volt a szokás, hogy egy új technológiát csak akkor vezettek be, ha egy
alapos kockázatelemzés és kockázatértékelés alapján meggyőződtek arról, hogy az valóban biztonságos.
Az USA-ban ez kicsit fordítva van.
Először megcsinálod, aztán megnézed, történik-e valami, és ha igen, akkor fékezel.
Kedves műsorvezetőnk, Ronny, az imént említette a koronavírus-oltást is; abban az esetben az
elővigyázatosság elve már messze nem érvényesült.
Még a volt szövetségi kancellárunk is azt mondta: „Mindannyian kísérleti nyulak vagyunk”.
De biztos vagyok benne, hogy az itt ülők közül nem sokan voltak hajlandók kísérleti alanyokká válni.
És ami a mobilhálózatot illeti, úgy vélem, hogy valahol nem tartották tiszteletben az elővigyázatosság elvét.
És szinte pontosan betartottam a 20 percet.
Tehát még egyszer összefoglalva: a rádióhullámok nem láthatók, vákuumban terjednek, de hatalmas sebességgel.
És a mobilhálózatnak kétségtelenül vannak hasznos alkalmazásai, ezt Ronny is már említette.
De, de ahogy már mondtam, az elővigyázatosság elve tulajdonképpen érvényes.
Minél magasabb a frekvencia, annál nagyobb az energiabevitel, és sűrű beépítésű területeken
irányított sugárzás lép fel, illetve fog fellépni.
Egyrészt jó, hogy az általános terhelés kicsit csökken, de másrészt ez nem olyan jó, mert aki a sugárnyalábban
van, az így egy kicsit nagyobb terhelésnek van kitéve.
Igen, ennyi volt. Köszönöm.
A mobiltelefonok és a Wi-Fi sugárzása károsítja az embereket, az állatokat és a környezetet.
Sugárzásmentes zónákra van szükségünk! asza.org