Antenne Massive MIMO 5G, pubblicata nota per la loro valutazione previsionale

L'analisi previsionale dell'impatto elettromagnetico sugli impianti di telefonia mobile è il processo valutativo attualmente più importante e delicato per la protezione della popolazione, in quanto si valuta l'esposizione elettromagnetica derivante dai componenti dell'impianto alla massima potenza dell'impianto stesso, insieme alle immissioni derivanti da altri impianti di telecomunicazioni vicini, se esistenti, su tutti i fabbricati del circondario, con riferimento alla prevista collocazione dell'impianto. Data la variabilità dell'entità dell'impatto elettromagnetico, a seconda del carico di utenti serviti dall'impianto, che presenta un minimo relativo nelle ore centrali nottune e un massimo relativo nelle ore diurne/serali, ma senza raggiungere mai - in condizioni di ordinario funzionamento - la potenza massima nominale erogabile dall'impianto, la valutazione previsionale di impatto elettromagnetico pre-installazione, svolta dal gestore dell'impianto e validata dall'organo di controllo (Agenzia Regionale Protezione Ambiente-ARPA) è in generale un vincolo più stringente di qualunque misura di campo elettromagnetico effettuata dopo l'installazione dell'impianto. In una eventuale sessione di misura post-installazione, infatti, tipicamente ARPA misura l'impatto elettromagnetico nelle condizioni di esercizio correnti dell'impianto durante la sessione di misura, che possono essere una modesta percentuale dell'impatto elettromagnetico (tipicamente inferiori al 50%) nominale a pieno carico dell'impianto. Questa valutazione di impatto previsionale è prevista dal codice delle comunicazioni elettroniche (Decreto Legislativo 1 Agosto 2003), il quale richiede al gestore di fornire un insieme minimo di dati radioelettrici caratteristici dell'impianto che servono a caratterizzarne l'impatto elettromagnetico e che permette all'organo di controllo di effettuare verifiche indipendenti sugli elaborati tecnici di impatto elettromagnetico del gestore e sui loro risultati, seguendo le norme tecniche previste e in uso da molto tempo (CEI 211-7 e CEI 211-10, incluse loro varianti e appendici).

L'introduzione recente - da parte dei gestori - di antenne smart utilizzanti la tecnica del beam forming, una delle caratteristiche di punta della nuova tecnologia 5G, non è attualmente prevista nè nei contenuti del codice delle comunicazioni elettroniche in vigore, nè tantomeno dalle storiche norme tecniche sopra citate.

Semplificando un po', la differenza sostanziale tra le antenne non smart e le più recenti antenne smart (previste da 5G e utilizzabili anche nelle ultime release 4G) è che le prime hanno un diagramma di radiazione statico, che non varia nel tempo, andando quindi a "illuminare" il territorio circostante sempre alla stessa maniera: una volta fissato il punto nello spazio di interesse relativamente alla collocazione dell'antenna tradizionale in termini di elevazione e di azimuth, è possibile determinare (anche in fase previsionale) la frazione di energia totale trasmessa dall'antenna che investe quel punto. In altri termini, i lobi principali (ovvero le direzioni in cui viene trasmessa la maggior parte di energia radiante) sono fissi nel tempo e con orientamenti in stretta relazione con la geometria dell'antenna e con la sua collocazione, relativamente al punto di interesse.

Le antenne smart possono invece adattare il diagramma di radiazione in maniera dinamica, a seconda delle esigenze. Una sottoclasse di queste, le antenne Massive MIMO, sono costituite da moltissime antenne elementari (ad esempio 64 o 128 elementi) che funzionano in maniera coerente e orchestrata per costruire dinamicamente (usando sofisticate tecniche di signal processing per il digital beamforming) dei lobi di radiazione estremamente direttivi, nettamente più direttivi delle antenne passive, verso la posizione del terminale mobile o verso un cammino indiretto su cui comunicare. Possono gestire molti distinti lobi direttivi orientati a diversi utenti nella cella, contemporaneamente.

Chiaramente queste differenti tipologie di antenne trasmissive non sono contemplate dal codice comunicazioni elettroniche del 2003. Non meno importante, questa nuova caratteristica nel diagramma delle antenne smart complica non poco la valutazione previsionale dell'impatto elettromagnetico. Nella letteratura di settore, alcuni autori hanno suggerito di adottare degli approcci statistici per valutare l'impatto elettromagnetico nei punti circostanti dello spazio in cui è collocata una tale tipologia di antenna, e questi sono anche gli approcci seguiti nella norma tecnica IEC EN 62232 del Dicembre 2017, recepita tale e quale dal nostro comitato tecnico nazionale (CEI) nel Marzo 2018 (CEI EN 62232 dal titolo "Determinazione delle intensità di campo elettromagnetico a radiofrequenza (RF), della densità di potenza e del tasso di assorbimento specifico (SAR) per valutare l'esposizione umana in prossimità di stazioni radio base"). A tale norma si affianca il più recente rapporto tecnico CEI IEC TR 62669 dal titolo "Casi di studio a supporto della Norma IEC 62232 - Determinazione  dell'intensità di campo RF, della densità di potenza e del SAR in  prossimità delle stazioni radio di base per la valutazione  dell'esposizione umana" che presenta chiarimenti ed esempi di applicazione della norma EN 62232.

Le grandi manovre recentemente effettuate dal CEI, per uniformarsi ai metodi di valutazione di impatto elettromagnetico utilizzati in altri paesi europei, non si fermano al recepimento della predetta norma CEI EN 62232 nel Marzo 2018, ma riguardano l'aggiornamento di una norma importante, la norma CEI EN 50401 del Settembre 2007 "Norma di prodotto per dimostrare la conformità delle apparecchiature di  stazioni radio base ai limiti di esposizione ai campi elettromagnetici a  radio frequenza (110 MHz - 100 GHz) quando messe in servizio", con una nuova versione dell'Aprile 2018. La differenza sostanziale tra queste due versioni è che la prima contiene una deviazione nazionale per tre paesi (Svizzera, Germania e Italia). Per l'Italia veniva infatti dichiarato nella deviazione che la norma EN 50401, che stabilisce limiti (meno protettivi) basati sulla Raccomandazione Europea 199/519 non poteva essere applicata in Italia. Infatti, veniva dichiarato che in Italia "la questione generale relativa alla messa in servizio delle stazioni radio considerate nella EN 50401 è regolamentata dal Decreto 259/2003 e, in particolare, l'aspetto dell'esposizione umana ai campi elettromagnetici, dalla legge 36/2001 e dal decreto Ministeriale dell'8 Luglio 2003 che fissano limiti molto più severi di quelli considerati dalla EN 50401". La versione più recente della norma in questione invece, si riferisce unicamente ai limiti della Raccomandazione Europea 199/519, senza più contenere alcuna deviazione nazionale all'interno della stessa. Come dichiarato nel suo sommario, la nuova versione sostituisce completamente la precedente versione del 2007, che rimane applicabile fino al 24 Luglio 2020.

Una frase eloquente ivi contenuta è la seguente: "[..] la produzione del documento era stata originariamente prevista per il 2020, ma l'esigenza da parte delle agenzie di disporre di uno strumento orientativo per il rilascio delle autorizzazioni ha portato a una revisione delle tempistiche", che lascia trapelare il livello di pressione a cui sono attualmente sottoposti gli organi di controllo per il rilascio di nuove autorizzazioni per sistemi 5G.

L'intenzione del documento sarebbe quella di "rendere omogenei su tutto il territorio nazionale i criteri di valutazione dell'esposizione ai campi elettromagnetici per la suddetta tecnologia [Massive MIMO], in quanto la normativa nazionale non prevede ancora una metodologia specifica applicabile agli impianti forniti di tale tecnologia". Lo scarno documento di SNPA formalizzato a Ottobre però, non spiega come i criteri forniti possano produrre valutazioni protezionistiche corrette nella generalità dei casi in cui la tecnologia Massive MIMO può essere coinvolta, negli scenari attuali e prossimi venturi. Il documento SNPA non spiega come dovrà essere utilizzato il diagramma di radiazione "costituito dall’inviluppo risultante, avendo considerato, per ogni direzione, il valore più alto fra i guadagni di tutti i possibili diagrammi sintetizzabili dall’antenna" che viene richiesto al Gestore, per la valutazione di conformità. Se l'intento non esplicitato da SNPA è quello di utilizzare tale diagramma al posto di un diagramma statico di radiazione tipico, usando la maniera consolidata di elaborazione della valutazione prevista dalla norma CEI 211-10, la potenza trasmissiva fornita a Massive MIMO, nella simulazione verrebbe "spalmata" su un diagramma di radiazione molto diverso da quelli sintetizzabili da tale tipo di antenna, producendo, a mio avviso, valutazioni protezionistiche non conservative.

In un periodo storico come quello attuale, di grandi cambiamenti imposti nei procedimenti di valutazione previsionale dell'impatto elettromagnetico dei nuovi sistemi d'antenna e di rodaggio di nuovi procedimenti complicati e profondamente differenti da quelli storicamente usati fin qui nel nostro paese, inclusi quelli relativi alla tipologia Massive MIMO, ci sarebbe come minimo da aspettarsi - da parte delle istituzioni pubbliche - trasparenza in tali procedimenti, nei confronti del cittadino interessato a conoscere informazioni sulle caratteristiche dei sistemi radianti con cui verrà irradiato. Tuttavia, quando si chiede all'ARPA competente l'accesso agli atti del suo elaborato o di conoscere le caratteristiche radioelettriche degli impianti da loro esaminati, il cittadino generalmente raccoglie un diniego. Questo pare succederà anche per le valutazioni dei nuovi sistemi Massive MIMO oggetto della recente nota SNPA. E' dunque prevedibile, a mio avviso, un aumento di contenziosi legali verso la pubblica amministrazione per il negato accesso agli atti relativi alle autorizzazioni concesse e, una volta ottenuti gli atti, di impugnazione di atti autorizzativi per procedimenti valutativi dell'impatto elettromagnetico condotti con criteri di valutazione oggetto di potenziali obiezioni e critiche.