Seguridad contra radiación 5G y análisis de transmisión por cables coaxiales

“Lo que no se mide, no se puede mejorar”.

En Ayscom dataTec, como empresa líder en el sector de la instrumentación de test y medida, nuestro objetivo es proveer de los mejores equipos de medida a nuestros clientes y formarles en el uso de los mismos para su aplicación de medida.

Fiel reflejo de esta metodología de trabajo es el reto que recientemente hemos completado con éxito de la mano de una importante empresa del sector tecnológico: evaluar el impacto de las emisiones electromagnéticas de radiofrecuencia (RF) y 5G sobre el público general y los trabajadores, y la monitorización de la transmisión de señales por cable coaxial hasta 6 GHz.

En 2020 se nos planteó un importante y pionero reto en España: la caracterización y análisis RF en instalaciones HFC (o coaxiales) de una de las grandes empresas teleoperadoras mundiales, así como la evaluación de las emisiones electromagnéticas de radiofrecuencia y 5G.

Nuestra área de ventas junto con la de soporte y aplicaciones se pondrían manos a obra para desarrollar un plan de medidas que cubriesen las particulares necesidades técnicas y logísticas de nuestro cliente.

El proyecto tenía como objetivo caracterizar y analizar distintos tipos de cables RF utilizados actualmente en diferentes localizaciones de España para adaptarlos a los nuevos protocolos de comunicación y, por otro lado, evaluar emisores de antenas base con frecuencias de hasta 6 GHz.

Desde Ayscom dataTec no solo proporcionaríamos a nuestro cliente conocimientos sobre el comportamiento de sus instalaciones, sino que ejecutaríamos medidas que permitiesen conocer detalladamente el estado físico de las líneas, con el fin de poder desarrollar labores preventivas de mantenimiento o sustitución, en caso de obtener resultados por debajo de ciertos límites.

Para desarrollar este análisis, se tuvieron en cuenta 8 métricas de interés:

• Medida de la potencia total de emisión electromagnética en ciertas bandas de frecuencia
• Medida de la potencia total electromagnética en bandas 5G (3.2 – 3.8 GHz)
• Medida de las señales secundarias de sincronización (SSS) de 5G
• Pérdida de Retorno (Return Loss o RL) en cables
• Distancia al Fallo (Distance to Fault o DTF) en cables
• Reflexiones en Dominio del Tiempo (Time Domain Reflections o TDR) en cables
• Carta de Smith/Vector Network Analyzer para caracterización de impedancia de acople de los cables
• Pérdida de Inserción (Insertion Loss o IL) en cables

Una vez planteado y configurado el plan de medidas, y el posterior asesoramiento, Ayscom dataTec aportó su experiencia en la búsqueda personalizada de equipos para poner a disposición del cliente los equipos adecuados para la medida:

_ Analizador FieldFox N9915B de Keysight Technologies

Este potente analizador RF de 2 puertos, dada su versatilidad desde los 30kHz hasta los 9 GHz, permitiría realizar prácticamente todas las medidas necesarias (salvo las de radiación electromagnética).

_ Analizador selectivo en frecuencia SRM-3006 de Narda Safety Test Solutions

Este analizador permite evaluar las emisiones de campo electromagnético para cada frecuencia, canal o servicio, y demodularla para obtener, por ejemplo, los valores de patrones LTE, UMTS, 5G, etc.

Auxiliarmente se utiliza un Analizador SignalShark de Narda Safety Test Solutions que permite localizar los focos emisores mediante antenas automáticas y manuales con análisis espectral en tiempo real y 100% de efectividad de localización para señales de hasta 3,125 μs de duración.

1. Medición de potencia total de emisión electromagnética en ciertas bandas de frecuencia:

La medida, realizada con el medidor SRM-3006 de Narda, consiste en la evaluación mediante integración del nivel de campo eléctrico y magnético por bandas de frecuencia interesantes para el estudio siguiendo las normativas RD 299/2016 (para seguridad laboral de trabajadores) y RD 1066/2001 (para protección del público general ante las radiaciones).

2. Medición de potencia electromagnética en bandas 5G:

De la misma manera que la anterior medición, se llevan a cabo medidas de integración de niveles de radiación EMF en las bandas operativas de 5G, en concreto entre 3,2 y 3,8 GHz

3. Medida de señales secundaria de sincronización en 5G:

Con el mismo medidor, se llevan a cabo medidas de la señal secundaria de sincronización, señal referencia para la evaluación de emisiones de 5G siguiendo los protocolos de comunicación. Esta evaluación del nivel de campo EMF emitido específicamente en estas señales permiten evaluar la seguridad del 5G en general.

4. Pérdidas de retorno en cables:

La Pérdida de Retorno tiene como objetivo cuantificar la relación entre la energía transmitida y la energía reflejada, es decir, aquella que se produce por las reflexiones del DUT, que se traducen en pérdidas. Estas medidas se realizan con el analizador FieldFox de Keysight Technologies.

5. La medida de Distancia a Fallo en cables:

Tiene como fin representar las pérdidas de RL frente a longitud (metros). En este caso, si en el cable apareciesen fallos palpables que afectan a su rendimiento, obtendremos en una distancia concreta (por ejemplo 80 metros) un pico de reflexión que se diferenciaría del resto de puntos de la gráfica.

6. La medición de Reflexiones en el Dominio del Tiempo (TDR) en cables:

Permite conocer la naturaleza de los fallos encontrados en la medida DTF permitiendo al usuario saber si el fallo se trata de un cortocircuito, circuito abierto o simplemente el DUT se comporta correctamente.

7. Medición de impedancia:

Adicionalmente, nuestro cliente tenía la necesidad de conocer la impedancia imaginaria del cable en función de la frecuencia de trabajo. En este caso nos basaríamos en el Analizador Vectorial de Redes y su medida Carta de Smith llegando a determinar la naturaleza inductiva o capacitiva del cable o dispositivo bajo prueba.

8. Pérdida de Inserción en cables:

Tiene como objetivo determinar la cantidad de energía perdida, ya sea por reflexiones o atenuaciones al transmitir una señal desde un extremo y recibirla desde el otro extremo del cable.

Este ambicioso proyecto de medidas realizado a lo largo de 6 meses, tras un riguroso estudio técnico, aportó medidas en más de 20 emplazamientos de toda España. Ayscom dataTec ofreció toda su experiencia en un proyecto de gran envergadura y demostró su solvencia en la línea de negocio de instrumentación electrónica de test y medida.

Los instrumentos utilizados para este proyecto fueron claves para el desempeño del mismo, demostrando su versatilidad, precisión y reconocimiento internacional en el sector.

Tras años de experiencia de colaboración con nuestros clientes y asesoramiento técnico en todo tipo de aplicaciones, hacemos nuestra la famosa frase de William Thomson Kelvin de que: Lo que no se mide , no se puede mejorar. Mejora el presente para brillar en el futuro.

Más información en: contacto.ad@ayscomdatatec.com