通信基站對(duì)于周圍廣播接收及人體輻射影響

張耀武

國家新聞出版廣電總局西安監(jiān)測臺(tái) 陜西省 西安市 710101

通信基站對(duì)于周圍廣播接收及人體輻射影響

張耀武

國家新聞出版廣電總局西安監(jiān)測臺(tái) 陜西省 西安市 710101

本文主要介紹了通過科學(xué)有效的測量方法和先進(jìn)儀器對(duì)通信基站周圍電磁環(huán)境進(jìn)行測量，并通過理論和數(shù)據(jù)分析，探究通信基站是否對(duì)中短波接收有影響以及對(duì)周圍居住人群是否構(gòu)成危害。

通信基站 頻譜 廣播接收 電磁干擾

引 言

當(dāng)前，無線電技術(shù)的迅猛發(fā)展和各種新型無線電業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)，廣播監(jiān)測臺(tái)站周圍的無線電設(shè)備逐漸增多，進(jìn)而在廣播監(jiān)測臺(tái)站周圍產(chǎn)生了復(fù)雜的電磁環(huán)境，尤其以通信基站最多。本文主要介紹了應(yīng)用R&S FSH4頻譜分析儀、R&S PR100接收機(jī)和HE300 0.5～1.75GHz有源天線，對(duì)通信基站周圍電磁環(huán)境進(jìn)行測量和分析，探究通信基站是否對(duì)中短波接收有影響以及對(duì)周圍居住人群是否構(gòu)成危害。

1 廣播接收與電信基站輻射

目前，廣播使用的主要是中短波及調(diào)頻廣播，傳統(tǒng)的廣播信號(hào)均為模擬信號(hào)。中短波頻段范圍0～30MHz，采取的是AM(調(diào)幅)調(diào)制方式，中短波廣播的傳播分為地波和天波。地波容易被地表面吸收，不能傳播很遠(yuǎn)。中短波遠(yuǎn)距離傳播主要靠天波來傳播。天波是靠電離層反射而返回到地面的。調(diào)頻廣播頻段范圍為98～108MHz，調(diào)頻廣播采取的是FM調(diào)制方式，調(diào)頻廣播靠空間波傳播，傳輸距離較近限于有效視距范圍內(nèi)。

根據(jù)通信基站發(fā)射特性，其輻射頻率約為900MHz，靠電離層反射傳播，為數(shù)字信號(hào)。信號(hào)采取時(shí)分多址、碼分多址和空分多址三種方式。理論上，通信基站發(fā)射的頻率和廣播發(fā)射的頻率不在一個(gè)頻段且使用頻率相距很遠(yuǎn)，信號(hào)調(diào)制方式不同，不會(huì)對(duì)廣播接收造成影響。電信基站發(fā)射頻率的雜散發(fā)射及其他次生頻率是否對(duì)廣播接收造成影響，只有通過測量和分析，才能全面掌握通信基站對(duì)廣播的影響。

2 基站輻射與廣播接收測量方法

2.1 測量目的

此次對(duì)移動(dòng)通信基站周圍電磁環(huán)境測量有兩個(gè)目的：（1）基站是否對(duì)監(jiān)測臺(tái)中短波接收有影響；（2）基站的電磁輻射是否對(duì)人體構(gòu)成傷害。

2.2 測量儀器

測量儀器采用的是R&S FSH4頻譜分析儀，R&S PR100接收機(jī)，HE300有源天線。

2.3 測量環(huán)境

此次測量選取了陜西省、甘肅省和青海省共10個(gè)基站，包括中國電信基站、中國聯(lián)通基站和中國移動(dòng)基站。在以基站為中心半徑300米范圍內(nèi)，監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)以基站發(fā)射天線為相對(duì)水平零點(diǎn)，間隔90度，分4個(gè)方向做測量線，每條測量線上選取11個(gè)測量點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)之間為等距離設(shè)置。測量高度1.7米（人體平均高度），測量時(shí)避開高層建筑、樹木和高壓線等各類影響。

2.4 測量方法

利用R&S FSH4頻譜分析儀，在基站斷電開啟前和開啟后，進(jìn)行中短波頻譜掃描，對(duì)前后兩次結(jié)果進(jìn)行比較，判斷基站電磁輻射是否對(duì)中短波接收有影響。

利用R&S PR100接收機(jī)，在基站斷電開啟前后，進(jìn)行廣播效果收聽及信號(hào)強(qiáng)度測量。對(duì)前后兩次結(jié)果進(jìn)行比較，判斷基站電磁輻射是否對(duì)中短波接收有影響。

利用R&S FSH4頻譜分析儀進(jìn)行電信基站電磁輻射強(qiáng)度測量。

3 測量結(jié)果與分析

3.1 對(duì)中短波接收的影響

3.1.1 基站斷電開啟前和開啟后，中短波頻譜對(duì)比

以電信基站為例，測量地點(diǎn)選在基站功率最大地點(diǎn)，即離基站最近的地點(diǎn)?；緮嚯婇_啟前和開啟后，利用R&S FSH4頻譜分析儀對(duì)0～20MHz頻段進(jìn)行掃描，結(jié)果如圖1、圖2所示。

圖1 電信基站開啟前中短波頻譜圖

圖2 電信基站開啟后中短波頻譜圖

通過圖1與圖2進(jìn)行比較，電信基站開啟前與開啟后，中短波頻段信號(hào)場強(qiáng)總體一致，信號(hào)背景噪聲未發(fā)生變化。從頻譜圖上判斷，電信基站未對(duì)中短波總體接收造成影響。

3.1.2 利用R&S PR100接收機(jī)，在電信基站斷電開啟前和開啟后，進(jìn)行廣播效果收聽對(duì)比

基站斷電開啟前和開啟后，廣播效果收聽比較如表1。

表1 基站開啟前后中短波廣播效果收聽對(duì)比表

由表1可知，在基站開啟前后，中短波信號(hào)電平與中短波收聽效果沒有變化，由此可判斷電信基站未對(duì)中短波總體收聽效果造成影響。

通過對(duì)陜西省、青海省、甘肅省共計(jì)10個(gè)基站，其中包括中國移動(dòng)基站、中國聯(lián)通基站、中國電信基站的頻譜掃描對(duì)比和廣播接收對(duì)比發(fā)現(xiàn)，未發(fā)現(xiàn)通信基站對(duì)中短波廣播接收造成影響。

3.2 對(duì)調(diào)頻接收的影響

3.2.1 基站斷電開啟前和開啟后，調(diào)頻頻譜對(duì)比

以電信基站為例，測量地點(diǎn)選在基站功率最大地點(diǎn)。基站斷電開啟前和開啟后，利用R&S FSH4頻譜分析儀對(duì)87～108MHz頻段進(jìn)行掃描，結(jié)果如圖3、圖4所示。

圖3 電信基站開啟前調(diào)頻頻譜圖

圖4 電信基站開啟后調(diào)頻頻譜圖

通過圖3與圖4的比較，電信基站開啟前與開啟后調(diào)頻頻段信號(hào)場強(qiáng)總體一致，信號(hào)背景噪聲未發(fā)生變化。從頻譜圖上判斷電信基站未對(duì)中短波總體接收造成影響。

3.2.2 利用R&S PR100接收機(jī)，在電信基站斷電開啟前和開啟后，進(jìn)行廣播效果收聽對(duì)比

基站斷電開啟前和開啟后，廣播效果收聽比較如表2。

表2 基站開啟前后調(diào)頻廣播效果收聽對(duì)比表

由表2可知，在基站開啟前后，調(diào)頻信號(hào)電平與中短波收聽效果沒有變化，由此可判斷電信基站未對(duì)調(diào)頻廣播總體收聽效果造成影響。

通過對(duì)陜西省、青海省、甘肅省共計(jì)10個(gè)基站，其中包括中國移動(dòng)基站、中國聯(lián)通基站、中國電信基站的頻譜掃描對(duì)比和廣播接收對(duì)比發(fā)現(xiàn)，移動(dòng)通信基站為對(duì)調(diào)頻廣播接收造成影響。

3.3 移動(dòng)通信基站電磁輻射強(qiáng)度測量與分析

利用R&S FSH4頻譜分析儀，在基站開啟前后對(duì)0.5G～1.5GHz頻段進(jìn)行了掃描，掃描結(jié)果如圖5、圖6所示。

圖5 基站開啟前基站信號(hào)圖

圖6 基站開啟后基站信號(hào)圖

通過測量，移動(dòng)通信基站電磁輻射強(qiáng)度最大為32.1。

根據(jù)《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》《GB917-88》，適用于一切人群經(jīng)常居住和活動(dòng)場所的環(huán)境電磁輻射。在這個(gè)國標(biāo)中，以功率密度微瓦每平方厘米作為計(jì)量單位，將環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度分為二級(jí)。

一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：安全區(qū)，指在該環(huán)境電磁輻射強(qiáng)度下長期居住、工作、生活的一切人群（包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者），均不會(huì)受到任何有害影響的區(qū)域。

二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：中間區(qū)，指在該環(huán)境電磁強(qiáng)度下長期居住、工作和生活的一切（包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者），可能引起潛在不良反應(yīng)的區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)，可建造工廠和機(jī)關(guān)，但不許建造居民住宅、學(xué)校、醫(yī)院和療養(yǎng)院等。

根據(jù)我國環(huán)境電磁波許輻射強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，如表3，只要電磁輻射強(qiáng)度在10，對(duì)所有人群都是絕對(duì)安全的。

表3 環(huán)境電磁波許輻射強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

監(jiān)測結(jié)果表明，基站周圍電磁輻射環(huán)境功率密度遠(yuǎn)小于國家一級(jí)（安全區(qū)）10的限值，只有0.0032，是安全標(biāo)準(zhǔn)的千分之三，因此，通信基站對(duì)周圍人群是安全的。

結(jié)束語

本文通過通信基站對(duì)于周圍廣播接收及人體輻射影響的理論分析與實(shí)際測量，得出通信基站對(duì)周圍廣播接收未造成影響。同時(shí)，移動(dòng)通信基站對(duì)周圍居住人群也不會(huì)造成電磁傷害。實(shí)際生活中，我們周圍的電磁環(huán)境很復(fù)雜，不是某個(gè)單一輻射，而是各種電磁輻射的混合。盡量遠(yuǎn)離各種電磁輻射，特別是各種大功率電器，才能保證免受電磁輻射的傷害。

[1]陳德澤.廣播電視監(jiān)測技術(shù)[M].北京：中國廣播電視出版社，2008年.

[2]樊昌信，曹麗娜.《通信原理》第6版[M].北京：國防工業(yè)大學(xué)出版社，2007年.

審稿人：嚴(yán)志剛 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺(tái) 正高級(jí)工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

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張耀武 國家新聞出版廣電總局西安監(jiān)測臺(tái) 高級(jí)工程師