選頻測量系統在電磁輻射安全防護中的應用

摘要：選頻測量系統能在未知的電磁環境中，例如所謂的“公共區域”，即幾個移動服務運營商共同使用一個天線場地顯示出區域整體的暴露電平和各個服務供應商所占的比例。通過選頻的測量可以精確地將服務供應商分解到單獨的頻段上，并了解每一頻段對整體區域輻射的貢獻。

關鍵詞：選頻測量；移動通信；基站；電磁輻射

中圖分類號：X34 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）06-0239-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.142

Abstract：Selective frequency measurement systems can be used in unknown electromagnetic environments， such as the so-called “public areas，” where several mobile service operators use one antenna site together to show the overall exposure level of the area and the total number of service providers. proportion. Through frequency-selective measurements， service providers can be accurately decomposed into separate frequency bands and their contribution to overall area radiation can be understood in each frequency band.

Keywords：Frequency-selective measurement；Mobile communication； Base station； Electromagnetic radiation

隨著科學技術的不斷進步，人們生活水平的不斷提高，移動通訊事業飛速發展，移動通信基站等電磁輻射設施越來越密集，有的通信基站建設在人口密集的城市中心區域，有的甚至安裝在居民樓頂。這些電磁輻射設施在為人們生活提供了極大便利的同時，移動通信基站電磁輻射對人們的影響也同樣受到重視。由于公眾對電磁輻射的擔憂恐懼，對移動通信基站電磁輻射的投訴日益劇增[1]。

為了掌握移動通信基站對環境的影響，減少人們對移動通信基站電磁輻射產生的不必要的恐慌，本文以由人工產生電磁輻射的典型電磁輻射設施移動通信基站為例，了解區域整體輻射水平及單個運營商在其使用頻段上對整體區域輻射的貢獻。

1 移動通信基污染源分析

移動通信基站工程建設對環境的影響主要來自于主體設備、傳輸線路、天線的電磁輻射。

基站室內部分的主要設備由基站控制器、信號發射機、功率放大器、部分饋線等構成，由于在設計、制造這些設備時已采取了較好屏蔽措施，并且設備放置在機房內，經過墻體和機房門的屏蔽，對周圍環境造成電磁輻射影響幾乎可以忽略不計[2]。

根據基站工作原理及工作頻段可知：基站運行時，首先基站的接收天線接收來自環境的上行頻段的電磁波信號，然后發射天線向環境發射下行頻段的電磁波信號，發射天線將饋線中的高頻電磁能轉化成自由空間的電磁波，電磁波承載著能量向周圍空間傳播，形成電磁輻射。因此，移動通信基站對周圍環境的影響主要是由下行頻段范圍內的電磁波輻射所產生的。因此，電磁輻射源是基站發射天線。

移動通信基站大多采用三扇區定向天線，每個扇區天線夾角多為120°，每個扇區有一組天線，每組有一根或者數根天線且可實現不同制式基站信號收發共用。有時根據業務量的大小還采用全向天線，例如室內分布系統。

天線的架設方式可分為：地面塔、樓面塔、樓頂單桿、落地燈桿、美化樹等。

2 電磁輻射環境監測與分析

2.1 監測依據

以《電磁輻射環境保護管理辦法》《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》《輻射環境保護管理導則-電磁輻射監測儀器和方法》作為監測依據。

2.2 監測標準

《電磁輻射防護規定》中公眾總的受照射劑量限值規定。在每天24h內，電磁輻射場的場量參數在任意連續 6min 內的平均值應滿足下列要求。頻率范圍：30～ 3000 MHz，電場強度12V/m，等效平面波功率密度0.4W/m2。

《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》規定公眾總的受照射劑量包括各種電磁輻射對其影響的總和，即包括項目建設可能或已經造成的影響，還要包括已有背景電磁輻射的影響。總的受照射劑量限值不應大于國家標準GB8702的要求[3]。

單個基站環境管理限值選取場強限的，即 5.4V/m；功率密度限值的 1/5，即0.08 W/m2 作為評價標準。

2.3 監測儀器

采用德國 NARDA 電磁輻射測量儀 NBM550主機與EF0391探頭，頻率范圍為0.1～3000MHz，量程為 0.2～320V /m， 檢出限為 0. 2V /m （ 功率密度S <1.06 × 10 -4W /m2，S = E2 /377） ；德國NARDA 電磁輻射選頻分析儀SRM3006與3502/01三維全向電場探頭，頻率范圍為420～6000MHz，量程為0.14mv/m～160V/m，檢出限為 0.14mV /m。儀器由中國測試技術研究院檢定，測試時在檢定有效期內。另配激光測距儀、GPS 等輔助儀器。

2.4 監測方法

監測時間選為當日話務量高峰時段08：00～ 20：00。重點監測發射天線主瓣方向，且高度與天線掛高相近的建筑物的室內外及地面人群活動場所。點位布設遵循最不利原則即距離基站最近處、可到達的監測點。

2.5 監測結果

3 結論

本次驗收現狀監測首先采用的NBM550/EF0391綜合場強儀頻率響應為0.1～3000MHz，可將一個點位的由基站、廣播、電視及其他工作在這個頻段內的電磁輻射體產生的電磁輻射全部涵蓋在內；SRM-3006磁輻射選頻分析儀頻率響應為420MHz～6GHz，可監測一個點位的某個頻點或某一頻段范圍內電磁輻射體產生的電磁輻射[4]。

在實際監測過程中，如遇到利用綜合場強儀監測結果大于5.4 V /m 或等效平面波功率密度大于0.08W/m2的情況，也不能直接下結論監測結果超標，還應利用SRM-3006電磁輻射選頻分析儀進行復核：如復核監測結果綜合場強小于5.4 V /m或等效平面波功率密度小于0.08W/m2，則說明該點位監測數據達標。如復核監測結果大于0.08W/m2，則說明該點位監測數據超標，建設單位應對該基站進行整改。

因此，本次監測基站電磁輻射現狀的方法是保守、安全、可行的。也可以得出電磁輻射寬帶測量只能得到一個測量結果，即包含所有服務的總場強。如果測得的場強超過了限值，則寬頻測量儀不能進行頻譜分析。而選頻測量是完全不同的，每一個服務所對應的場強大小都可以獲取到，在以后的電磁輻射現狀監測與監管中選頻測量已是不可或缺的技術支撐。

參考文獻

[1] GB8702-1988.電磁輻射防護規定[S].

[2]王巨，張瀟月，饒漢先.移動通信宏基站對周邊環境的電磁影響規律淺析[J].四川環境，2017，19（05）：30.

[3]陳秋遐，周立強，楊文棟.移動通信基站電磁環境監測淺析[J].環境科學導刊，2012，（7）：10.

[4]程小蘭，胡軍武.電磁輻射的污染與防護[J].放射學實踐，2014，29（06）：711-714.

收稿日期：2018-05-30

作者簡介：呂映賦（1989-），男，本科，助理工程師，研究方向為輻射環境監測方面。