李勝濃

（深圳市瑞達(dá)檢測技術(shù)有限公司，廣東 深圳 518000）

1 5G基站電磁輻射技術(shù)

移動通信網(wǎng)絡(luò)對于信號的傳輸依靠電磁波完成，隨著電磁波頻段的提升，傳輸期間將攜帶更多能量，以此來實(shí)現(xiàn)傳輸速率的有效提升。5G通信基站下行頻段數(shù)據(jù)結(jié)果詳見表1，相對現(xiàn)階段所應(yīng)用的4G等通信網(wǎng)絡(luò)，5G通信的頻段數(shù)值更高，因此具有比其他通信技術(shù)更高的傳輸速率[1]。

表1 基站的5G下行頻段頻率表

由于高頻電磁波的波長相對低頻電磁波波長更短，因此在高頻電磁波應(yīng)用過程中存在傳輸衰減較快、衍射能力不足等問題，5G通信技術(shù)針對此問題進(jìn)行了技術(shù)研發(fā)，通過智能化設(shè)備構(gòu)建電磁波賦形波束，結(jié)合需求情況實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)窄波的精準(zhǔn)供給，以此來滿足信號覆蓋范圍的提升需求[2]。在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)過程中，5G基站天線需要配置4倍于4G基站天線發(fā)射功率的參數(shù)，在維持環(huán)境狀況不變的基礎(chǔ)上，4G基站具有1 000m的覆蓋范圍，而5G基站則具有100～300 m的規(guī)劃覆蓋范圍，針對這一情況，需要借助賦形波束實(shí)現(xiàn)對基站分布密度、射頻發(fā)射功率的提升。

2 5G基站電磁輻射監(jiān)測理論

5G基站與4G基站的信號覆蓋情況存在一定差異性，在無業(yè)務(wù)需求的情況下，5G基站通過廣播等公共信道，對覆蓋范圍中的語音通話、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)需求以及終端位置進(jìn)行掃描；在有業(yè)務(wù)需求的情況下，5G基站基于賦形波束構(gòu)建較強(qiáng)的陣列增益，形成能夠?qū)?shù)據(jù)精準(zhǔn)、高速傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)窄波。因此，5G基站的電磁環(huán)境噪聲、信號需求、天線輻射強(qiáng)度與方向存在一定關(guān)聯(lián)性，終端的位置直接決定了天線的輻射方向。電磁輻射強(qiáng)度監(jiān)測的關(guān)鍵在于對窄波的監(jiān)測，而數(shù)據(jù)傳輸、語音通話等不同的業(yè)務(wù)需求、應(yīng)用場景決定了窄波的形成，同時也需要考慮路徑損耗等相關(guān)影響因素，在5G基站電磁輻射監(jiān)測期間，應(yīng)該將監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)于用戶終端方向，在監(jiān)測過程中對天線與測點(diǎn)距離、應(yīng)用場景、其他電磁輻射源等進(jìn)行記錄，結(jié)合多種數(shù)據(jù)結(jié)果對區(qū)域內(nèi)的電磁輻射情況進(jìn)行分析[3]。

3 深圳市5G移動通信基站電磁輻射監(jiān)測要求

3.1 監(jiān)測方法

由于5G基站與傳統(tǒng)的4G、3G、2G等技術(shù)存在發(fā)射頻率、天線以及架構(gòu)等方面的差異，在基站電磁輻射監(jiān)測過程中，無法依靠傳統(tǒng)的移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法進(jìn)行監(jiān)測，本文選用生態(tài)環(huán)境部2020年發(fā)布的《5G移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》所規(guī)定的相關(guān)技術(shù)要求，進(jìn)行市內(nèi)各區(qū)域不同基站的電磁輻射監(jiān)測工作[4]。

3.2 監(jiān)測區(qū)域

本項(xiàng)目已完成354個常規(guī)基站檢測，其中包括羅湖區(qū)、龍崗區(qū)、鹽田區(qū)、坪山區(qū)、大鵬區(qū)、光明區(qū)、福田區(qū)、寶安區(qū)、南山區(qū)、共9個行政區(qū)。354個分布區(qū)域數(shù)量圖見表2。

表2 按行政區(qū)劃完成檢測情況統(tǒng)計(jì)表

檢測基站環(huán)境性質(zhì)有工業(yè)區(qū)、居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、交通干線、景區(qū)、學(xué)校六大類，具體數(shù)量見表3。

表3 常規(guī)通信基站環(huán)境性質(zhì)數(shù)量分布情況統(tǒng)計(jì)

4 監(jiān)測結(jié)果分析

4.1 移動、電信、聯(lián)通各運(yùn)營商5G各頻率數(shù)據(jù)范圍統(tǒng)計(jì)

通信基站分頻檢測，詳細(xì)了解通信基站各頻段環(huán)境電磁輻射量分布情況，詳見表4。

表4 各頻率監(jiān)測數(shù)據(jù)狀況數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

通過監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。各頻段小于1（μW/cm2）的占比最多，說明該區(qū)域基站位置，設(shè)置合理。

4.2 常規(guī)基站檢測各環(huán)境性質(zhì)最大值統(tǒng)計(jì)

常規(guī)基站檢測各環(huán)境性質(zhì)最大值統(tǒng)計(jì)，為各運(yùn)營商的基站建設(shè)提供環(huán)境電磁輻貢獻(xiàn)量參考，為規(guī)劃提高數(shù)據(jù)支撐，詳情見表5。

表5 常規(guī)基站檢測各環(huán)境性質(zhì)部分最大值統(tǒng)計(jì)

通過對354個基站的數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計(jì)，因商業(yè)區(qū)的基站密度較大，電磁環(huán)境比較復(fù)雜，容易出現(xiàn)超標(biāo)點(diǎn)位。

4.3 超標(biāo)基站統(tǒng)計(jì)情況

監(jiān)測過程中共發(fā)現(xiàn)有8個超標(biāo)基站，篩選超標(biāo)基是為監(jiān)督管理部門快速、有效的技術(shù)數(shù)據(jù)支撐，為日常監(jiān)督管理提供準(zhǔn)確、有效數(shù)據(jù)技術(shù)平臺的支持，提高深圳生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

4.3.1 超標(biāo)基站區(qū)域統(tǒng)計(jì)

每個行政區(qū)域人口及面積的不同，根據(jù)超標(biāo)基站區(qū)域分布情況，為通信運(yùn)營商提供通信容量規(guī)劃的參考，為管理部門調(diào)配頻率資源提供重點(diǎn)參考數(shù)據(jù)。超標(biāo)基站的區(qū)域分布詳情見表6。

表6 超標(biāo)基站區(qū)域基站數(shù)量分布情況

4.3.2 超標(biāo)基站名稱及列表

經(jīng)過我們的檢測并統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)有8個5G基站是超標(biāo)基站。部分基站詳細(xì)信息見表7。

表7 超標(biāo)基站清單表

4.4 超標(biāo)基站原因分析

項(xiàng)目監(jiān)督監(jiān)測基站354個，排查超標(biāo)站的情況分析及超標(biāo)原因，為監(jiān)督管理部門提供監(jiān)管重點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫平臺。超標(biāo)站的情況分析及超標(biāo)原因詳情見表8。

表8 超標(biāo)站的情況分析及超標(biāo)原因

5 防治5G基站電磁輻射的具體策略分析

5.1 基站選址要求

在5G基站建設(shè)過程中，相關(guān)建設(shè)單位需要做好布局規(guī)劃工作，充分考慮不同電信基礎(chǔ)設(shè)施的資源共享需求，避免因重復(fù)建設(shè)導(dǎo)致不必要的資源損耗與更多的電磁輻射；在實(shí)際建設(shè)中，建設(shè)單位需要對區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋現(xiàn)狀以及用戶需求、對基站數(shù)量和位置進(jìn)行合理規(guī)劃，新建基站要盡可能在非居住建筑、公共設(shè)施區(qū)域建設(shè)，必要時可以聯(lián)系相關(guān)業(yè)主單位、政府機(jī)關(guān)或企業(yè)實(shí)現(xiàn)對公共設(shè)施的利用率，確保所建的基站遠(yuǎn)離人員區(qū)域。

為滿足資源共享需求，建設(shè)單位需要積極建立包含基站監(jiān)測數(shù)據(jù)、位置等數(shù)據(jù)信息在內(nèi)的數(shù)據(jù)庫，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫共享機(jī)制，滿足不同單位的共享查詢需求，從而在基站新建前掌握區(qū)域內(nèi)的輻射源分布與電磁輻射數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)基站重復(fù)建設(shè)、電磁輻射強(qiáng)度較高區(qū)域的情況，實(shí)現(xiàn)對電磁輻射疊加效應(yīng)的有效規(guī)避。

5.2 基站天線架設(shè)要求

天線架設(shè)方式的規(guī)劃設(shè)計(jì)是防治電磁輻射問題的有效措施，建設(shè)單位需要結(jié)合現(xiàn)場情況做好天線朝向、高度、下傾角、位置等相關(guān)參數(shù)的調(diào)整工作。在實(shí)際操作過程中，如果天線所在樓的屋面無人員出入情況，則需要在屋面中央布設(shè)天線，以此來控制與鄰樓天線的距離，避免造成較大的電磁輻射影響；如果天線所在樓的屋面存在人員出入情況，當(dāng)屋面為長條狀時，與屋面長邊接近平行且方位角小的天線，應(yīng)使其背面朝向屋面并架設(shè)于屋面的一端；這種情況下，如現(xiàn)場無天線扇區(qū)方向的高樓存在，且鄰樓高度相對本樓更低，扇區(qū)方向的女兒墻與梯間存在較大距離，當(dāng)在梯間架設(shè)天線時，該部分將存在較強(qiáng)的屋面輻射情況，應(yīng)選擇在女兒墻邊緣部位架設(shè)天線；當(dāng)在女兒墻邊緣架設(shè)天線時，工作人員需要避免在女兒墻較短側(cè)架設(shè)，確保側(cè)墻邊緣與主瓣方向具有較遠(yuǎn)的距離，以此來緩解電磁輻射的影響；當(dāng)鄰樓高度比天線架設(shè)所在樓更高或相差不大時，朝向鄰樓的天線應(yīng)布設(shè)于梯間上方，同時盡可能提升抱桿長度，實(shí)現(xiàn)對天線與鄰樓距離的控制和對電磁輻射影響的防治[5]。

5.3 基站運(yùn)營要求

當(dāng)基站天線和機(jī)房位于可上人屋面時，建設(shè)單位應(yīng)采取有效的防護(hù)措施或是隔離措施，如設(shè)置防護(hù)欄或屏障，或是張貼警示標(biāo)志，防止公眾靠近或是長時間逗留。建設(shè)單位應(yīng)委托有資質(zhì)的技術(shù)部門或企業(yè)，定期對在運(yùn)行的基站進(jìn)行巡測，并實(shí)時更新已有的數(shù)據(jù)庫，以便及時而全面地掌握基站周邊的環(huán)境狀況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)站點(diǎn)的功率密度測值超出標(biāo)準(zhǔn)限制時，建設(shè)單位應(yīng)在專業(yè)技術(shù)部門的指導(dǎo)下，立即采取措施，如調(diào)整天線架設(shè)的位置、增加架設(shè)高度、調(diào)整方位角、降低發(fā)射功率或是增益等，以減少對周邊環(huán)境的影響。在基站密集的居民區(qū)，種植能有效吸收和抑制電磁輻射的樹木花草，如楊樹、泡桐等闊葉樹，在美化環(huán)境的同時也起到減弱電磁輻射污染的作用。

6 結(jié)語

綜上所述，5G技術(shù)帶來了太多便利，但基站的大量建設(shè)也對周邊環(huán)境造成了一定程度的電磁輻射污染，為實(shí)現(xiàn)對電磁輻射問題的有效防治，相關(guān)單位有必要做好區(qū)域內(nèi)5G基站電磁輻射的監(jiān)測調(diào)查工作，結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)做好相關(guān)運(yùn)營調(diào)整工作，并為后續(xù)的建設(shè)規(guī)劃提供參考。