5G基站电磁污染的监测与防治
2022-03-24端木亭亭
端木亭亭
中通维易科技服务有限公司
0 引言
当前,5G基站数量庞大,电磁污染成为了人们普遍关心的问题,相关投诉和纠纷日渐增多。为了能进一步了解移动通信基站产生的电磁辐射水平和影响,以三大运营商的部分基站为例研究了5G移动通信的电磁辐射监测方案及结果,分析了基站被居民投诉的常见原因,给出了5G移动通信基站的电磁污染防治措施,对减少居民恐慌和保护人民身体健康都具有重大意义。
1 5G基站的特性
1.1 移动通信基站辐射影响的特性
(1)污染点源多,影响范围广;(2)周围环境不确定,现场情况复杂;(3)由于通信需求的增加,天线高度的降低,居民楼辐照面扩大。
1.2 5G基站的特性
5G基站的特性可以归纳为:高速率、低时延、大接入、广覆盖,4G的下载速度为100 M/bps,最大覆盖范围为100 km,5G的下载速度则可以达到1 G/bps,需要建设的数量和规模也远远超过4G。
1.3 5G基站的情况分析
(1)我国5G基站频段采用Sub6,可以直接在4G基站上加装5G基站。(2)我国5G采用的是宏基站+小基站的组合模式,城市周围都是以这种功率小的小基站为主。微基站的功率只有10瓦,微微基站的功率甚至达到250 MW。经过波束形成后,小基站的天线发射功率仅为4瓦。《电磁辐射防护规定》(GB 8702-88)中规定在30~3000MHz的频率范围内,公众曝露控制限值为40微瓦/平方厘米,超过这个标准即为电磁辐射污染。(3)通过扩大传输带宽、增强抗干扰能力和接收灵敏度实现了5G的提速。
2 5G基站辐射监测
2.1 监测标准
《5G移动通信基站电磁辐射环境监测方法(试行)》(HJ1151-2020)。
2.2 监测实例
选用森馥SRF-06&OS-4P选频式电磁辐射检测仪对电信、移动、联通共21个移动通信基站的功率密度进行分析,天线架设方式均为楼面抱杆,现场分两次进行,一次采用无终端接入,第二次使用OPPO A55视频交互及数据传输的模式,每个监测点每次监测时间不少于6分钟,通过读取监测仪器的平均值,比较每个基站辐射区域的最大值。
2.3 监测结论
通过表1可以看出第一次无终端接入时,5G移动基站的监测值都相对较低,信号微弱;第二次使用OPPO A55视频交互及数据传输的模式下,各个移动通信基站的监测值则大幅度提高,这两种模式下测量的结果存在如此的差异也正好说明了5G天线特点——高效的智能波束赋形功能。
以表1中17号电信移动基站为例,天线架设方式为楼面抱杆,监测时移动终端接入并始终与监测仪器保持1m的距离,表2为17号选频仪对电信移动基站的监测原始记录。
表2中用一部移动终端接入后,监测点位为基站东侧13 m 1楼,监测点位与天线水平距离、垂直距离分别为13 m、40.3 m时,数值为0.306 μW/cm2,监测点位在基站楼顶楼时,监测数值达到0.930 μW/cm2,监测数值随监测点位与天线的距离变化而变化,距离越近,数值越大。当两部移动终端接入后监测值又进一步增大。另外从表1、表2监测到的数值及原始记录可以看出,现场天线的离地高度达到15~50 m的安全距离,监测值均在国家标准限值范围内。
表1 基站最大功率密度统计表
表2 17号电信移动基站原始记录
3 基站被居民投诉的常见原因
3.1 移动通讯基站建设的数量
5G基站的建设原则:城区覆盖范围为0.5 km,郊区覆盖范围为1.5 km,农村覆盖范围为5 km,而一线大城市覆盖范围为200 m。如此庞大的数量,增加了公众对移动通信基站的投诉概率。
3.2 媒体和商家的负面宣传
部分媒体在介绍电磁辐射对人体健康的影响时,未说明公众曝露控制限值这一前提条件。在公众曝露控制限值范围内,电磁辐射对人体健康的影响微乎其微。另外,有些不良商人恶意炒作,推销电磁辐射防护用品,片面夸大电磁辐射的危害。
3.3 公众的认识不够
公众对自身周边环保的关注度越来越高,但缺乏获得正确信息的有效途径,将“电磁辐射”与“核辐射”混为一谈。另外,部分基站由于城市建设做了一些美化伪装,被公众误解为掩饰,从而产生抗拒心理。
3.4 监管制度不完善
由于移动基站实行了环境影响登记表备案制,省级环保部门无法对每个基站的情况进行掌握,同时省级环保部门一般是不直接监管,而是一级一级下放到县区,但县区环保部门没有审批权以及处罚权,对于投诉事件无法及时处理,容易激化矛盾。
4 5G移动通讯基站的电磁污染防治措施
(1)完善相关法律法规,规范运营商的建塔行为,鼓励群众监督基站建设。
(2)建站单位应在建站前期做好相关环境调研并根据相关法律法规提前做好建站规划设计工作,对小区移动通信基站进行科学、合理规划。
(3)运营商要尊重公众的知情权,对建站信息及监测信息进行实时公开。
(4)加大变电站和5G移动基站共建力度,有效减少5G移动基站单独建址引起的居民纠纷。
(5)加强5G移动通信基站防护措施管理,保证基站发射天线处于一定的高度,设置一定的防护栏、警示牌等,非工作人员不得靠近。
(6)强化运营过程的监管,定期对5G移动通信基站进行实时监测,如若超出国家标准范围,应当立即排查辐射超标的原因,如天线、现场无线屏蔽等是否正常,一旦发现问题应当及时处理,若处理不了,应对超标基站进行拆除。
(7)对参与基站辐射监测的第三方检测机构的资质能力需要严格审查并规范监测标准,如明确监测范围、应用场景、移动终端的数量以及移动终端与监测仪器的位置等。
(8)对违反相关法律法规的建站行为,以及不能及时处理不合规基站的行为,给予处罚。
(9)通过媒体宣传引导公众正确看待电磁辐射。
(10)加强新技术研究,提高基站天线的标准和要求。
5 结束语
目前5G移动基站的天线高度基本都能控制在安全范围内,应通过媒体对辐射知识进行宣传,引导公众正确看待电磁辐射,同时监督好身边的环境问题,只有这样,居民才能在得到便利的同时,获得更好的生活环境。