梁國茂 杜 芳 楊 聰
[摘 要]隨著移動通信網(wǎng)絡規(guī)模的擴大和用戶數(shù)量的增加,基站數(shù)量不斷增加,基站輻射也引發(fā)越來越多的關注。文章從理論和實踐兩方面來驗證基站電磁輻射強度的大小,以此來深入探討基站輻射對人體的影響。
[關鍵詞]通信基站 電磁輻射 人體健康
作者簡介:梁國茂,男,武警石家莊指揮學院訓練部教員;杜芳,女,武警石家莊指揮學院訓練部教員;楊聰,男,武警石家莊指揮學院訓練部教員。
一、電磁波及其分類
一般地,電磁輻射(Electro Magnetic Radiation)定義為能量以電磁波的形式通過空間傳播的現(xiàn)象。
電磁輻射發(fā)生在無線電的各個頻段:有甚低頻到甚高頻的無線電波,還有頻率更高的紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線及宇宙射線等等。值得指出的是,人類自在地球上誕生以來,就一直處于各種形式的電磁輻射之中。如果不計現(xiàn)代社會中各種電磁發(fā)生源形成的電磁波,天然環(huán)境下地表面的電場場強在120v/m~150v/m,在靠近雷暴區(qū)域,可高達20KV/m。靜態(tài)地磁場的磁通密度為0.03mT~0.07mT(毫特斯拉)。人類就是在這樣的電磁環(huán)境下生存和發(fā)展的。
二、電磁輻射限值
(一)SAR值
國際上,F(xiàn)CC、ICNIRP(國際非電離性照射保護委員會)、IEEE等機構先后制定了電磁輻射對人體影響的衡量技術標準,通常用SAR(Specific Absorption Rate,比吸收率)表示單位時間內(nèi)單位質(zhì)量的物質(zhì)吸收的電磁輻射能量。根據(jù)國際電信聯(lián)盟和國際衛(wèi)生組織推薦的衡量手機輻射的技術標準SAR值的要求,GSM和窄帶CDMA手機的電磁輻射必須在國際權威衛(wèi)生組織認證的許可范圍以內(nèi)。
我國實施的《電磁輻射與防護》(GB8702-88)標準中,公眾照射標準為:在1天24小時內(nèi),任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率應小于0.02W/kg;職業(yè)照射標準為:在1天24小時內(nèi),任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率(SAR)應小于0.1W/kg。
(二)電場強度和功率密度
我國的《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》(GB9175-88)定義了微波頻段電磁波衛(wèi)生標準。在這個國標中,將環(huán)境電磁波容許輻射強度標準分為二級:
一級標準:安全區(qū),指在該環(huán)境電磁波強度下長期居住、工作、生活的一切人群(包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者),均不會受到任何有害影響的區(qū)域。
二級標準:中間區(qū),指在該環(huán)境電磁波強度下長期居住、工作和生活的一切人群(包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者),可能引起潛在不良反應的區(qū)域,在此區(qū)域內(nèi),可建造工廠和機關,但不許建造居民住宅、學校、醫(yī)院和療養(yǎng)院等。
和其他國家的標準相比,我國的標準是比較嚴格的,歐洲大部分國家現(xiàn)在都是0.2mw/cm2,美國1982年頒布的標準是3mw/cm2,比我國要寬松75倍,足已證明我國政府在有關電磁輻射環(huán)境保護方面是極其負責的,而且移動通信運營部門的整套設備以及技術參數(shù)也是按照國家標準嚴格控制的。
三、基站電磁輻射的強度
基站的通訊信號通過基站天線向外輻射。一個典型的移動基站由三組天線組成,每一組有三根,一根用于發(fā)射電磁信號,另二根用于接收手機發(fā)出的信號。基站天線的發(fā)射功率一般在20W~60W范圍,這樣的功率就相當于一個家用照明燈的功率。手機通訊系統(tǒng)主要是以增加基站的方式來擴容,而不是用增大發(fā)射功率的方法。
由于基站的發(fā)射功率小,因此輻射強度也很小,在電磁輻射研究中屬低強度輻射類。根據(jù)國外一些機構和電磁學專家的大量測量,在基站天線輻射近區(qū)內(nèi),無任何障礙物的情況下,其功率密度值(mw/cm2,即毫瓦/平方厘米)如下:
當距離天線距離分別為2、4、8、12、30米時,功率密度分別為0.6、0.3、0.12、0.06、0.01 mw/cm2,這些數(shù)值是以天線為中心,在水平方向距離測得的值。如以天線為中心,在垂直方向測量時,在距天線10m處,功率密度為0.001mw/cm2。而一般基站天線的高度多在20m~60m的范圍。值得指出的是,這些測定值,是在天線四周無任何障礙物的理想情況下測得的。如有障礙物遮擋,強度將迅速衰減。例如,在一般情況下,建筑物內(nèi)的強度僅為大街上的5%~40%。最常出現(xiàn)的問題是,在頂樓生活或工作的人,是否會受樓頂天線輻射的影響。從國外測量結果看,在最壞情況下,即樓頂天線以最大功率輻射,而屋頂頂層的衰減系數(shù)極小時,在頂層樓內(nèi)的功率密度低于0.1mw/cm2。在一般正常情況下,頂層樓內(nèi)的功率密度低于0.001mw/cm2。
對比權威的標準限值,可以看出,基站天線的電磁輻射強度是在安全范圍內(nèi)的,對居住或工作在天線下頂層樓內(nèi)的人,對天線周圍樓內(nèi)的人,這種低強度的輻射也是非常安全的。即便是在最壞的情況下,輻射值達到了標準限值,或稍高于限值,也是安全的。因為這些機構在制定標準限值時,對職業(yè)照射是以10倍的安全系數(shù)來考慮,對公眾照射是以50倍的安全系數(shù)來考慮,即公眾照射標準限值僅相當于有害臨界值的2%。
2005年9月,中國移動通信某地7期增補、8期、2005年搬遷、網(wǎng)優(yōu)和3G基站建設項目實際電磁輻射環(huán)境調(diào)查,共選取3個城市13個典型基站進行現(xiàn)場監(jiān)測,使用德國NARDA EMR-300綜合場強儀(頻帶寬度為0.1 MHz~3000MHz)進行實測。
在以基站為中心半徑300米范圍內(nèi),監(jiān)測點位布設以基站發(fā)射天線為相對水平零點,間隔90度,分4個方向做測量線,每條測量線上優(yōu)選50米、100米、150米、300米等距離面設測量點。測量時間選擇在城市環(huán)境電磁輻射的高峰期,測量高度取1.7米,每個測量點連續(xù)測量5次,每次測量不小于15秒,并讀取穩(wěn)定狀態(tài)的最大值。測量時避開高層建筑、樹木、高壓線等影響,測量的氣候條件應符合儀器規(guī)定的使用條件。
監(jiān)測結果表明:所有基站周圍電磁輻射環(huán)境功率密度均遠低于國家一級(安全區(qū))10μw/cm2的限值,最高的只有0.32μw/cm2,最低的還小于0.01μw/cm2,是安全標準的百分之一。將已建基站和未開通基站周圍環(huán)境測量結果相比較,無顯著差異,事實證明基站輻射對環(huán)境的影響微乎其微,可以忽略不計。
由此可以推論:移動通信基站密度越高,相應每個基站電磁輻射強度越低;GSM手機距離移動通信基站越近,GSM手機在使用過程中對通話者電磁輻射當量越低、越安全。 所以,要降低手機和基站發(fā)射功率,目前可以采取的措施,就是全社會從移動通信的發(fā)展大趨勢出發(fā),科學合理的規(guī)劃建設基站,因為只有一個科學、合理布局的基站建設方案,才能滿足廣大的手機用戶在較低發(fā)射電磁輻射的情況下,實現(xiàn)可靠的移動通信。
參考文獻
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