基站電磁輻射的危害及防護技術要點分析

徐超 劉霄宇

【關鍵詞】通信基站;電磁輻射;源頭防護;安全距離;電磁屏蔽

對于基站的電磁輻射而言，其來源通常有如下三類：第一。基站發射器泄露的電磁。發射器通常處于基站的機房內，其泄露的電磁與產品屏蔽性的優劣存在聯系，然而從實際情況不難看出，在機房外對其測得的電磁輻射均相對較弱;第二。基站天線傳遞的無線電波。天線高度一般超過15m，其發送的無線電波是電磁輻射的主要源頭之一;第三，高頻電纜與其銜接處的輻射。高頻電纜通常具備良好的電磁屏蔽特性，使其電磁輻射較為微弱。

位于高樓樓頂的通信發射基站會對周圍環境和居民產生一定危害。電磁輻射這種能量流會引發一定的污染問題，進而對人體健康造成危害。受到不同電磁波波段的影響，人體會發生差異化的生物效應，從而損害到人體健康。例如，人體本身具有微弱的電磁場，當此磁場的穩定性遭受干擾時，人體循環功能便會受到破壞。由此可見，電磁輻射對于人體健康所產生的危害是不容忽視的。然而從宏觀發展上來看，拆除或減少基站建設是不可取的。不僅無法有效保障居民的通信信號。同時如果出現大規模的信號不通暢將會對通信廠商服務質量造成不利影響，并且隨著“互聯網+”的不斷發展，移動通信已經成為互聯網產業的發展基礎。因此，就要積極做好基站電磁輻射防護工作。讓通信基站能夠在正常發揮功能的基礎上盡可能降低對周圍環境和居民的影響。

（一）源防護

源防護主要指的是從源頭上對基站的發射功率進行控制，結合實際情況通過動態調整的方式降低基站的發射功率。與此同時。可適當提升基站天線距離地面的高度，以此減小基站電磁輻射對周邊環境所產生的不利影響。

（二）安全距離防護

為了對基站電磁輻射作出有效防護，要確保基站規劃布局的科學性，最大限度上避免將基站架設在“環境敏感區”，在對標準限值作出嚴格限制的基礎上精準計算和設置安全防護距離。在工作實踐中可以利用點源模型法，通過式估算天線主瓣方向的安全防護距離。

式（1）中：P為天線的出口功率;G為天線最大輻射方向功率增益;Pd為功率密度限制。

可根據最終得出的安全防護距離r來劃分安全區域與可能超標區域。并通過式（2）、式（3）計算水平防護距離與垂直防護距離。

式中：L表示水平防護距離;H表示垂直防護距離;e表示天線下傾角;表示天線垂直半功率角。

在計算單個系統的通信基站的安全距離時，要對天線發射功率和最大輻射方向的功率增益做出計算和分析，并根據實際情況完成相應的核算工作;如果基站有多系統天線發射，那么要從整體上對等效全向輻射功率和對應的安全距離做出計算。受到FDD系統功率控制技術的影響，基站系統不太可能在實際運行中達到最大標稱功率，因此要對上述所得結果乘以系數，對最終結果進行調整和修正。

此處需要明確的是，上述算法是基于最為惡劣情況下對安全防護距離所展開的估算，可見所得的距離數據表現出較強的保守性，也可以將其理解成為絕對安全距離。在具體的測算實踐中，在安全防護距離中部分區域也可能符合要求。這便要求在實際工作中要最大限度上將估算所得安全防護距離要求予以滿足，一旦出現無法實現的情況，可以結合工作規范在基站正式運行過程中強化實時、動態監測，或強化對敏感目標的現場監測，并在確保監測頻率的基礎上為監測實效性提供保障，在發現問題時則第一時間與設計、監管方開展協商交流，并施以科學的調整及優化舉措，為基站穩定運行、有效防護電磁輻射提供良好支持和保障。

（三）屏蔽防護

電磁屏蔽這種技術防護手段的主要原理是通過具備良好導電性材料和接地組成相應的屏蔽層，發揮導電材料可以反射和引導電磁能量流的特點，來生成與源電磁場方向相反的電流和磁極化，進而達到減小電磁場源的輻射的目的。在材料表面接觸到電磁波時，通常有入射表面和反射衰減等兩種類型，通過材料內部的吸收、材料內部多次反射實現衰減效果。現階段有諸多類型的材料能夠對電磁波做出有效屏蔽，例如，纖維織物材料、電涂料、金屬敷層屏蔽材料、鐵氧體、金屬微粉和多晶金屬纖維等。一般而言，材料的導電特性與電磁輻射屏蔽效果間存在密切聯系，在工作實踐中要結合具體環境狀態選取適宜的電磁屏蔽材料開展防護工作。

例如，針對某基站室內天線的電磁輻射超標所進行的防護處理。由于此通信基站布設在室內，無法對天線方位角、發射功率以及天線架設高度等作出有效處理，便以金屬屏蔽的形式開展防護活動：在墻體和天線分別安裝1mm厚的鍍鋅鐵皮，以及制作1mm厚的鍍鋅鐵皮防護罩，并做好接地處理的解決措施。

在開展屏蔽活動前，選取A、B、C等三個參考點進行測量，每個測量值均高于通信基站的管理限值8 u W，cm2。而通過表1可以看出，完成鍍鋅鐵皮屏蔽防護后，各參考點位的測量值均有明顯下降，可見本次屏蔽防護取得了較為理想效果。