濟南市移動通訊基站周圍電磁輻射污染監測方法

李紅翠+李常國

摘 要：為了解濟南市移動通訊基站周圍的電磁污染狀況，本論文收集了濟南市基站的基本信息，分析研究了基站的工作原理以及基站電磁輻射污染的規律。在此基礎上，結合濟南市的實際狀況，選取合適的基站用于監測，確定監測的基本原則和監測的具體方法。最后按照設計的方案，進行了實際測量，整理分析實測數據，得出結論。

關鍵詞：電磁輻射；移動基站；監測方法

1 通訊基站電磁輻射污染研究

移動通訊體系發展至今，前后經歷過了四個體系（如GSM，CDMA，LTE等）的演進。移動通訊的普及必然需要越來越多的基站，盡管基站大大提高了通訊水平，但是基站產生的電磁輻射也成為人們越來越關注的話題[1]。

天線是移動基站中最重要的一部分，主要作用是按照一定的方向來發射和接收無線電波。按照架設方式，天線基本上可分為落地塔、樓上塔、街區覆蓋等幾種情況，樓上塔又可以分為樓頂增高架和樓頂抱桿兩種類型。在本論文要監測的基站中，天線架設方式主要有增高架、樓頂抱桿和地面鐵塔三種，所占比例情況見表1-1。

基站的電磁輻射主要是由三個方面造成的：一個是發射機的電磁輻射泄漏，二是發射天線的信號發射時產生的電磁輻射，三是高頻電纜以及接頭的地方有輻射泄漏。一般發射機和高頻線電纜接頭產生的電磁輻射都可以得到很好的防護和屏蔽，基站天線發射的電磁波輻射是造成移動通訊基站的周圍能監測到電磁輻射強度的主要原因[2]。移動通訊基站的電磁輻射污染具有以下兩個特點。

1）基站的發射天線發射的電磁輻射是對環境造成輻射污染的主要來源。

2）基站對周邊的電磁輻射隨時間有規律變化。

2 濟南市移動通訊基站周圍電磁輻射監測方法

2.1 基站空間分布特點

濟南市移動通訊基站眾多，分布多集中在商業中心，郊區或風景區等分布密度較小。選取濟南市基站共39944個，其中移動基站21532個，聯通基站14382個，電信4030個，三種主要運營商的基站具體分布圖如圖2-1（a、b、c）所示。

根據上圖容易得出，濟南市基站分布具有以下特點。

1）空間分布不平衡；

2）不同行政區劃之間差別大，不同類型基站差距也較大。

2.2 典型基站的選取

按照濟南基站整體分布情況，本論文在基站電磁輻射污染最為嚴重的歷下區中選取對周邊環境影響大、有代表性的38個基站作為典型基站進行了布點監測。所選基站主要位于市區絕大多數在文化東路和經十路附近，少數位于歷山路和泉城路。周邊環境保護目標主要有住宅小區、商業店鋪區、學校辦公地點區、醫院地區、農村人口居住聚集地區、工業園區以及風景區。監測的基站涉及到大部分的環境功能區，具有代表性、典型性。

2.3 電磁輻射監測方案

1）監測環境

監測時的環境條件不僅要符合行業標準還要滿足儀器的使用環境條件，單就天氣條件而言，必須是在沒有雨、雪，天氣情況良好的條件下監測。

2）監測設備

在監測中使用的是Narda Safety Test Solutions生產的電磁輻射分析儀，滿足測量性能基本要求。NBM-550電磁輻射分析儀、EMR-300電磁輻射分析儀均經中國計量科學研究院校準合格，符合國家標準和監測規范要求的射頻監測設備。

3）監測時間

監測必須要在移動通訊基站正常工作的時間段內進行，即早8：00到晚20：00時間段內進行。

4）監測參數

根據移動通訊基站的發射頻率，測量基站的電場強度和功率密度，《電磁環境控制限值》中公布了公眾曝露控制限值。對于移動通訊電磁環頻段30MHz～3000MHz，測量參數選擇電場強度E時，其最大值不能超過12V/m，當測量參數選擇功率密度Seq的時候，其最大值不能超過0.4W/m2。

5）監測點選取

濟南基站基本都屬于定向天線，根據天線發射原理可知，天線主瓣發射的輻射量較其余方向是最多的，所以原則上天線主瓣方向上必須布置點位進行監測。為了避免人體本身對基站輻射造成反射或者其他影響，要求探頭尖端與操作人員之間距離不少于0.5m。依據基站電磁輻射的空間特點以及周邊環境的現狀、敏感度等條件，再結合基站本身的實際情況，選擇不同的監測線路以及不同的監測點，尤其要測出主瓣輻射方向的輻射最高值[3]。

在水平方向上，以發射天線地面投影點（如圖2-1）為中心，按基站天線主瓣方向布設監測線。（全向天線按3個方向，3個主瓣的布設三條監測線，2個主瓣的布設二條監測線、1個主瓣的布設一條監測線，多于3個主瓣的則選擇周圍有敏感點的3個主瓣方向布設三條監測線[4]）每條監測線上選取離天線在地面投影點分別為1m、2m、3m、5m、10m、15m、20m、25m......50m、60m、70m，多個個不同距離定點監測。根據布點原則，共布設1496個監測點監測38個基站。

3 本文小節

以濟南市某醫院樓頂基站為例，介紹監測結果。濟南市位于解放路某醫院住院樓，樓層共6層，天線架設在該樓樓頂設備間上。基站正西25m是門診樓，樓高15層，正東是商業樓6層，其后50m左右是家屬樓，其他方向50m內無高層敏感建筑。監測結果如表3-1和表3-2所示。

架設有樓頂抱桿基站的住院樓以及離基站最近的門診樓和商業樓的電磁敏感點電場強度和功率密度監測值均未檢出超標。可得出結論：該醫院基站電磁敏感點的電場強度和功率密度監測值均小于國家控制限值，符合國家標準即《電磁環境控制限值》（GB8702-2014）。

參考文獻

[1] 胡景森.電磁輻射的生物效應及其防護標準[J].安全與電磁兼容，995，3：20-26.

[2] 趙鋒.城市電磁輻射污染現狀分析及其防治對策[J].城市環境與城市生態. 2011，11，24（5）：39-42

[3] 減瑞華，孫全紅.北京市移動通信臺（基）站電磁輻射的監測與思考.環境保護.2001，（8）：27-28

[4] 朱丹，戴繼偉.移動通信基站的環境電磁輻射測量與分析.上海環境科學，1997，11：32-34

作者簡介

李紅翠（1989-），女，山東泰安市，碩士研究生，教師，助教，電磁輻射污染。

李常國（1990-），男，山東泰安市，學士，碩士研究生在讀，智能信息處理。