移动通信基站电磁辐射污染分析探讨

2019-09-10张乐乐吴广芬丁冠中王百琛徐斌

现代信息科技 2019年7期

张乐乐吴广芬丁冠中王百琛徐斌

摘要：电磁波辐射已成为噪声污染之后，又一种物理性污染，尤其是基站的辐射更令民众惊骇。本文通过电磁检测仪，以TD-LTE基站为代表样本，对移动通信基站进行相关数据的测量统计分析得出：不同类型的基站，或同一通信杆式基站电磁辐射在不同高度、不同水平距离、不同方向上，或周围环境的不同，其辐射值等都有不同的差异。但其所测得的辐射值均小于国家规定的标准值。

关键词：移动通信;电磁辐射;TD-LTE

中图分类号：TN929.5;X591 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）07-0049-04

Abstract：After the electromagnetic wave radiation has become noise pollution，another physical pollution，especially the radiation of base stations，has made people more frightened. In this paper，based on the electromagnetic detector and the representative sample of TD-LTE base station，the measurement and statistical analysis of the relevant data of mobile communication base station shows that the radiation values of different types of base stations or the same base station have different differences in different altitudes，different horizontal distances，different directions，or different surrounding environments. However，the measured radiation values are less than the national standard values.

Keywords：mobile communication;electromagnetic radiation;TD-LTE

0 引言

据工信部报道，我国的手机用户近几年大量增加，从2014年的智能手机用户首次超过5亿，到2016年年底手机用户已突破13亿大关，并继续向上增长。为满足移动通信的顺畅及全面性覆盖，电信运营商需要在居民区，写字楼，学校等人员密集的地方增加基站建设。但由于对于基站辐射认知的缺乏，引起民众担忧，甚至出现基站建设过程中被周围居民阻挠，强行拆除等行为。我国是移动通信大国，移动通信基站的数量全球最多，因此通过仪器检测基站电磁辐射，并由测得的数据进行统计分析，来探求基站辐射真相，迫在眉睫。

1 基站电磁辐射检测

1.1 检测基站

选取了两座正在使用的并且周围居住和流动的人员较多的基站，其指标如表1。

表1 基站检测对象

1.2 监测方法

对两个基站进行不同垂直高度，不同水平距离等以及X轴，Y轴，Z轴三个不同方向的辐射值和辐射综合值进行测量。其中X轴，Y轴，Z轴分别为监测仪器球体部分的三个指示间位置，间隔为120°。分别为在测量过程中，每个测点连续测5次，每次检测时间15秒，并读取稳定状态下的最大值。

1.3 检测设备

检测设备选自台湾生产，专门用于基站测试电磁波的三轴高频电磁波测试仪TM196（如表2所示）。

1.4 检测地点

选定的检测点水平位置离基站的距离：A点为基站二正下方;B点为距离基站二约30米处，如图1所示;C点为距离基站一约150米处，如图2所示。其中，基站二为学生宿舍楼的楼顶。基站一周围环境为：正北方向10米为网球场，正南方向120米处为学校主教学楼和图书馆，正东方向为居民小区楼，正西方向为树高约10米的街边林带。

2 基站电磁辐射污染统计分析

2.1 垂直高度的影响分析

在距离基站不同水平位置（A、B、C），测量不同垂直高度处基站辐射的电磁波辐射值如：图3，图4和图5所示。

测量数据统计分析得出：

（1）在基站垂直方向（A点），随着垂直高度的增加，基站的辐射测量值也不断增加，14米处达到最大值（1310mV/m），之后开始有所下降。基站辐射综合值随高度变化基本接近呈正态分布。

（2）距离基站水平距离30米处（B点），测量的基站辐射值有随着垂直高度增加逐渐递增的趋势，约21米处（与基站高度相当）的辐射值达到最大（5901mV/m）。

（3）距离基站水平距离150米处（C点），其基站综合辐射值大约在14米左右达到最大（1986mV/m），之后随着高度的增大而减小，呈现递减的趋势，变化也接近呈正态分布。

综合A，B，C三处的情况得知，无论是高度，基站类型，还是不同的方向，其最大的Z值和综合最大辐射值均不超过电磁环境公众暴露控制限值（4000mV/m）。

2.2 水平距离变化的影响分析

在地面和与基站同一高度处，在距离基站中心不同水平距离处，分别测量各基站的辐射值。其变化规律如图6，图7和图8所示。

测量数据统计分析得出：

（1）基站一随水平距离的增加，在正北方向，25米內的检测范围中，基站的辐射数值随着距离的增加呈逐渐递增的趋势;正西和东北方向在5-10米处增大较为明显;西北方向的基站辐射几乎没有变化。

（2）基站二正东方向大致满足测试距离和角度要求，在30米内的范围内辐射值呈现正态分布的状况。其中，基站正下方0米到30米处为辐射值最小处的两个点，最高峰值出现在5米处（1920mV/m），并且在20米处出现第二个高峰值（1425mV/m）。

（3）位于基站同一高度处（约21米），距基站中心不同水平距离的辐射值也接近正态分布状况：2米处的辐射值最大（895mV/m）。

总之，无论哪个类型的基站，其水平方向的基站电磁辐射都接近正态分布，其最大值无论出现在什么位置，均不超过电磁环境公众暴露控制限值（4000mV/m）。

2.3 基站不同方向电磁辐射值变化分析

在各个测点，除进行综合辐射值的测量，同时进行X、Y、Z三轴电磁辐射值测量。辐射值如表3，图9，图10和图11所示。

通过对基站三个方向的辐射值的比较发现，及基站一方向的线性最大，而Z轴方向线性最小，在12米的X轴方向出现了波动的最大值，而Y轴方向则在8.5米出现了最大值（948mV/m），但小于X轴方向的最大值（1036mV/m）。基站二在水平方向上变化与综合值的变化趋势相似，在垂直高度上，各个楼层的辐射值，在所测量的三个方向上，测量的辐射数值均有从一楼到六楼的逐渐递增的趋势，在X，Y，Z三个方向上，X和Y方向的辐射大小处于相近水平，而Y轴在1.5米到15米处数值波动较小，却在15米到20米辐射值有比较明显的增大（946-2763mV/m）。

不同的基站的辐射规律存在一定的差异，但其最大辐射值，仍小于电磁环境公众暴露控制限值（4000mV/m）。

3 结论与建议

3.1 结论

通过基站电磁辐射仪检测的数值统计分析发现：无论哪个高度，水平距离多少，哪个方向，无论其最大辐射值出现在什么位置，其最大的辐射值均不超过电磁环境公众暴露控制限值（4000mV/m），而且目前国内现行的电磁辐射防护标准明显比国际标准及西方国家标准严格得多，所以只要是按照规范进行施工建设的移动基站，正常使用过程中不会因为引起电磁辐射污染，而影响人们正常的生活和工作。

3.2 建议

（1）不同类型的移动通信基站电磁辐射模式有所不同，对于较为常见的屋顶塔基站并非距离最近的楼层辐射值最大，在产生一定距离的楼层辐射值可能最大，而对于临近的构筑物中，则呈现由高到低逐渐递减的状态，所以若要做好相应的减少辐射措施，应该针对不同构筑物，不同楼层高度，预估辐射值的大小，进行相应辐射防范。

（2）移动通信基站的电磁辐射大小，受周围环境的影响较为明显，可能存在“漫辐射”的现象，人流量，使用手机设备情况等都会有一定程度的影响。其中，人流量越多，使用手机的数量越多，在同等位置电磁辐射监测值越大。

（3）为消除民众对于基站辐射的恐慌，相关部门应做好相应的宣传措施即基站辐射的普及和有关数据的公开，提高民众的对于基站辐射的认知度，避免引起不必要的担忧。

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