新疆WCDMA移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境影響分析

郭小礫

【摘要】 針對(duì)新疆地區(qū)WCDMA移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)問題，基于移動(dòng)基站環(huán)境影響評(píng)價(jià)理論和方法，在分析現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，選取新疆地區(qū)典型移動(dòng)基站的監(jiān)測(cè)結(jié)果作為評(píng)價(jià)樣本對(duì)新疆地區(qū)移動(dòng)基站其輻射環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：監(jiān)測(cè)的電磁輻射強(qiáng)度最大值為6.611uW/c㎡，低于8.00uW/c㎡的環(huán)境管理目標(biāo)值，符合相關(guān)規(guī)定要求。最后提出了基站的電磁輻射防護(hù)措施建議。

【關(guān)鍵詞】 電磁輻射 移動(dòng)通信基站 環(huán)境評(píng)價(jià) 監(jiān)測(cè)

電磁輻射在人們生活中不可避免，它是由空間共同移送的電能和磁能量組成的，由電荷的移動(dòng)產(chǎn)生的能量，而移動(dòng)通信正是依賴電磁輻射來實(shí)現(xiàn)傳播的。新疆地區(qū)地域遼闊，隨著新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)移動(dòng)通信的質(zhì)量要求也越來越高，這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)基站的大量建設(shè)。為了確定新疆地區(qū)移動(dòng)基站的輻射水平，本文在綜合以往研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)新疆地區(qū)典型基站電磁輻射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)和歸納，最終得出其輻射環(huán)境影響水平結(jié)論。

一、WCDMA移動(dòng)通信基站

1.1 WCDMA系統(tǒng)簡(jiǎn)介

WCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)是第三代無線通訊技術(shù)之一，它采用直接序列擴(kuò)頻碼分多址（DS-CDMA）、頻分雙工（FDD）方式，能夠支持移動(dòng)/手提設(shè)備之間的語音、圖象、數(shù)據(jù)以及視頻通信，速率可達(dá)2Mb/s（對(duì)于局域網(wǎng)而言）或者384Kb/s（對(duì)于寬帶網(wǎng)而言）。

1.2 WCDMA移動(dòng)通信基站組成

WCDMA移動(dòng)通信基站由天饋系統(tǒng)、GPS天線、傳輸設(shè)備、電源和接地等組成，主要分為室內(nèi)和室外兩個(gè)部分。室內(nèi)部分包括機(jī)架及其內(nèi)部硬件模塊，主要包括射頻收發(fā)信機(jī)單元、基帶處理單元、RNC接入控制單元及GPS時(shí)鐘控制單元；室外部分為基站天饋系統(tǒng)（AS），包括智能天線、功率放大器單元（TPA）和各種電纜。

1.3 移動(dòng)基站工作原理

基站是在一定的無線覆蓋區(qū)中由移動(dòng)交換中心（MSC）控制，與手機(jī)（移動(dòng)臺(tái)，MS）之間進(jìn)行通信所構(gòu)成的系統(tǒng)，主要由基站控制器（BSC）和基站收發(fā)信臺(tái)（BTS）組成，它是移動(dòng)通信網(wǎng)的主要組成部分。基站的作用原理是：當(dāng)小區(qū)內(nèi)任意移動(dòng)臺(tái)（手機(jī)）發(fā)送信息時(shí)，基站即開始接受，加工和整理信息，通過無線連接將信息傳送到交換中心，同時(shí)將交換中心發(fā)到本小區(qū)的信息分別傳送給各個(gè)移動(dòng)臺(tái)，這個(gè)“接”和“發(fā)”的過程，就實(shí)現(xiàn)了不同地區(qū)、不同網(wǎng)際間的無線與無線或無線與有線的信息傳遞?？梢姡臼莻魉汀⒓庸ず吞幚硇畔⒌摹爸修D(zhuǎn)站”。

移動(dòng)通信基站產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度主要由發(fā)射功率、天線增益、與天線的距離和與天線的相對(duì)高度等因素決定在本評(píng)價(jià)項(xiàng)目中，移動(dòng)通信基站均采用定向天線，通過定向天線傳遞的電磁信號(hào)具有一定的方向性，即在一定角度內(nèi)存在較強(qiáng)的輻射水平，其軸向上的電磁輻射強(qiáng)度最大。

二、電磁輻射評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）的要求，公眾總的受照射劑量限值如下：公眾在一天（24h）內(nèi)，環(huán)境電磁輻射場(chǎng)的場(chǎng)量參數(shù)在任意連續(xù)6min內(nèi)的全身平均值應(yīng)滿足表1的要求。

根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則一電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）規(guī)定：為使公眾受到總照射劑量小于GB8702-88的規(guī)定值，對(duì)單個(gè)項(xiàng)目的影響必須限制在GB8702-88規(guī)定的功率密度限值的1/5，移動(dòng)基站的發(fā)射頻率在900MHz～2900MHz頻段，故單個(gè)基站的電磁輻射管理值是：40/5=8uW/c㎡。

三、WCDMA移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境的監(jiān)測(cè)

3.1 監(jiān)測(cè)方法

本次監(jiān)測(cè)在以發(fā)射天線為中心半徑50m的范圍內(nèi)，對(duì)人員可以到達(dá)的距離天線最近處可能受到影響的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)和以基站天線的主瓣方向?yàn)檠娱L(zhǎng)線不同距離的變化值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。測(cè)量時(shí)測(cè)量?jī)x器探頭（天線）尖端距地面（或立足點(diǎn)）1.7m，與操作人員之間距離不少于0.5m。在室內(nèi)測(cè)量，一般選取房間中央位置，點(diǎn)位與家用電器等設(shè)備之間距離不少于1m。若在窗口（陽臺(tái)）位置監(jiān)測(cè)，探頭（天線）尖端在窗框（陽臺(tái)）界面以內(nèi)。在通信基站正常工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)測(cè)5次，每次測(cè)量時(shí)間不小于15s，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值，若監(jiān)測(cè)讀數(shù)起伏較大時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)間。

3.2 監(jiān)測(cè)基站的選取

按照基站的不同特征及所處環(huán)境的不同狀況，分別在城市人口和基站密集區(qū)、高電磁輻射背景值區(qū)、市區(qū)、縣鄉(xiāng)，按照移動(dòng)基站不同發(fā)射頻率、單站、共站情況、不同架設(shè)方式（樓頂支架、鐵塔、美化塔等）、不同等效輻射功率（標(biāo)稱功率、天線增益）、不同最大落地點(diǎn)的基站（天線形式、高度、傾角），分別選擇有代表性的基站作為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、監(jiān)測(cè)基站。此次共選取117個(gè)具有代表性基站進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.3 監(jiān)測(cè)參數(shù)的選取

根據(jù)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）要求，結(jié)合移動(dòng)通信基站的發(fā)射頻率，確定測(cè)量因子為電場(chǎng)強(qiáng)度（V/m），再轉(zhuǎn)換為評(píng)價(jià)因子功率密度（uW/c㎡）。

3.4 監(jiān)測(cè)儀器

此次監(jiān)測(cè)采用的儀器主要包括：NBM-550電磁分析儀（為非選頻式輻射測(cè)量?jī)x）、EMR-300電磁分析儀（為非選頻式輻射測(cè)量?jī)x）、SRM3000頻譜分析儀（選頻）。

3.5 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

此次監(jiān)測(cè)的117個(gè)基站均屬新疆聯(lián)通公司，設(shè)備為華為、中興公司產(chǎn)品，主要天線架設(shè)方式為鐵塔、樓頂支架方式。監(jiān)測(cè)結(jié)果匯總表見表2。

由表2監(jiān)測(cè)結(jié)果可知，建成運(yùn)行基站周圍環(huán)境的功率密度最大值為6.611uW/c㎡，出現(xiàn)在阿克蘇第十小學(xué)基站240°天線主瓣方向水平距離10米處，監(jiān)測(cè)的117個(gè)基站其電磁輻射值均符合《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）中公眾照射導(dǎo)出限值40uW/c㎡要求，同時(shí)滿足《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則一電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HI/T10.3-1996）中單個(gè)項(xiàng)目電磁輻射管理值8uW/c㎡要求?？傮w上來說，新疆WCDMA移動(dòng)通信基站電磁輻射對(duì)周圍環(huán)境影響不大，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

四、結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

此次新疆地區(qū)WCDMA移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作是針對(duì)新疆地區(qū)16個(gè)地州的117個(gè)典型基站進(jìn)行電磁輻射監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明其電磁輻射值均符合相關(guān)規(guī)范要求，移動(dòng)基站引起的電磁輻射水平對(duì)環(huán)境的影響程度小，符合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2 電磁輻射防護(hù)措施建議

（1）移動(dòng)基站站址應(yīng)選在地勢(shì)相對(duì)較高或有高層建筑、高塔利用的地方。如果高層的高度不能滿足基站天線高度要求，應(yīng)有房頂設(shè)塔或地面立塔的條件，以便保證基站周圍視野開闊，附近沒有高于基站天線的高大建筑物阻擋；

（2）市區(qū)基站應(yīng)避免天線前方近處有高大樓房而造成障礙或反射后對(duì)其周圍基站產(chǎn)生干擾；

（3）在住宅樓上建設(shè)移動(dòng)通信基站，建設(shè)前建設(shè)單位、建筑物產(chǎn)權(quán)單位或業(yè)主應(yīng)充分征求所住居民的意見：

（4）應(yīng)避免在高山上設(shè)站。在高山上架設(shè)基站干擾范圍大且易產(chǎn)生谷底“塔下黑”現(xiàn)象，如果設(shè)站應(yīng)采取相應(yīng)措施

（5）站址選擇時(shí)盡量避免附近有模擬集群系統(tǒng)或其他系統(tǒng)的基站天線，如果有，應(yīng)詳細(xì)了解其使用頻率、發(fā)射功率、天線高度等，以便頻率配置避開干擾頻點(diǎn)，防止相互干擾，不肆意污染基站附近的電磁環(huán)境；

（6）新建移動(dòng)通信基站前要預(yù)測(cè)用戶密度分布，采用最佳的頻率復(fù)用方式，合理地進(jìn)行蜂窩分裂，盡量減少基站個(gè)數(shù)；

（7）移動(dòng)通信基站室外天線安裝在敏感建筑物上時(shí)，天線應(yīng)安裝在樓頂中央或者高層建筑物電梯間頂，天線與樓頂之間距離不得小于2.5米；

（8）移動(dòng)通信基站室外天線最低允許高度一般不得低于20米，發(fā)射天線主方向17米范圍內(nèi)、非主射方向10米范圍內(nèi)一般不得有高于天線的敏感建筑物。