Come fuzionano i telefoni cellulari?

"Quando si effettua una chiamata, il cellulare emette radioonde (conosciute anche come radiofrequenza o energia 'RF'). Queste onde radio sono ricevute dall'antenna della più vicina stazione base.

Una stazione base consiste in uno più radiotrasmettitori e ricevitori, nonché in antenne per la comunicazione con singoli telefoni cellulari nella zona." 

Ma allora come funziona una stazione base? "Quando la stazione base riceve le radioonde da un telefono cellulare, lo dirige verso un altro punto (denominato 'switch') che a sua volta dirige la chiamata a un'altra stazione base o alla normale rete telefonica fissa, a seconda del tipo di chiamata.

Le stazioni base sono limitate da due fattori: il numero di chiamata che sono in grado di gestire e l'area geografica che riescono a coprire.

Per ovviare a tali limiti, le stazioni base sono situate in zone strategiche, denominate 'cellule'. Le stazioni base, se ben posizionate, permettono di riutilizzare in altre cellule la radiofrequenza disponibile, consentendo quindi alla rete di gestire un numero di chiamate di gran lunga superiore. Inoltre la stazione base deve funzionare a bassa potenza per non interferire con le altre stazioni base della zona."
 Dove sono ubicate le stazioni base? "Le stazioni base sono spesso situate  su torri, tetti di edifici o all’interno di strutture già esistenti. In molti uffici vi sono piccole stazioni base all’interno dell’ edificio stesso. Oggigiorno, in numerose abitazioni si utilizzano telefoni portatili (senza fili). L’unità base che si inserisce nel collegamento telefonico è in realtà una stazione base in miniatura che funziona esattamente secondo gli stessi principi delle grandi stazioni base visibili in strada. Ciò che é importante è che, a prescindere dal tipo, le stazioni base funzionano a bassi livelli di potenza e anche laddove possa esservi rischio di esposizione per  le persone, tali campi sono ben al di  sotto dei pertinenti limiti di sicurezza."
Quali fattori determinano il numero di stazioni base necessarie? "E’ credenza comune che le stazioni base siano molte perché vi sono tanti gestori di telefonia mobile. Le stazioni base sono in grado di gestire  un numero limitato di chiamate anche ricorrendo a tecniche sofisticate.  Di conseguenza, il numero complessivo  di stazioni base dipende dalla tecnologia  e dal numero di persone che utilizzano telefoni cellulari."

(da MMF - Telefoni cellulari, stazioni base)

Che cosa è un'onda elettromagnetica? In maniera molto semplice e generale si può rispondere che un'onda elettromagnetica, cui è sempre associato un campo elettromagnetico, rappresenta una particolare modalità di propagazione nello spazio e nel tempo dell'energia elettromagnetica, propagazione dipendente per altro dalle caratteristiche del mezzo attraversato. Questa forma di energia è emessa da ogni corpo a temperatura superiore allo zero assoluto (-273·C), anche da quello umano e dalla stessa Terra, ed inoltre è molto familiare a tutti, anche se in alcuni casi è invisibile. Un'onda elettromagnetica è composta da un campo elettrico e da un campo magnetico, collegati fra loro da relazioni matematiche non sempre semplici, e sono proprio i valori di questi campi a caratterizzare l'onda: infatti, si definisce intensità o ampiezza di un'onda elettromagnetica (grandezza da non confondere con la sua energia) il valore che assumono istante per istante il campo elettrico (misurato in Volt/metro) ed il campo magnetico (misurato in Ampere/m). Un'altra quantità che caratterizza l'onda elettromagnetica è la densità di potenza (misurata in Watt/m2), cioè la potenza trasportata dall'onda per unità di superficie, definibile ad una certa distanza dalla sorgente. Un'onda elettromagnetica è comunque una forma di segnale periodico, cioè ripete i suoi valori di ampiezza nel tempo e nello spazio, ed è quindi caratterizzata anche da altre grandezze fisiche, quali il periodo, misurato in secondi, la frequenza, espressa in cicli al secondo e misurata in Hz, la lunghezza d'onda, misurata in metri e nei suoi multipli e sottomultipli, e l'energia, misurata in elettrovolt (eV) e nei suoi multipli e sottomultipli. Queste grandezze sono strettamente intercorrelate fra loro da semplici relazioni matematiche, che permettono di ricavare il valore di ognuna, una volta nota una sola di esse. In particolare, proprio per l'importanza che assume la frequenza di un'onda elettromagnetica nelle interazioni con la materia biologica, è importante ricordare che la frequenza e la lunghezza d'onda sono fra loro inversamente proporzionali, mentre la frequenza e l'energia sono direttamente proporzionali.

L'insieme delle radiazioni elettromagnetiche, classificate in base alla loro frequenza, costituisce lo spettro elettromagnetico