移動通信基站電磁輻射影響因子分析

張樂樂 吳廣芬 尹云麗

摘 要： 電磁波輻射已成為噪聲污染之后，又一種物理性污染，尤其是基站的輻射更令民眾驚駭。基站電磁輻射強度究竟受哪些因素的影響和制約，值得深究和探討。文章通過大量調查和專業電磁輻射測量儀的監測分析基站電磁輻射的影響因子。

關鍵詞：通信基站；電磁輻射；影響因子

中圖分類號：X837 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）24-0040-04

Abstract： After the electromagnetic wave radiation has become the noise pollution， another kind of physical pollution， especially the base station radiation， causes the populace to be appalled. What factors affect and restrict the electromagnetic radiation intensity of base station deserves to be deeply studied and discussed. This paper analyzes the influencing factors of base station electromagnetic radiation through a large number of investigations and the monitoring of professional electromagnetic radiation measuring instrument.

Keywords： communication base station； electromagnetic radiation； influencing factor

1 概述

據工信部報道，我國的手機用戶近幾年大量增加，從2014年的智能手機用戶首次超過5億，到2016年7月可移動電話用戶總量達到13.04億戶，并繼續向上增長。為滿足移動通信的順暢及全面性覆蓋，電信運營商需要人員流動的密集區增加基站建設。基站的增加一方面滿足移動信號的清晰度，另一方面，基站的電磁波輻射污染也引起民眾的恐慌，甚至出現基站建設過程中被周圍居民阻撓，強行拆除等行為[1-2]。

1.1 移動通訊基站

通訊基站是無線電臺站的一種形式，指在一定的覆蓋區域內，通過移動通信交換中心，與移動電話終端進行信息傳遞的無線電收發電臺[1]。一個完整的基站收發臺包括無線發射/接收設備、天線和所有無線接口特有的信號處理部分。基站覆蓋半徑為0.5～0.8km，城市邊緣地區的基站覆蓋半徑為2～3km，農村普通覆蓋為4～6km[2]。

1.2 電磁輻射污染

人類使用產生電磁輻射的器具而泄露的電磁能量流傳播到室內外空間中，其量超出環境本底值，且其性質、頻率、強度和持續時間等綜合影響而引起周圍人群的不適感，并使健康和生態環境受到損害。電磁輻射是一種物理現象，是能量以電磁波形式由源發射到空間的現象，不能靜止地存在于空間某處，人類工作和生活的環境可以說充滿電磁輻射。

2 電磁輻射對人體健康危害

電磁輻射是否對人體有害主要取決于兩個因素：一是看電磁輻射頻率的高低，二是看電磁輻射功率的大小。只有當這兩個因素超過一定的允許值而造成輻射污染時，才有可能會對人體帶來負面影響。

移動通信基站的輻射頻率約為900兆赫茲，與電視的輻射頻率基本相當。移動通信采取的是微蜂窩技術，無論是發出還是接收的功率都非常低，只有十幾毫瓦、二十幾毫瓦的能量級，只要按照標準建設和做好安全距離的防護，完全不足以造成輻射污染。當然基站的輻射強度與其發射的頻率，形成電磁場強度，傳播的波形，接受體離輻射源距離，照射時間，照射累計頻次等有關，也與受體自身體質有關。可能會不同程度的出現頭疼，頭暈，乏力，多名，記憶力減退，心悸胸悶心動過緩不起，脫發，月經紊亂等現象。

3 電磁輻射影響因子分析

通過大量問卷調查結果統計，和對有代表性基站的電磁輻射檢測的數據分析，影響電磁輻射強度的因素很多，影響程度也不同。

3.1 基站類型

基站天線包括：寬頻段板狀基站天線；雙頻段板狀基站天線；三頻段板狀基站天線；單頻段板狀天線；也分為發射天線和接收天線，且有全向和定向之分，一般可有下列三種配置方式：發全向、收全向方式；發全向、收定向方式；發定向、收定向方式，功率10W或25-40W。代表的基站包括宏基站、微基站、射頻拉遠、直放站和室內分布系統等。宏基站覆蓋距離大，一般在35Km，適用于郊區話務量比較分散的地區，全向覆蓋，功率較大；微基站多用于城市內，覆蓋距離小，一般1-2km，定向覆蓋；微微型基站多用于市區熱點補盲覆蓋，一般發射功率很小，覆蓋距離500m或更小。

3.2 基站安放位置

一般情況下在某個區域內，多個子基站和收發臺相互組成一個蜂窩狀的網絡（網絡覆蓋面），通過控制收發臺與收發臺之間的信號相互傳送和接收來達到移動通信信號的傳送。整個覆蓋區中基站的數量、基站在蜂窩小區中的位置，基站子系統中相關組件的工作性能等因素決定了整個蜂窩系統的通信質量，也影響著受點的輻射強度大小。

3.3 接受體的空間位置

3.3.1 電磁輻射數值隨垂直高度變化

距離基站不同水平位置（A、B、C點），測量不同垂直高度處基站輻射的電磁波輻射值：圖1，圖2。（縱：mv/m橫：m）

（1）距離基站水平距離30米處（A點），其基站綜合輻射值大約在14米左右達到最大，之后隨著高度的增大而減小，呈現遞減的趨勢，變化也接近呈正態分布只是峰值不夠突出。（2）距離基站水平距離150米處（B點），測量的基站二輻射值有隨著垂直高度增加逐漸遞增的趨勢，在約21米處的輻射值達到最大。主要是這個高度與所測基站高度并正對著基站發射的位置。（3）在基站垂直方向（C點），隨著垂直高度的增加，基站的輻射測量值也不斷增加，13米處達到最大值，之后開始有所下降。基站輻射綜合值隨高度變化基本接近呈正態分布[3]。（4）無論A、B、C各點測得基站Z軸輻射值變化很平緩，說明受周圍構筑物的影響不大。

在綜合A，B，C三處的情況得知，不同種類型的基站其在垂直高度的輻射模式有所不同；而同一種基站，對其所在建筑物與周邊建筑物的電磁輻射影響也有所不同。

3.3.2 電磁輻射數值隨水平距離變化

在地面和與基站同一高度處，距離基站中心不同水平距離處，如圖3。

（1）在地面基站的正北方向，在檢測范圍內的30米

處，基站的輻射數值隨著距離的增加而呈現逐漸遞增的趨勢；在所測量的四個方向上，在5米范圍內，基站的輻射數值變化不大，并且都小于其他測量范圍內的數值。

（2）位于基站同一高度處（約21米），距離基站中心不同水平距離（0.5，1，2，5米）測得的輻射值如圖3。其中2米處的輻射值最大，而0.5米，1米，5米處的電磁輻射值依次增大。

（3）基站輻射存在明顯的燈下黑的情況。同時，在測量的過程中發現，有障礙物的阻擋（例如高大的樹木），基站在此水平方向變化較小，而較為空曠的水平方向測量，則測量值會變化較為明顯。

3.3.3 基站三軸電磁輻射數值隨不同方向變化

基站不同的水平距離，進行XYZ三軸電磁輻射值的測量變化規律如圖4，圖5。（縱：mv/m橫：m）

測量調查的數據顯示，各個樓層的輻射值，在所測量的三個方向上，測量的輻射數值均有從一樓到六樓的逐漸遞增的趨勢，在X，Y，Z三個方向上，X和Y方向的輻射大小處于相近水平，而Y軸在1.5米到15米處（既1至4樓）數值波動較小，卻在5樓和6樓的輻射值有比較明顯的增大，Z軸方向的數值始終處于較為平緩的遞增趨勢。

在不同的XYZ三個不同方位的測量上發現不同的基站的輻射規律存在較大的差異，同一基站在不同的水平距離或垂直高度去測量，其XYZ方位測量所得值也存在著差異，方位測量需要考慮諸多因素，受到實驗條件的限制，其準確的規律仍然有待進一步探索。

3.4 人流密集程度

在調查中我們發現：不同城市級別其對基站建設滿意程度有很大區別（如圖6）

用交叉分析不同的城市級別與基站建設的滿意程度關系中發現，城市等級越高，則對于基站建設的滿意程度越高，而且不同級別的城市對于滿意度相差較大。在很滿意和滿意方面，一線城市達到68.06%，二線城市為44.94%，三線城市為42.41%，四線城市僅為24.28%。在不同的城市縱向比較發現，各個滿意等級中，一線城市滿意度最高為45.14%，二線和三線城市一般最高分別為48.31%，47.83%，四線城市一般最高為61.43%并且不滿意達到10%。在橫向分析滿意程度方面，滿意度一般為最高，達到45.99%，其次滿意為34.94%，很滿意為10.07%，而滿意為7.04%。

3.5 電磁輻射認知程度

對電磁輻射認知程度上的差異，導致對基站建設及使用過程中電磁輻射污染的理解和接納。在大量的調查問卷統計中發現：這方面與年齡，學歷，知識宣傳，政府重視程度有很大差別。

4 結論與建議

（1）基站輻射強度與基站天線類型，和所在位置有直接關系，實際中應科學合理選擇。

（2）在測量電場強度時，人為影響，尤其是使用手機數較多情況下，對測量有較大的干擾，其會較無干擾下增大，移動通信基站提供信號時存在主葉瓣與副頁瓣的強度差異。

（3）對于房頂基站，在所建基站的樓內，距離基站最近的頂樓樓層輻射低于其他樓層。而對于其他近距離的樓，輻射強度隨著樓層的高度增加呈現遞增的狀態。

（4）總體來看，目前的移動通信基站產生的電磁輻射值并沒有超過標準規定值。

（5）移動通信基站的運營商需在了解基站輻射規律

下，進行合理的基站規劃建設，保證通信信號良好的同時，防止電場強度大于國家標準。

（6）發現民眾最關注的首先關注的是“知情權”，建議：多做些科普，加強基站的電磁輻射知識的普及，讓大眾了解基站輻射，消除誤解，制定合理的基站建設方案后，協商進行基站建設。

（7）在安全保障方面，安全第一，效益第二的問題。把握好安全建設防護距離，遠離住宅區，更貼近民意，在保證人們的安全基礎上多建設基站，布局科學等建議。

參考文獻

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[2]張邦俊.移動基站近距離區域電磁輻射污染分布特征[J].中國環境科學，2002，22（6）：565-568.

[3]李卓賢，范鵬飛.3G移動基站建設的危機應對[J].南京郵電大學學報（社會科學版），2009，11（4）：38-42+59.

[4]張樂樂，吳廣芬，等.移動通信基站認知調查分析[J].環境與可持續發展，2017，02：120-122

[5]王樹剛.關于移動通信基站電磁輻射環境影響探討[C].新農村建設與環境保護.華北五省市區環境科學學會第十六屆學術年會優秀論文集，2009：669-676.

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[7]王建華.關于移動通信基站電磁輻射影響的剖析與思考[J].信息技術，2014，02：150-152.

[8]GB8702-88.中華人民共和國國家標準電磁輻射防護規定[S].