移动通信基站电磁辐射问题初探

梁国茂　杜　芳　杨　聪

[摘 要]随着移动通信网络规模的扩大和用户数量的增加，基站数量不断增加，基站辐射也引发越来越多的关注。文章从理论和实践两方面来验证基站电磁辐射强度的大小，以此来深入探讨基站辐射对人体的影响。

[关键词]通信基站 电磁辐射 人体健康

作者简介：梁国茂，男，武警石家庄指挥学院训练部教员；杜芳，女，武警石家庄指挥学院训练部教员；杨聪，男，武警石家庄指挥学院训练部教员。

一、电磁波及其分类

一般地，电磁辐射（Electro Magnetic Radiation）定义为能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。

电磁辐射发生在无线电的各个频段：有甚低频到甚高频的无线电波，还有频率更高的红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线及宇宙射线等等。值得指出的是，人类自在地球上诞生以来，就一直处于各种形式的电磁辐射之中。如果不计现代社会中各种电磁发生源形成的电磁波，天然环境下地表面的电场场强在120v／m～150v／m，在靠近雷暴区域，可高达20KV／m。静态地磁场的磁通密度为0.03mT～0.07mT（毫特斯拉）。人类就是在这样的电磁环境下生存和发展的。

二、电磁辐射限值

（一）SAR值

国际上，FCC、ICNIRP（国际非电离性照射保护委员会）、IEEE等机构先后制定了电磁辐射对人体影响的衡量技术标准，通常用SAR（Specific Absorption Rate，比吸收率）表示单位时间内单位质量的物质吸收的电磁辐射能量。根据国际电信联盟和国际卫生组织推荐的衡量手机辐射的技术标准SAR值的要求，GSM和窄带CDMA手机的电磁辐射必须在国际权威卫生组织认证的许可范围以内。

我国实施的《电磁辐射与防护》(GB8702-88)标准中，公众照射标准为：在1天24小时内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率应小于0.02W/kg；职业照射标准为：在1天24小时内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.1W/kg。

（二）电场强度和功率密度

我国的《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)定义了微波频段电磁波卫生标准。在这个国标中，将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级：

一级标准：安全区，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群（包括婴儿、孕妇和老弱病残者），均不会受到任何有害影响的区域。

二级标准：中间区，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群（包括婴儿、孕妇和老弱病残者），可能引起潜在不良反应的区域，在此区域内，可建造工厂和机关，但不许建造居民住宅、学校、医院和疗养院等。

和其他国家的标准相比，我国的标准是比较严格的，欧洲大部分国家现在都是0.2mw/cm²，美国1982年颁布的标准是3mw/cm²，比我国要宽松75倍，足已证明我国政府在有关电磁辐射环境保护方面是极其负责的，而且移动通信运营部门的整套设备以及技术参数也是按照国家标准严格控制的。

三、基站电磁辐射的强度

基站的通讯信号通过基站天线向外辐射。一个典型的移动基站由三组天线组成，每一组有三根，一根用于发射电磁信号，另二根用于接收手机发出的信号。基站天线的发射功率一般在20W～60W范围，这样的功率就相当于一个家用照明灯的功率。手机通讯系统主要是以增加基站的方式来扩容，而不是用增大发射功率的方法。

由于基站的发射功率小，因此辐射强度也很小，在电磁辐射研究中属低强度辐射类。根据国外一些机构和电磁学专家的大量测量，在基站天线辐射近区内，无任何障碍物的情况下，其功率密度值（mw／cm²，即毫瓦／平方厘米）如下：

当距离天线距离分别为2、4、8、12、30米时，功率密度分别为0.6、0.3、0.12、0.06、0.01 mw／cm²，这些数值是以天线为中心，在水平方向距离测得的值。如以天线为中心，在垂直方向测量时，在距天线10m处，功率密度为0.001mw／cm²。而一般基站天线的高度多在20m～60m的范围。值得指出的是，这些测定值，是在天线四周无任何障碍物的理想情况下测得的。如有障碍物遮挡，强度将迅速衰减。例如，在一般情况下，建筑物内的强度仅为大街上的5％～40％。最常出现的问题是，在顶楼生活或工作的人，是否会受楼顶天线辐射的影响。从国外测量结果看，在最坏情况下，即楼顶天线以最大功率辐射，而屋顶顶层的衰减系数极小时，在顶层楼内的功率密度低于0.1mw／cm²。在一般正常情况下，顶层楼内的功率密度低于0.001mw／cm²。

对比权威的标准限值，可以看出，基站天线的电磁辐射强度是在安全范围内的，对居住或工作在天线下顶层楼内的人，对天线周围楼内的人，这种低强度的辐射也是非常安全的。即便是在最坏的情况下，辐射值达到了标准限值，或稍高于限值，也是安全的。因为这些机构在制定标准限值时，对职业照射是以10倍的安全系数来考虑，对公众照射是以50倍的安全系数来考虑，即公众照射标准限值仅相当于有害临界值的2％。

2005年9月，中国移动通信某地7期增补、8期、2005年搬迁、网优和3G基站建设项目实际电磁辐射环境调查，共选取3个城市13个典型基站进行现场监测，使用德国NARDA EMR-300综合场强仪（频带宽度为0.1 MHz～3000MHz）进行实测。

在以基站为中心半径300米范围内，监测点位布设以基站发射天线为相对水平零点，间隔90度，分4个方向做测量线，每条测量线上优选50米、100米、150米、300米等距离面设测量点。测量时间选择在城市环境电磁辐射的高峰期，测量高度取1.7米，每个测量点连续测量5次，每次测量不小于15秒，并读取稳定状态的最大值。测量时避开高层建筑、树木、高压线等影响，测量的气候条件应符合仪器规定的使用条件。

监测结果表明：所有基站周围电磁辐射环境功率密度均远低于国家一级（安全区）10μw/cm²的限值，最高的只有0.32μw/cm²，最低的还小于0.01μw/cm²，是安全标准的百分之一。将已建基站和未开通基站周围环境测量结果相比较，无显著差异，事实证明基站辐射对环境的影响微乎其微，可以忽略不计。

由此可以推论：移动通信基站密度越高，相应每个基站电磁辐射强度越低；GSM手机距离移动通信基站越近，GSM手机在使用过程中对通话者电磁辐射当量越低、越安全。 所以，要降低手机和基站发射功率，目前可以采取的措施，就是全社会从移动通信的发展大趋势出发，科学合理的规划建设基站，因为只有一个科学、合理布局的基站建设方案，才能满足广大的手机用户在较低发射电磁辐射的情况下，实现可靠的移动通信。

参考文献

[1]曹志刚《现代通信原理》清华大学出版社

[2]ICNIRP：Health Issues Related to the USe of Hand－Held Radiotelephones and

Base Transmitter1996

[3]US.FCC：Information on Human Exposure to Radiofrequency Fields From Cellular and PCS Radio Transmitters，1998.1