移动通信基站电磁辐射环境监测及质控措施

李 晨

（海南省辐射环境监测站 海南海口 570203）

引言

随着移动通信技术的快速发展，移动电话已成为人们重要的通话工具，其不仅给人们带来沟通上的便利，而且有效的提高了办公的效率，为了有效的保证人们的通话需求，则需要建设大量的移动基站。因此，通信基站已成为城市电磁辐射的主要贡献源。从GSM、CDMA的2G基站系统，到WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA的3G移动通信系统，再到TDD-LTE、FDD-LTE的4G移动通信系统，基站的频率不断升高，其电磁辐射强度也在不断增强[1]。如何准确监测其电磁辐射的干扰范围，是辐射环境监测技术人员一直探讨的问题。所以必须重视通信基站电磁辐射监测方法及质量控制措施的积累，以便更好掌控移动通信基站的电磁辐射对人们的影响范围。本文根据自身的工作及现场环境监测经验，总结了一般通信基站的监测方法，并提出了相应的质量的控制措施，希望对从事相关工作的同行有一定的技术参考价值。

1 移动通信基站的电磁辐射概念

1.1 电磁环境与电磁辐射

电磁环境EME是指存在于给定场所的所有电磁现象的总和，不仅有自然的还有人为的，并且分为有源的和无源的，它是由不同频率(f)的电场(E)、磁场(H)组成。变化的电场与磁场交替在空间传播，这种通过空间传播电磁能量称为电磁辐射。电磁辐射可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命或无生命的物质产生损害作用，这种现象称为电磁辐射污染[2]。

1.2 移动通信基站的电磁辐射

基站天线分为两种：分别为全向天线和定向天线。全向天线的发射方向是水平面360°的均匀辐射。全向天线在郊县大区制的场所比较常见，它的特点是覆盖范围比较广。定向天线顾名思义，它的发射方向和角度都是有固定范围的。在市区或城区很常见，它的特点是覆盖范围较小，但用户密度较大，利用率高。天线的发射能力通常用天线增益来表示，天线增益是指实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。通常用dBi表示。

2 监测内容及要求

2.1 监测点位

（1）监测范围。室外天线：以基站天线为中心半径50m范围，兼顾周边敏感点（即受到影响的的保护目标，是指人群活动频繁区域），根据敏感点分布及测值情况适当调整；室内天线：根据现场情况而定（考虑人群、居住、办公等）。

（2）监测点位数量。根据敏感点的水平和垂直分布情况决定，对于有群众投诉基站，加测群众关注的位置等。

（3）监测点位的选择。室外天线：原则上设在天线主瓣方向内，选择公众可以到达的距离天线最近处点位，尽量避开其他辐射源的干扰，可根据现场环境情况对点位进行适当调整；室内监测时，选取房间中心位置，测量点位与家用电器距离需大于1米，如在窗口（阳台）位置监测，探头尖端不得伸出窗框（阳台）界面以外。另外，全向基站因其天线辐射在水平面一般各向相同，可沿人群较为集中的方向布设测量线。室内天线：电梯内如有必选，其它根据人群活动情况进行布设。

2.2 监测项目和频次

综合场强，同步监测气象条件（天气状况、温度、湿度、风速等）。在监测点至少连续测量5次。每次监测时间不小于15s，待数值稳定后读取最大值；若监测时数据波动起伏较大，这时需要延长监测时间。

2.3 监测时段

辐射场强度与话务量有密切关系，话务量随时间变化，为选择合适的监测时间使得所获取数据更具有代表性，需掌握话务量随时间变化的规律。海南移动小时平均话务量变化情况见下图所示。

图 海南移动小时平均话务量变化图

从上图可以看出：上午8:00—14:00、下午16:00—22:00话务量进入高峰。此时段，移动用户话务量较大，因此基站的大量信道被激活，电磁辐射能量也随之增加。不难看出，这两个时段，城市电磁辐射环境背景值处于高峰期。若想了解基站电磁辐射的最大值，建议在此时段进行监测。

3 监测依据及仪器

3.1 监测依据

按照《辐射环境保护管理导则－电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T10.2-1996)和《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）中的有关规定和要求开展监测工作。

3.2 监测仪器

（1）电磁辐射场强监测仪器：采用全套进口仪器，选用德国Narda公司NBM-550射频场强仪进行监测。以上仪器的各项指标均符合《电磁辐射监测仪器与方法》（HJ/T10.2-1996）和移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）中的规定。

（2）辅助仪器：采用先进的辅助仪器协助监测，如IMPULES手提激光测距仪和N962风速温湿度计。

4 监测质量控制措施

（1）制定合理的电磁辐射监测方案。

（2）按相应的标准方法合理布设监测点位，确保每个监测点位的科学性、代表性和可比性。

（3）监测仪器信息必须与检定证书一致，且经过国家法定计量单位检定合格，并在有效检定期内，监测仪器需有设备稳定性记录，本期现场监测仪器状态良好且均在有效期内。

（4）测量方法采用国家有关部门颁布的标准，监测人员应具备与其承担工作的相适应能力，必须获得辐射环境监测上岗证，监测原始记录表格应在现场及时填写，不得凭追忆事后填写或抄正，并拍摄现场监测照片。

（5）原始数据进行必要的整理、分析，首先要逐一检查原始记录是否按规定的要求填写完全、正确。以保证监测结果的统计学精度。

（6）监测报告严格执行三级审核制度，经对结果进行校核、审核、最后由技术总负责人审定。

（7）建立完整的文件资料，监测方案、仪器检定证书、监测质保方案、测量原始数据、统计处理程序等均归档进入档案室妥善保管，长期保存以备复查。

结语

随着监测技术的不断更新，监测方法也有所改变，监测的质量控制也随之而改变。因此，作为现场辐射环境监测的技术人员，应注意总结监测技术的不足，并积极采用先进监测设备，确保监测数据的代表性、准确性、精密性、完整性和可比性，保证监测数据可追溯，才能更好地保护周围人们的健康。为辐射环境监测提供理论支持。