5G基站電磁輻射環境監測的相關探討

摘要：隨著5G快速發展，5G基站電磁輻射成為了當今全球比較關注的熱點之一，做好電磁輻射環境監測工作具有重要意義。本文首先針對電磁敷設進行了簡要分析，明確了5G基站電磁輻射環境監測的必要性，其后具體分析了我國5G輻射限值標準要求與5G基站電磁輻射環境監測方法的應用，以期可供參考。

關鍵詞：5G基站;電磁輻射;環境監測;限值標準;監測方法

1 引言

基于移動通信技術的發展，從2G到5G每次升級都會令基站的發射頻率發生較大幅度變動，對于基站造成的電磁輻射干擾范疇怎樣才能有效把控和監管是當前一大重要課題。最近幾年，我國先后出臺《電磁輻射環境保護管理辦法》、《輻射環境保護管理導則》等，要求企業需在工作中加強對環境的監測水平，尤其是5G移動通信基站是重點監測對象之一。在現實訴求的推動下，不斷健全監測工序，完善評價機制，能夠促使移動通信行業朝著健康持續化方向發展，大大提高環境保護水平。

2 電磁輻射概述

第五代（5G）移動通信具有大帶寬、低時延、海量連接等特點，近年來得到了各國高度重視和大力發展。到2021年底，我國三大運營商將累計建成超過130萬個5G（Sub6G）基站（含電信聯通共建共享5G基站），5G終端連接數將突破3億，繼續推進5G更好賦能千行百業。由于5G（Sub6G）使用了比4G更大的帶寬和更高的載頻，通常射頻頻率越高衰減越大，使得單個5G宏站在城市中心區域的覆蓋半徑約在300～500m、郊區大概500～1000m、農村1000～2000m，而單個4G宏站覆蓋半徑可以到1000～3500m。為了確保同樣覆蓋質量，在城市中心區域的5G基站數則要比4G多3～5倍。面對5G基站數量的激增，5G的電磁輻射也成為了當前全社會非常關注的熱點話題之一。

造成電磁輻射產生的零件是基站上的天線，可分作全向天線、定向天線兩種。前者是按照水平面角度展開大范疇的輻射，覆蓋范圍非常廣闊，通常只是在郊區亦或者大規模區制地中使用。后者則是在特定的范疇內調節發揮作用，其范疇度相對狹窄，覆蓋面偏小，不過其用戶應用度頗高，且極為密集。有關研究表示，電磁輻射污染是除了水污染、大氣污染、噪聲污染外最為嚴重的第四大環境污染問題。為了減輕和規避這種污染，必須要對移動通信基站的運行展開監測管控，創建高效評價機制，確保其環保、經濟效益雙重提升。

3我國5G輻射限值標準要求

3.1限值評價標準

我國電磁輻射相關標準主要是參考IEEE、ICNIRP、IEC等機構的標準，總體上比國際標準趨嚴。在射頻段，我國電磁輻射標準包括：《電磁環境控制限值》GB8702-2014、《移動通信基站電磁輻射環境監測方法（試行）》（針對2G/3G/4G基站）HJ972-2018、《5G通信基站電磁輻射環境監測方法（試行）》（針對5G基站）HJ1511-2020。

上述標準中，GB8702-2014是我國電磁輻射領域最基礎、最重要的質量評價標準，它規定了射頻電磁輻射的公眾曝露控制限值，如表1所示。

3.2三大運營商5G電磁輻射限值要求

根據表4射頻段公眾暴露控制限值要求，我國三大運營商的5G基站輻射的最大功率密度限值要求如表2所示。

4 5G基站電磁輻射環境監測方法與結果分析

4.1監測方法

與前幾代的基站相比，5G基站在架構、發射天線以及發射頻率方面發生了較大改變，具體需參考最新的HJ1511-2020執行相應的監測方法。

4.1.1監測儀器

本次采用德國NADAR SRM-3006型選頻電磁輻射分析儀，可開展全向性測量，量程、分辨率均滿足5G基站電磁輻射環境監測要求。選用天線頻率測量范圍420MHz～6GHz，配備非導電木質三腳架。

4.1.2監測點位

本次被測5G基站設置在一棟商業樓頂層，與地面相距18m，下行發射頻率為2515～2615MHz?；镜膶γ媸且粭澴≌瑯?，周邊的人流量較大。本次監測點全部在基站天線的覆蓋范圍內，選擇居民室外密集活動位置與住宅樓內，共計5個點位。

4.1.3監測條件

本次監測工作開展時，要求被測5G基站正常工作，檢測儀器頻率范圍處于5G基站發射天線工作狀態的下行發射頻段。具體監測參數設計如下：測量儀器天線與地面相距1.7m;方均根檢波方式;監測項目為磁輻射功率密度;結果類型為平均值，測量值為每個點位監測連續6min的積分值;監測儀器探頭尖端與操作人員軀干相距≥0.5m，且與5G終端設備呈水平正向布置且保持1～3m的距離。

4.2監測結果與分析

4.2.1監測結果

本次監測工作開展過程中，運維人員使用電腦與基站連接，并進行數據下載，確保有5G終端在應用。本次各監測點位功率密度為0.00227～0.03102W/m2，具體如下表3所示。

4.2.2結果分析

本次監測的5G基站頻率2515～2615MHz，根據標準規定100kHz以上，在遠場區，可僅限制電場/磁場強度，或等效平面波功率密度。本文監測點位全部處于遠場區，因此只需對功率密度進行評價。根據上表監測結果顯示，各個監測點的電磁輻射功率密度遠遠低于國家標準限值，且不超過限值的7.8%。

5 結語

綜上所述，基于5G技術的快速發展，5G基站建設勢在必行，對于今后密集密集城區、居民區處5G基站選址與建設，需做好科學規劃，并加強建站前電磁輻射影響預評估與建成后的環境監測，實現5G基站電磁輻射風險的有效管控?；诖吮尘跋?，我國出臺了相關規范標準，監測方法不斷更新，相關儀器設備也在不斷改進，為5G基站電磁輻射環境環境監測數據與評價提供了重要支撐。

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作者簡介：賀志遠（1985-），男，山西呂梁人，工程師，本科，工作方向：環境保護工程。