¿Las antenas de estaciones base de teléfonos celulares emiten la misma potencia de ondas que un teléfono celular?
Supongo que sí porque ambas ondas necesitan viajar la misma distancia, ¿verdad?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
dwestbrook
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1754
En principio, esto es simétrico, correcto.
En la práctica, la torre controlará tanto su potencia de transmisión como la de los teléfonos conectados para obtener una configuración funcional, y la torre también utilizará técnicas de formación de haces para dirigir la potencia solo en direcciones específicas.
Para que la recepción funcione, la torre necesita recibir a todos los teléfonos conectados a niveles aproximadamente similares, porque el amplificador analógico detrás de la antena se comparte para todas las conexiones, y la división se realiza más tarde, en datos digitales, que tienen un rango dinámico limitado, por lo que la potencia de transmisión real en los teléfonos depende en su mayoría de la distancia y de las propiedades de transmisión a la estación base a la que están conectados.
La potencia de transmisión en la torre depende de las capacidades de recepción de los teléfonos a los que la transmisión necesita llegar, en gran medida cuánta ganancia está disponible en sus amplificadores de RF, y si hay otras transmisiones que limitan aún más la ganancia disponible.
Por ejemplo, si tengo un módem LTE descargando muchos datos, y uso mi teléfono en la misma habitación, la antena del teléfono también captará el tráfico LTE del módem a la torre a un nivel bastante alto, por lo que necesita reducir la ganancia del amplificador de recepción para no sobrecargar la etapa del mezclador. Notificará esto a la torre, y la torre aumentará entonces la potencia de transmisión a este teléfono para compensar esta reducción en la ganancia de recepción.
En resumen, cuánto se irradia realmente depende de muchos factores. En general, todos tratarán de usar la configuración más pequeña posible, lo que será considerablemente menor cuando las estaciones base estén colocadas más cerca una de la otra.
fraxinus
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69
El mismo orden de magnitud - algo sí
Lo mismo exactamente - no realmente.
La propagación de la señal de radio es bastante simétrica entre la estación base y la antena del teléfono celular. Esto es independiente de factores como el formación de haces, sectores celulares, ganancia de antena y similares. Sin embargo, sus limitaciones de diseño y sus casos de uso son bastante diferentes.
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La estación base tiene energía barata y abundante disponible, por lo que simplemente puede usar más energía si esto podría mejorar la conexión. El teléfono tiene su batería de capacidad finita, sus límites de SAR y sus límites de enfriamiento del transmisor que restringen este enfoque. Los teléfonos varían su potencia de transmisión de radio, pero dentro de sus propios límites.
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La estación base también podría utilizar circuitos de recepción más sensibles (pero voluminosos y que consumen mucha energía) para poder escuchar la señal más débil del teléfono y así poder negociar con el teléfono una potencia de transmisión más baja en el lado del teléfono.
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La estación base sirve a múltiples teléfonos (cientos o miles) a la vez. Debe transmitir los datos de bajada para todos los teléfonos y los teléfonos solo deben transmitir sus propios datos de subida.
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Mientras que las conexiones de voz son generalmente simétricas (las tasas de datos de subida y de bajada son iguales), las conexiones de datos (por ejemplo, utilizadas para navegar por la web) están bastante dominadas por la bajada con tasas de bajada/subida de 5-50. Esto se traduce en la estación base teniendo que transmitir en promedio muchas más paquetes de datos, en comparación con el teléfono.
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La distribución habitual del ruido de radio favorece a la estación base (generalmente está lejos de fuentes de ruido de radio que no sean su propio equipo). Por otro lado, el teléfono generalmente está cerca de equipos domésticos, de oficina e industriales, por lo que la estación base debe usar más energía para superar el ruido alrededor del teléfono.
Todo esto se puede resumir en:
El teléfono irradia como máximo 1 vatio (3G o superior) o 2 vatios (2G) que se promedian en unos pocos cientos de milivatios. En condiciones de buena cobertura, esto puede reducirse a unos pocos milivatios para el caso de uso típico. Si no hay tráfico de datos y el teléfono no se mueve, no transmite nada durante horas. Así es como los teléfonos no inteligentes funcionan durante una semana con una batería de 2-4 Wh.
La estación base puede irradiar tan poco como menos de 1 vatio (para micro celdas) o cientos de vatios (para las celdas habituales) en promedio. Algunas estaciones base especiales alcanzan niveles de potencia de radio en el rango de kilovatios.
Si resulta ser el único usuario de una estación base, el teléfono y la estación base resultan ser de la misma generación tecnológica, la distancia es moderada y solo realiza una llamada de voz (sin navegación web, etc.), es probable que el teléfono y la torre celular irradien la misma cantidad de potencia de radio. Pero esto suele no ser el caso.
Pierre Buyle
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3107
Sí, aproximadamente. Como se descubrió con una sencilla búsqueda en Google:
- Torre de celular: Potencia radiada efectiva = 5~10 W
- Cellular: Potencia radiada efectiva = 3 W
Sin embargo, cabe destacar que una torre de celular maneja muchas llamadas, cada una utilizando ese nivel de potencia, por lo que la potencia total de la torre de celular es mucho mayor que ese valor. Un celular maneja una sola llamada.
Simon EI3JDB
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La torre celular emite mucha más potencia que el "equipo de usuario" (UE - el teléfono en tu bolsillo.)
Lo importante para transportar información es la densidad espectral de potencia, que es una medida de cuánta potencia hay en un rango de frecuencia dado. A medida que aumenta el rango de frecuencia, se necesita más potencia para superar el ruido en un espectro más amplio. Una mayor densidad espectral de potencia resulta en una mayor relación señal/ruido, lo que, para 4G y 5G, significa más bits por símbolo y, por lo tanto, tasas de datos más altas.
El UE necesita transmitir suficiente potencia para proporcionar un enlace ascendente útil. La estación base necesita transmitir suficiente potencia para proporcionar enlaces descendentes útiles para todos los UEs que están utilizando la estación base.
En la práctica, una de esas antenas que ves en la parte superior de un mástil está emitiendo decenas de vatios de RF. El móvil en tu bolsillo está emitiendo decenas o cientos de milivatios.
