劉輝 柳青 李江濤
河北省輻射環(huán)境管理站
電磁輻射即在電場和磁場的交互變化作用下產(chǎn)生的電磁波向外發(fā)散的現(xiàn)象。我們的地球本身就是一個大磁場,它表面的各種物理現(xiàn)象都可以產(chǎn)生電磁輻射,如:熱效應(yīng)、雷電等;同時宇宙中的各種星體也會不斷地產(chǎn)生電磁輻射;隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展,日常生活中越來越多釋放電磁輻射的電子、電氣設(shè)備的被投入使用,可以說人們始終生存在一個充斥著各種電磁輻射的環(huán)境中。在各種過量輻射對人體造成損害的報道見諸于各類媒體,電磁輻射這一種看不見、摸不著,卻始終充斥著地球的每一個角落的能量形式,隨著人們對高品質(zhì)生活的不斷追求和自身健康重視程度的提高對漸漸走入了人們的視野。
通訊基站作為使用手機(jī)所必須的建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施,也成為公眾和媒體的焦點,故此本篇文章將針對通訊基站所釋放電磁輻射強(qiáng)度進(jìn)行一定程度的分析,澄清一些認(rèn)識誤區(qū),為社會能夠正確的了解電磁輻射知識提供一點幫助。
選取使用GSM900MHz網(wǎng)絡(luò)天線的信源站為參考標(biāo)準(zhǔn),其天線口功率一般控制在為在5~10dBm范圍內(nèi),即使電梯內(nèi)的功率較大的天線口也控制在10~15dBm范圍內(nèi),其增益均為3dBi。
按照天線出口處最大功率15dBm,天線增益3dBi計算,天線出口處的等效輻射功率為64mW。遠(yuǎn)小于《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702-88)中3.1.2中的100W的等效輻射功率限值,對于3~300000MHZ的頻率范圍,向沒有屏蔽空間的等效輻射功率小于100W的輻射體,屬豁免管理(豁免可以通俗的理解為對關(guān)鍵人群組產(chǎn)生的輻射劑量不會超過國家標(biāo)準(zhǔn)限值,可以忽略其危險性)。
通訊基站的輻射水平取決于基站的發(fā)射功率、天線增益、天線主射方向以及天線的下傾角,其特點為:
基站天線主軸上的電磁輻射(功率密度)與距天線的距離平方成反比,即在自由空間中,單一移動通信信號是隨距離的平方呈指數(shù)曲線衰減見圖1。
圖1 自由空間中電磁輻射衰減趨勢
由于電磁輻射再發(fā)出后一般均呈現(xiàn)逐漸衰減的趨勢,所以在水平面上,天線主軸上的電磁輻射強(qiáng)度最大,沿主軸方向,距天線越遠(yuǎn),所受的電磁輻射強(qiáng)度越小。
通過大量的現(xiàn)場監(jiān)測表明,在距離基站較近的范圍內(nèi),如在天線正下方,所測的數(shù)據(jù)一般較小,甚至監(jiān)測設(shè)備不能檢測到電磁波,這種情況下該點所能收到的電磁輻射多為多徑反射波、繞射波;隨著距離的增大,所測數(shù)值有所增大,之后電磁輻射強(qiáng)度隨距離增大而逐步減小。
現(xiàn)場監(jiān)測樓頂支架(樓頂塔)時,在其水平面方向電磁輻射數(shù)值將會出現(xiàn)圖2中電磁輻射變化曲線。隨著距離的增加電磁輻射數(shù)值將會在一定范圍內(nèi)逐漸升高,然后再隨距離的增加逐漸降低;在樓頂支架天線正下方樓層監(jiān)測數(shù)值將出現(xiàn)隨樓層的降低數(shù)值降低的曲線。
由于樓頂支架及樓頂塔天線架設(shè)高度較低,因此相對于地面塔,樓頂支架的信號覆蓋范圍較小。
圖2 樓頂塔及樓頂支架基站周邊電磁輻射變化情況
下面我們列舉一個典型范例。
某小區(qū)4層居民樓頂基站,監(jiān)測條件天氣晴,氣溫21℃。監(jiān)測位置分別為樓頂?shù)臇|北主向,天線南主向的4層樓道和1~4層天井窗戶處。監(jiān)測布點圖見圖3,監(jiān)測數(shù)據(jù)見表1。
圖3 某小區(qū)居民樓基站監(jiān)測布點圖
表1 1-4層天井窗戶處功率密度監(jiān)測結(jié)果
現(xiàn)場監(jiān)測1-4層天井窗戶處時,按照樓層分別布點監(jiān)測。由表1可知:數(shù)值最大為4樓的0.822μW/cm2,最小值為1樓的0.281μW/cm2。所有監(jiān)測點位功率密度均符合《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702—88)和《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標(biāo)準(zhǔn)》(HJ/T10.3—1996)規(guī)定的“單個基站公眾照射導(dǎo)出限值功率密度8μW/cm2”的要求。
由以上數(shù)據(jù)可見,正常運行狀態(tài)下的單個通訊基站的電磁輻射強(qiáng)度達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,不會產(chǎn)生超過標(biāo)準(zhǔn)限值的過量輻射,保證了公眾的輻射安全。而且還可以通過在人口密集的城區(qū)設(shè)置多個基站,縮小基站的服務(wù)半徑,降低發(fā)射機(jī)功率的方法,既能保證通話質(zhì)量,而且可以進(jìn)一步降低電磁輻射水平,保證電磁環(huán)境質(zhì)量,確保人們的健康安全。