通訊基站的電磁輻射安全淺析

劉輝 柳青 李江濤

河北省輻射環境管理站

電磁輻射即在電場和磁場的交互變化作用下產生的電磁波向外發散的現象。我們的地球本身就是一個大磁場，它表面的各種物理現象都可以產生電磁輻射，如：熱效應、雷電等；同時宇宙中的各種星體也會不斷地產生電磁輻射；隨著現代科技的高速發展，日常生活中越來越多釋放電磁輻射的電子、電氣設備的被投入使用，可以說人們始終生存在一個充斥著各種電磁輻射的環境中。在各種過量輻射對人體造成損害的報道見諸于各類媒體，電磁輻射這一種看不見、摸不著，卻始終充斥著地球的每一個角落的能量形式，隨著人們對高品質生活的不斷追求和自身健康重視程度的提高對漸漸走入了人們的視野。

通訊基站作為使用手機所必須的建設的基礎設施，也成為公眾和媒體的焦點，故此本篇文章將針對通訊基站所釋放電磁輻射強度進行一定程度的分析，澄清一些認識誤區，為社會能夠正確的了解電磁輻射知識提供一點幫助。

1 信源站（室內分布）

選取使用GSM900MHz網絡天線的信源站為參考標準,其天線口功率一般控制在為在5～10dBm范圍內，即使電梯內的功率較大的天線口也控制在10～15dBm范圍內，其增益均為3dBi。

按照天線出口處最大功率15dBm，天線增益3dBi計算，天線出口處的等效輻射功率為64mW。遠小于《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)中3.1.2中的100W的等效輻射功率限值，對于3～300000MHZ的頻率范圍，向沒有屏蔽空間的等效輻射功率小于100W的輻射體，屬豁免管理（豁免可以通俗的理解為對關鍵人群組產生的輻射劑量不會超過國家標準限值，可以忽略其危險性）。

2 通訊基站

通訊基站的輻射水平取決于基站的發射功率、天線增益、天線主射方向以及天線的下傾角，其特點為：

基站天線主軸上的電磁輻射(功率密度)與距天線的距離平方成反比，即在自由空間中，單一移動通信信號是隨距離的平方呈指數曲線衰減見圖1。

圖1 自由空間中電磁輻射衰減趨勢

由于電磁輻射再發出后一般均呈現逐漸衰減的趨勢，所以在水平面上，天線主軸上的電磁輻射強度最大，沿主軸方向，距天線越遠，所受的電磁輻射強度越小。

通過大量的現場監測表明，在距離基站較近的范圍內，如在天線正下方，所測的數據一般較小，甚至監測設備不能檢測到電磁波，這種情況下該點所能收到的電磁輻射多為多徑反射波、繞射波；隨著距離的增大，所測數值有所增大，之后電磁輻射強度隨距離增大而逐步減小。

現場監測樓頂支架(樓頂塔)時，在其水平面方向電磁輻射數值將會出現圖2中電磁輻射變化曲線。隨著距離的增加電磁輻射數值將會在一定范圍內逐漸升高，然后再隨距離的增加逐漸降低；在樓頂支架天線正下方樓層監測數值將出現隨樓層的降低數值降低的曲線。

由于樓頂支架及樓頂塔天線架設高度較低，因此相對于地面塔，樓頂支架的信號覆蓋范圍較小。

圖2 樓頂塔及樓頂支架基站周邊電磁輻射變化情況

下面我們列舉一個典型范例。

某小區4層居民樓頂基站，監測條件天氣晴，氣溫21℃。監測位置分別為樓頂的東北主向，天線南主向的4層樓道和1～4層天井窗戶處。監測布點圖見圖3，監測數據見表1。

圖3 某小區居民樓基站監測布點圖

表1 1-4層天井窗戶處功率密度監測結果

現場監測1-4層天井窗戶處時，按照樓層分別布點監測。由表1可知：數值最大為4樓的0.822μW/cm2，最小值為1樓的0.281μW/cm2。所有監測點位功率密度均符合《電磁輻射防護規定》（GB8702—88）和《輻射環境保護管理導則電磁輻射環境影響評價方法與標準》（HJ/T10.3—1996）規定的“單個基站公眾照射導出限值功率密度8μW/cm2”的要求。

由以上數據可見，正常運行狀態下的單個通訊基站的電磁輻射強度達到了國家標準的要求，不會產生超過標準限值的過量輻射，保證了公眾的輻射安全。而且還可以通過在人口密集的城區設置多個基站，縮小基站的服務半徑，降低發射機功率的方法，既能保證通話質量，而且可以進一步降低電磁輻射水平，保證電磁環境質量，確保人們的健康安全。