Aby wyznaczyć oba te parametry niezbędne jest określenie częstotliwości fal magnetycznych i odpowiadających im długości. W przypadku rozwijanego standardu 5G planowanie jest wykorzystanie częstotliwości od kilku do kilkudziesięciu gigahertzów. W Unii Europejskiej zatwierdzono wykorzystanie trzech pasm do testowania technologii 5G: 700 MHz (czyli 0.7 GHz), 3.6 GHz oraz 26 GHz [1]. Większość krajów w pierwszej kolejności koncentruje się na paśmie 3.6 GHz, więc skoncentruję się na tym przypadku.

Częstotliwość fal elektromagnetycznych 3.6 GHz odpowiada długości 8.3 cm. Ta długość określa maksymalny rozmiar oczek siatki która ma jakikolwiek wpływ na propagację fal elektromagnetycznych. Użyteczne klatki Faradaya muszą mieś rozmiar oczek co najwyżej dziesięciokrotnie mniejszy, czyli 8.3 mm. Im wyższa częstotliwość fal radiowych tym oczka muszą być mniejsze; 26 GHz odpowiada długości 1.2 cm, a oczka użytecznej klatki muszą mniejsze niż 1.2 mm.

Grubość niezbędnej siatki jest zależna od wykorzystanego materiału i jest określona przez tak zwany „efekt naskórkowy”. Ten efekt określa jak daleko wgłąb przewodnika wnikają fale elektromagnetyczne. Jeśli ekran jest cieńszy niż ta głębokość, to będzie mało efektywny. Ogólnie rzecz ujmując głębokość wnikania fal elektromagnetycznych jest tym mniejsza, im wyższa jest częstotliwość promieniowania, i im wyższe przewodnictwo wykorzystanego materiału. W przypadku miedzi i fal o częstotliwości 3.6 GHz ta głębokość wynosi około 0.6 μm (czyli 0.0006 mm; około 100 razy mniej niż grubość ludzkiego włosa). Dla zapewnienia odpowiedniej skuteczności, nawet przy wykorzystaniu gorzej przewodzącego metalu należy zastosować siatkę o grubości kilkadziesiąt razy większej.

Starsze technologie telefonii komórkowej 2G-4G wykorzystują podobny zakres częstotliwości 1-8 GHz, a zatem wymagane parametry klatki są dość podobne.

Na koniec pozwolę sobie na dwa słowa na temat potencjalnego zagrożenia dla zdrowia ze względu na promieniowanie związane z technologią komórkową. Wykorzystane fale radiowe i mikrofale mają bardzo niskie częstotliwości biorąc pod uwagę możliwość uszkodzenia tkanki przez pojedyncze fotony – nie jest to tzw. promieniowanie jonizujące. Najmniej energetycznym promieniowaniem jonizującym jest promieniowanie UV o długości fali <300 nm – czyli ponad 1000 razy krótszej niż pasmo 26 GHz. Najbardziej realistycznym zagrożeniem jest bezpośrednie ogrzewanie tkanki przez promieniowanie. Minimalna moc promieniowania mogąca wywierać taki skutek została określona na podstawie badań naukowych i jest podsumowana w raporcie Międzynarodowa Komisja ds. Ochrony Przed Promieniowaniem Niejonizującym (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection; ICNIRP) [2,3]. Maksymalne dozwolone moce zostały określone na podstawie tych badań z uwzględnieniem marginesu błędu o czynnik 10 do 50. W odpowiednim zakresie częstotliwości rekomendacje uaktualnione w tym roku pozostały nie zmienione względem standardów wyznaczonych w roku 1998 [4]. Europejskie regulacje opierają się na tych zaleceniach i do nich stosują.

[1] https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/news/european-commission-harmonise-last-pioneer-frequency-band-needed-5g-deployment
[2] https://www.icnirp.org/en/frequencies/radiofrequency/index.html
[3] International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection. „Guidelines for limiting exposure to electromagnetic fields (100 kHz to 300 GHz).” Health Physics 118.5 (2020): 483-524.
[4] https://www.icnirp.org/en/differences.html