移動通信基站電磁輻射影響因子分析

張樂樂 吳廣芬 尹云麗

摘 要： 電磁波輻射已成為噪聲污染之后，又一種物理性污染，尤其是基站的輻射更令民眾驚駭。基站電磁輻射強度究竟受哪些因素的影響和制約，值得深究和探討。文章通過大量調(diào)查和專業(yè)電磁輻射測量儀的監(jiān)測分析基站電磁輻射的影響因子。

關(guān)鍵詞：通信基站；電磁輻射；影響因子

中圖分類號：X837 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）24-0040-04

Abstract： After the electromagnetic wave radiation has become the noise pollution， another kind of physical pollution， especially the base station radiation， causes the populace to be appalled. What factors affect and restrict the electromagnetic radiation intensity of base station deserves to be deeply studied and discussed. This paper analyzes the influencing factors of base station electromagnetic radiation through a large number of investigations and the monitoring of professional electromagnetic radiation measuring instrument.

Keywords： communication base station； electromagnetic radiation； influencing factor

1 概述

據(jù)工信部報道，我國的手機用戶近幾年大量增加，從2014年的智能手機用戶首次超過5億，到2016年7月可移動電話用戶總量達(dá)到13.04億戶，并繼續(xù)向上增長。為滿足移動通信的順暢及全面性覆蓋，電信運營商需要人員流動的密集區(qū)增加基站建設(shè)?；镜脑黾右环矫鏉M足移動信號的清晰度，另一方面，基站的電磁波輻射污染也引起民眾的恐慌，甚至出現(xiàn)基站建設(shè)過程中被周圍居民阻撓，強行拆除等行為[1-2]。

1.1 移動通訊基站

通訊基站是無線電臺站的一種形式，指在一定的覆蓋區(qū)域內(nèi)，通過移動通信交換中心，與移動電話終端進(jìn)行信息傳遞的無線電收發(fā)電臺[1]。一個完整的基站收發(fā)臺包括無線發(fā)射/接收設(shè)備、天線和所有無線接口特有的信號處理部分?；靖采w半徑為0.5～0.8km，城市邊緣地區(qū)的基站覆蓋半徑為2～3km，農(nóng)村普通覆蓋為4～6km[2]。

1.2 電磁輻射污染

人類使用產(chǎn)生電磁輻射的器具而泄露的電磁能量流傳播到室內(nèi)外空間中，其量超出環(huán)境本底值，且其性質(zhì)、頻率、強度和持續(xù)時間等綜合影響而引起周圍人群的不適感，并使健康和生態(tài)環(huán)境受到損害。電磁輻射是一種物理現(xiàn)象，是能量以電磁波形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象，不能靜止地存在于空間某處，人類工作和生活的環(huán)境可以說充滿電磁輻射。

2 電磁輻射對人體健康危害

電磁輻射是否對人體有害主要取決于兩個因素：一是看電磁輻射頻率的高低，二是看電磁輻射功率的大小。只有當(dāng)這兩個因素超過一定的允許值而造成輻射污染時，才有可能會對人體帶來負(fù)面影響。

移動通信基站的輻射頻率約為900兆赫茲，與電視的輻射頻率基本相當(dāng)。移動通信采取的是微蜂窩技術(shù)，無論是發(fā)出還是接收的功率都非常低，只有十幾毫瓦、二十幾毫瓦的能量級，只要按照標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和做好安全距離的防護，完全不足以造成輻射污染。當(dāng)然基站的輻射強度與其發(fā)射的頻率，形成電磁場強度，傳播的波形，接受體離輻射源距離，照射時間，照射累計頻次等有關(guān)，也與受體自身體質(zhì)有關(guān)?？赡軙煌潭鹊某霈F(xiàn)頭疼，頭暈，乏力，多名，記憶力減退，心悸胸悶心動過緩不起，脫發(fā)，月經(jīng)紊亂等現(xiàn)象。

3 電磁輻射影響因子分析

通過大量問卷調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計，和對有代表性基站的電磁輻射檢測的數(shù)據(jù)分析，影響電磁輻射強度的因素很多，影響程度也不同。

3.1 基站類型

基站天線包括：寬頻段板狀基站天線；雙頻段板狀基站天線；三頻段板狀基站天線；單頻段板狀天線；也分為發(fā)射天線和接收天線，且有全向和定向之分，一般可有下列三種配置方式：發(fā)全向、收全向方式；發(fā)全向、收定向方式；發(fā)定向、收定向方式，功率10W或25-40W。代表的基站包括宏基站、微基站、射頻拉遠(yuǎn)、直放站和室內(nèi)分布系統(tǒng)等。宏基站覆蓋距離大，一般在35Km，適用于郊區(qū)話務(wù)量比較分散的地區(qū)，全向覆蓋，功率較大；微基站多用于城市內(nèi)，覆蓋距離小，一般1-2km，定向覆蓋；微微型基站多用于市區(qū)熱點補盲覆蓋，一般發(fā)射功率很小，覆蓋距離500m或更小。

3.2 基站安放位置

一般情況下在某個區(qū)域內(nèi)，多個子基站和收發(fā)臺相互組成一個蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)覆蓋面），通過控制收發(fā)臺與收發(fā)臺之間的信號相互傳送和接收來達(dá)到移動通信信號的傳送。整個覆蓋區(qū)中基站的數(shù)量、基站在蜂窩小區(qū)中的位置，基站子系統(tǒng)中相關(guān)組件的工作性能等因素決定了整個蜂窩系統(tǒng)的通信質(zhì)量，也影響著受點的輻射強度大小。

3.3 接受體的空間位置

3.3.1 電磁輻射數(shù)值隨垂直高度變化

距離基站不同水平位置（A、B、C點），測量不同垂直高度處基站輻射的電磁波輻射值：圖1，圖2。（縱：mv/m橫：m）

（1）距離基站水平距離30米處（A點），其基站綜合輻射值大約在14米左右達(dá)到最大，之后隨著高度的增大而減小，呈現(xiàn)遞減的趨勢，變化也接近呈正態(tài)分布只是峰值不夠突出。（2）距離基站水平距離150米處（B點），測量的基站二輻射值有隨著垂直高度增加逐漸遞增的趨勢，在約21米處的輻射值達(dá)到最大。主要是這個高度與所測基站高度并正對著基站發(fā)射的位置。（3）在基站垂直方向（C點），隨著垂直高度的增加，基站的輻射測量值也不斷增加，13米處達(dá)到最大值，之后開始有所下降?；据椛渚C合值隨高度變化基本接近呈正態(tài)分布[3]。（4）無論A、B、C各點測得基站Z軸輻射值變化很平緩，說明受周圍構(gòu)筑物的影響不大。

在綜合A，B，C三處的情況得知，不同種類型的基站其在垂直高度的輻射模式有所不同；而同一種基站，對其所在建筑物與周邊建筑物的電磁輻射影響也有所不同。

3.3.2 電磁輻射數(shù)值隨水平距離變化

在地面和與基站同一高度處，距離基站中心不同水平距離處，如圖3。

（1）在地面基站的正北方向，在檢測范圍內(nèi)的30米

處，基站的輻射數(shù)值隨著距離的增加而呈現(xiàn)逐漸遞增的趨勢；在所測量的四個方向上，在5米范圍內(nèi)，基站的輻射數(shù)值變化不大，并且都小于其他測量范圍內(nèi)的數(shù)值。

（2）位于基站同一高度處（約21米），距離基站中心不同水平距離（0.5，1，2，5米）測得的輻射值如圖3。其中2米處的輻射值最大，而0.5米，1米，5米處的電磁輻射值依次增大。

（3）基站輻射存在明顯的燈下黑的情況。同時，在測量的過程中發(fā)現(xiàn)，有障礙物的阻擋（例如高大的樹木），基站在此水平方向變化較小，而較為空曠的水平方向測量，則測量值會變化較為明顯。

3.3.3 基站三軸電磁輻射數(shù)值隨不同方向變化

基站不同的水平距離，進(jìn)行XYZ三軸電磁輻射值的測量變化規(guī)律如圖4，圖5。（縱：mv/m橫：m）

測量調(diào)查的數(shù)據(jù)顯示，各個樓層的輻射值，在所測量的三個方向上，測量的輻射數(shù)值均有從一樓到六樓的逐漸遞增的趨勢，在X，Y，Z三個方向上，X和Y方向的輻射大小處于相近水平，而Y軸在1.5米到15米處（既1至4樓）數(shù)值波動較小，卻在5樓和6樓的輻射值有比較明顯的增大，Z軸方向的數(shù)值始終處于較為平緩的遞增趨勢。

在不同的XYZ三個不同方位的測量上發(fā)現(xiàn)不同的基站的輻射規(guī)律存在較大的差異，同一基站在不同的水平距離或垂直高度去測量，其XYZ方位測量所得值也存在著差異，方位測量需要考慮諸多因素，受到實驗條件的限制，其準(zhǔn)確的規(guī)律仍然有待進(jìn)一步探索。

3.4 人流密集程度

在調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)：不同城市級別其對基站建設(shè)滿意程度有很大區(qū)別（如圖6）

用交叉分析不同的城市級別與基站建設(shè)的滿意程度關(guān)系中發(fā)現(xiàn)，城市等級越高，則對于基站建設(shè)的滿意程度越高，而且不同級別的城市對于滿意度相差較大。在很滿意和滿意方面，一線城市達(dá)到68.06%，二線城市為44.94%，三線城市為42.41%，四線城市僅為24.28%。在不同的城市縱向比較發(fā)現(xiàn)，各個滿意等級中，一線城市滿意度最高為45.14%，二線和三線城市一般最高分別為48.31%，47.83%，四線城市一般最高為61.43%并且不滿意達(dá)到10%。在橫向分析滿意程度方面，滿意度一般為最高，達(dá)到45.99%，其次滿意為34.94%，很滿意為10.07%，而滿意為7.04%。

3.5 電磁輻射認(rèn)知程度

對電磁輻射認(rèn)知程度上的差異，導(dǎo)致對基站建設(shè)及使用過程中電磁輻射污染的理解和接納。在大量的調(diào)查問卷統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)：這方面與年齡，學(xué)歷，知識宣傳，政府重視程度有很大差別。

4 結(jié)論與建議

（1）基站輻射強度與基站天線類型，和所在位置有直接關(guān)系，實際中應(yīng)科學(xué)合理選擇。

（2）在測量電場強度時，人為影響，尤其是使用手機數(shù)較多情況下，對測量有較大的干擾，其會較無干擾下增大，移動通信基站提供信號時存在主葉瓣與副頁瓣的強度差異。

（3）對于房頂基站，在所建基站的樓內(nèi)，距離基站最近的頂樓樓層輻射低于其他樓層。而對于其他近距離的樓，輻射強度隨著樓層的高度增加呈現(xiàn)遞增的狀態(tài)。

（4）總體來看，目前的移動通信基站產(chǎn)生的電磁輻射值并沒有超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。

（5）移動通信基站的運營商需在了解基站輻射規(guī)律

下，進(jìn)行合理的基站規(guī)劃建設(shè)，保證通信信號良好的同時，防止電場強度大于國家標(biāo)準(zhǔn)。

（6）發(fā)現(xiàn)民眾最關(guān)注的首先關(guān)注的是“知情權(quán)”，建議：多做些科普，加強基站的電磁輻射知識的普及，讓大眾了解基站輻射，消除誤解，制定合理的基站建設(shè)方案后，協(xié)商進(jìn)行基站建設(shè)。

（7）在安全保障方面，安全第一，效益第二的問題。把握好安全建設(shè)防護距離，遠(yuǎn)離住宅區(qū)，更貼近民意，在保證人們的安全基礎(chǔ)上多建設(shè)基站，布局科學(xué)等建議。

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