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跨入21世紀(jì)人類在享受電磁技術(shù)帶來現(xiàn)代化生活的同時，也受到電磁輻射產(chǎn)生威脅和危害。電磁輻射無處不在與我們“形影相隨”，當(dāng)它的能量超過一定限度造成污染，而電磁污染是一種不易被人感知且危害置后的能量流。如何評價和判定電磁污染，進(jìn)而防范和控制其不良影響和危害，正是本文主要討論的內(nèi)容。
1 電磁污染的主要危害
在電子電路中任何交變電路都會向其周圍空間放射電磁能，形成交變電磁場。交變電磁場中，變化的電磁場與磁場交替地產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)以一定的速度在空間傳播，形成電磁波。在電磁波向外傳播的過程中會有電磁能輸送出去，這種現(xiàn)象稱為電磁輻射[1]。電磁輻射分為天然和人為電磁輻射兩類。人類在進(jìn)化過程中，已適應(yīng)天然電磁輻射，因此，環(huán)境保護(hù)所關(guān)注的電磁輻射主要是人為的電磁輻射。有指人類活動所產(chǎn)生脈沖放電、工頻交變磁場、射頻電磁的輻射[2]，主要來源無線電廣播、電視、微波通信、電力、鐵路、民航指揮塔及飛機(jī)等各種射頻設(shè)備發(fā)射的電磁波。頻率范圍寬廣，影響區(qū)域較大，能危害近場區(qū)的人員。
1.1 電磁輻射對信號接收的干擾
射頻強(qiáng)電磁輻射，可以造成通信信息失誤或中斷；鐵路自控信號失誤；飛機(jī)飛行誤航；甚至造成導(dǎo)彈與人造衛(wèi)星失控，電磁輻射會對有線通信設(shè)備產(chǎn)生干擾。
1.2 強(qiáng)電系統(tǒng)對弱電系統(tǒng)的干擾和危險影響
對廣播、電視、通信系統(tǒng)構(gòu)成極大的威脅，使圖像、信號失真；使電子儀器、精密儀器不能正常工作。
1.3 空間電磁場對人體健康的影響
表現(xiàn)在損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，頭部長期受電磁輻射影響后，輕則引起失眠多夢、頭痛頭昏、疲勞無力、記憶力減退、易怒、抑郁等神經(jīng)衰弱癥，重則使大腦皮細(xì)胞活動能力減弱，并造成腦損傷；非熱效應(yīng)能減少眼部血流量，引發(fā)視覺障礙，導(dǎo)致視覺疲勞和不舒適；長期接觸低強(qiáng)度微波的人和同齡正常人相比，體液與細(xì)胞免疫指標(biāo)中的免疫球蛋白降低，使體液與細(xì)胞免疫能力下降。
2 電磁輻射環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
2.1 我國目前已頒布的電磁環(huán)境評價的標(biāo)準(zhǔn)
主要有《高壓架空送電線、變電站無線電干擾測量方法》GB 7349-2002；《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》GB 8702-88；《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則》HJ/T 10.2-1996；《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范》HJ/T 24-1998。
2.2 我國電磁輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及防護(hù)規(guī)定
2.2.1 《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 9175─88）
以電磁波輻射強(qiáng)度及其頻段特性對人體可能引起潛在性不良影響的閾值為界，將環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)分為二級。
一級標(biāo)準(zhǔn)小于5V/m為安全區(qū)，在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作、生活的一切人群，不會受到任何有害影響。
二級標(biāo)準(zhǔn)為中間區(qū)，在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作和生活的一切人群可能引起潛在性不良反應(yīng)；在此區(qū)內(nèi)可建造工廠和機(jī)關(guān)，但不許建造居民住宅、學(xué)較、醫(yī)院和療養(yǎng)院等，已建造的必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。
超過二級標(biāo)準(zhǔn)（12V/m）地區(qū)，對人體可帶來有害影響；在此區(qū)內(nèi)可作綠化或種植農(nóng)作物，但禁止建造居民住宅及人群經(jīng)常活動的一切公共設(shè)施，已有這些建筑應(yīng)采取措施。
2.2.2 《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》
國際非電離協(xié)會為了對公眾有著良好的保護(hù)，比吸收率（SAR）取0.08w/kg劑量值制定國際標(biāo)準(zhǔn)。我國的《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步嚴(yán)格，規(guī)定在一天24h內(nèi)，任意連續(xù)6min按全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.02w/kg，相應(yīng)于頻率30M-3000MHz段電場強(qiáng)度限值為12V/m，為了更進(jìn)一步加強(qiáng)管理，我國設(shè)定了普通項(xiàng)目環(huán)境影響評價管理值為5.4V/m，對應(yīng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的一級標(biāo)準(zhǔn)為5V/m。
3 電磁污染源調(diào)查與環(huán)境監(jiān)測
3.1 調(diào)查目的
為了快速開展治理工作，切實(shí)保護(hù)環(huán)境，造福人類，對電磁污染進(jìn)行調(diào)查研究，有利于找準(zhǔn)污染源和電磁污染分布規(guī)律，為評價和污染防治提供依據(jù)。
3.2 調(diào)查內(nèi)容及程序
電磁輻射對生物體作用與場強(qiáng)、頻率、作用時間與作用周期、與輻射源的間距、振蕩性質(zhì)、作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境溫度和濕度等因素有關(guān)。電磁場的生物效應(yīng)隨頻率的加大而遞增，危害程度微波>超短波>短波>長波；脈沖波>連續(xù)波[3]。所以首先調(diào)查主要射頻設(shè)備的分布使用情況、發(fā)射頻率范圍和額定功率，周圍現(xiàn)場環(huán)境、人口分布等情況；再進(jìn)行布點(diǎn)與監(jiān)測，電磁污染源產(chǎn)生的場可分為近場和遠(yuǎn)場，衡量場的大小用電場強(qiáng)度E和磁場強(qiáng)度H。在近場區(qū)（與源的距離小于波長的約1/6），E與H之間無固定關(guān)系，必須分別加以考慮；當(dāng)與源的距離大于波長的約1/6的遠(yuǎn)場區(qū)域，E與H的比值波阻抗為定值，測量了電場，就可以得到磁場數(shù)據(jù)，每個測量部位應(yīng)有五次讀數(shù)可求出平均場強(qiáng)值；根據(jù)各操作位置的電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和功率密度按《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較、評價，并繪制輻射圖；進(jìn)行綜合分析后得出結(jié)論。
3.3 電磁輻射環(huán)境監(jiān)測的主要任務(wù)是：
（1）對環(huán)境中電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測；
（2）對污染源進(jìn)行監(jiān)督性監(jiān)測；
（3）為征收排污費(fèi)或處理電磁輻射污染環(huán)境案件提供監(jiān)測數(shù)據(jù)；
（4）為編制電磁輻射環(huán)境影響報告書（表）和編寫環(huán)境質(zhì)量報告書提供有關(guān)監(jiān)測資料，進(jìn)行有關(guān)電磁輻射環(huán)境保護(hù)的監(jiān)測；
（5）對環(huán)境保護(hù)設(shè)施竣工驗(yàn)收的各環(huán)境保護(hù)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測。
3.4 電磁污染源監(jiān)測方法
監(jiān)測方法：根據(jù)不同目的，為調(diào)查輻射源周圍環(huán)境電磁波輻射強(qiáng)度，及其分布規(guī)律，常以輻射源為中心，在不同方位取點(diǎn)的方式進(jìn)行測量，簡稱點(diǎn)測；為全面調(diào)查某地區(qū)環(huán)境電磁波的背景值及按人口調(diào)查居民人群所受輻射強(qiáng)度的測量簡稱面測。還有近區(qū)場強(qiáng)的測量和遠(yuǎn)區(qū)場強(qiáng)的測量。
測量儀器：可使用各向同性響應(yīng)或有方向性電場探頭或磁場探頭的寬帶輻射測量儀。近區(qū)場強(qiáng)儀、超高頻近區(qū)場強(qiáng)測量儀、遠(yuǎn)場儀與干擾儀、微波漏能測試儀。
測量位置：輻射體附近的固定哨位值班位置及各輔助設(shè)施（計算機(jī)房、供電室等）作業(yè)人員經(jīng)常操作的位置，測量部位距地面0.5m、1.0m、1.7m三個部位。
測量時間：在電磁污染源正常工作時間內(nèi)進(jìn)行測量，每個測點(diǎn)連續(xù)測5次，每次測量時間不應(yīng)小于15s，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)的最大值。若測量讀數(shù)起伏較大時，應(yīng)適當(dāng)延長測量時間等。
環(huán)境條件：應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和儀器標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的使用條件。測量記錄表應(yīng)注明環(huán)境溫度、相對濕度。
4 環(huán)境電磁污染的監(jiān)督管理
任何單位和個人在從事電磁輻射的活動時，嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》、《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》等相關(guān)的法規(guī)，電磁發(fā)射設(shè)備必須嚴(yán)格按照國家無線電管理委員會批準(zhǔn)的頻率范圍和額定功率運(yùn)行；設(shè)備和屏蔽體的結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計，元件與布線要合理；實(shí)行電磁屏蔽、接地等技術(shù)衰減源輻射或泄漏；制定防護(hù)措施，認(rèn)真做好預(yù)測和測量并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值確定電磁輻射危害區(qū)域，實(shí)行防護(hù)墻的設(shè)置距離應(yīng)使墻外的電磁輻射被衰減到安全值；在可能產(chǎn)生危害的地方，應(yīng)確保輻射危險警告標(biāo)志的設(shè)置和使用；不僅需要設(shè)置永久性標(biāo)志，而且在雷達(dá)輻射時還應(yīng)該在某些區(qū)域，設(shè)置臨時性禁止通行的標(biāo)志；接受環(huán)境保護(hù)部門對其電磁輻射環(huán)境保護(hù)工作的監(jiān)督管理和檢查，做好各項(xiàng)電磁輻射活動污染環(huán)境的防治工作。
除加強(qiáng)對現(xiàn)有電磁輻射污染源的管理外，對新建、擴(kuò)建的電磁設(shè)備嚴(yán)格按環(huán)境管理程序進(jìn)行申報、登記、環(huán)境評價和驗(yàn)收。從事電磁輻射活動的單位和個人，必須對電磁輻射活動可能造成的環(huán)境影響進(jìn)行評價，編制環(huán)境影響報告書（表），并按規(guī)定的程序報相應(yīng)環(huán)境保護(hù)行政主管部門審批[4]。電磁輻射建設(shè)項(xiàng)目和設(shè)備環(huán)境影響報告書（表）確定需要配套建設(shè)的防治電磁輻射污染環(huán)境的保護(hù)設(shè)施，必須嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)設(shè)施“三同時”制度。
5 結(jié)論和建議
管理部門加強(qiáng)電磁兼容性設(shè)計審查與管理，認(rèn)真做好危害預(yù)測與分析；對本地區(qū)的新建電磁輻射設(shè)施的選址應(yīng)合理規(guī)劃、科學(xué)布局；對產(chǎn)生電磁輻射設(shè)備盡量避開人口稠密的區(qū)域；對于那些不得不安裝在城區(qū)的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)采取有效的防護(hù)措施避免電磁輻射污染的產(chǎn)生。
加強(qiáng)立法和執(zhí)法監(jiān)督，建立和健全電磁輻射建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評價和審批制度。重點(diǎn)抓好城市市區(qū)和市郊的衛(wèi)星地面站、移動通信、集群專業(yè)網(wǎng)通信、發(fā)射臺站的審批驗(yàn)收工作和監(jiān)督工作。
加強(qiáng)電磁輻射污染的環(huán)境監(jiān)測工作。地市級輻射監(jiān)測站對城市居住區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測和污染源普查，為電磁輻射污染的防治處理工作提供方向。
廣泛開展宣傳教育，大力普及電磁輻射對環(huán)境污染及危害的知識，讓社會參與監(jiān)督，調(diào)動各相關(guān)部門的積極性，控制和減少環(huán)境電磁輻射污染和突發(fā)事件產(chǎn)生。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李雅軒，袁秀英，劉南平.電磁輻射對人體的危害及預(yù)防[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2003，29（9）：22-24.
隨著社會經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，電磁輻射源的數(shù)量不斷增加。特別是移動通信基站的數(shù)量增長迅速。到2006年底，廣東省境內(nèi)有超過27000個基站，平均每6.6km2就有1個基站，在城市人口密集區(qū)甚至可達(dá)到每0.25km2就有1個基站。1999年5月，國家環(huán)保總局將電磁輻射污染列為繼大氣污染、水污染和噪聲污染之后的第4大污染。國內(nèi)相關(guān)單位在20世紀(jì)80年代后相繼開展了電磁輻射水平的調(diào)查和研究，各地如浙江、北京、上海、山東、云南等地環(huán)保部門也加強(qiáng)了對電磁輻射污染的監(jiān)測。但這些監(jiān)測主要針對單個電磁輻射源，以點(diǎn)為主，對城市區(qū)域內(nèi)大量電磁輻射源分布產(chǎn)生的面的影響研究較少。
針對城市區(qū)域內(nèi)電磁輻射源特別是移動通信基站數(shù)量多、分布廣、影響面大的特點(diǎn)，我們開發(fā)了一套能快速、高效、全面地對區(qū)域電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測和分析的基于GIS(Geographic lnformaljon System)的車載環(huán)境電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)(以下簡稱“車載系統(tǒng)”)。該系統(tǒng)是國內(nèi)首個車載環(huán)境電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)，能夠高效地完成區(qū)域電磁輻射水平調(diào)查，為區(qū)域移動通信基站環(huán)境影響評價、城市移動通信基站規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1 需求分析
1.1 測量部分
車載系統(tǒng)應(yīng)既可以進(jìn)行頻譜分析、無線電干擾測量。又可進(jìn)行綜合場強(qiáng)測量：
(1)頻率范圍：9kHz～3GHz(頻譜分析測量)、100kHz一18GHz(綜合場強(qiáng)測量)；
(2)測量對象：0.15MHz～30MHz輸變電系統(tǒng)無線電干擾測量、87MHz～110MHz廣播信號場強(qiáng)測量、200MHz～700MHz電視與尋呼信號場強(qiáng)測量、870MHz～960MHz與1800MHz以及3G移動通信測量；
(3)測量天線：各個頻段應(yīng)配有相應(yīng)的天線，并且這些天線應(yīng)有較高的靈敏度，能滿足環(huán)境移動監(jiān)測的要求；
(4)應(yīng)具有準(zhǔn)峰值、峰值、平均值等檢波功能；
(5)帶寬200Hz、9kHz、120kHz和1MHz等；
(6)頻率分辨率0.01Hz。
1.2 數(shù)據(jù)分析部分
可對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析，能進(jìn)行輻射源數(shù)據(jù)的輸八、統(tǒng)計、分析和環(huán)境影響預(yù)測分析。
1.3 GIS和可視化部分
應(yīng)包含數(shù)字地圖各項(xiàng)基本功能，可將分析后的實(shí)測數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)以網(wǎng)格、等值線和半透明的形式覆蓋在地圖上，生成區(qū)域電磁輻射水平分布地圖。
1.4 電源部分
能提供三種供電方式：市電供電、UPS電池組供電、汽車發(fā)電機(jī)結(jié)合逆變器供電，三種供電方式可以相互結(jié)合，互為補(bǔ)充。
2 硬件系統(tǒng)
車載無線電監(jiān)測系統(tǒng)在無線電管理委員會的監(jiān)測機(jī)構(gòu)已得到廣泛應(yīng)用，主要由無線電頻譜分析儀和測向系統(tǒng)組成，目的是了解無線電信號的頻率、強(qiáng)度和方位。但是這種系統(tǒng)只能部分滿足車載環(huán)境電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)的需求，而作為環(huán)境電磁輻射的監(jiān)測和管理部門。還需了解環(huán)境電磁輻射的總量和區(qū)域總體分布情況。因此，在車載系統(tǒng)設(shè)計過程中。我們將電磁輻射綜合場強(qiáng)儀集成到系統(tǒng)內(nèi)，這是國內(nèi)第一個此類環(huán)境電磁輻射移動監(jiān)測系統(tǒng)。
車載系統(tǒng)的硬件部分主要由EMR300電磁輻射綜合場強(qiáng)儀、ESPl3測試接收機(jī)、天饋線系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、避雷系統(tǒng)、供電系統(tǒng)集成通用設(shè)備、車輛等組成，具體描述見表1，詳細(xì)硬件系統(tǒng)連接見圖1：
3 軟件系統(tǒng)
車載系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境：
(1)硬件支撐環(huán)境：CPU P4 2G以上。RAM 1G。硬盤80G以上；
(2)軟件支撐環(huán)境：Windows 2000 SP4。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：SQL SERVER 2000；Client軟件：SQL SERVER2000 Cllent端軟件，SQL SERVER 2000 ODBC接口驅(qū)動程序；
(3)地圖環(huán)境：MapX5.0。
車載系統(tǒng)集成軟件的功能主要有電磁輻射監(jiān)測、分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、地圖控制、地理屬性、管理等。
3.1 監(jiān)測模塊功能
此模塊主要是將ESPl3測試接收機(jī)和EMR300電磁輻射分析儀的測量數(shù)據(jù)實(shí)時地顯示和存儲。ESPi3測試接收機(jī)可以完成一般頻譜儀的功能：電平測量、頻率測量、頻段測量(頻段掃描)、頻譜分析、時域分析，通過控制軟件可以自動進(jìn)行任務(wù)測量，用戶可以根據(jù)需要設(shè)置開始和結(jié)束測量時間以及測量類型，測量儀器根據(jù)用戶的設(shè)置自動啟動、停止和記錄。EMR300電磁輻射分析儀通過光纖將測量數(shù)據(jù)實(shí)時傳送給控制系統(tǒng)，測量時間間隔可達(dá)每秒1個數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)將測量數(shù)據(jù)與GPS定位數(shù)據(jù)同時存儲。
3.2 統(tǒng)計數(shù)據(jù)模塊
此模塊主要是在儀器測量后對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，能夠讓用戶清晰地了解某一區(qū)域的電磁輻射分布情況。用戶可以在地圖上選擇一定網(wǎng)格大小的(可任意設(shè)定，城市一般為500m×500m)區(qū)域并設(shè)置測量時間段以及測量類型。最終生成包含有網(wǎng)格編號、最大值、最小值、均值、均方根值等信息的統(tǒng)計報表。
3.3 分析預(yù)測模塊
此模塊主要通過理論預(yù)測模式(自由空間和Okumuta-Hata模式等)和電磁輻射源的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，計算出電磁輻射源周圍環(huán)境電磁輻射水平的空間分布。此模塊既可對單個輻射源進(jìn)行預(yù)測分析，又可對區(qū)域內(nèi)的多個輻射源進(jìn)行計算、分析、疊加。
3.4 GIS和可視化模塊功能
此模塊包括實(shí)測數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)可視化兩部分。實(shí)測數(shù)據(jù)部分通過對EMR300電磁輻射分析儀和GPS獲得的區(qū)域測量數(shù)據(jù)按一定的網(wǎng)格大小(一般為500m×500m)進(jìn)行分析后，將分析結(jié)果以不同的顏色半透明地覆蓋在數(shù)字地圖上。預(yù)測數(shù)據(jù)可視化部分利用各電磁輻射源的經(jīng)緯度在地圖上定位后，將預(yù)測結(jié)果以等值線和不同的顏色半透明地覆蓋在數(shù)字地圖上。
3.5 地圖屬性模塊功能
此模塊主要是在地圖上進(jìn)行相關(guān)地理信息的操作，包括地圖的放大、縮小、地圖全覽、大地圖輸出、定位、圖層管理、地圖導(dǎo)航、距離測量、面積測量、方位角測量、地形剖面分析、地名查詢等功能。
3.6 管理模塊
此模塊主要是對電磁輻射源數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入、導(dǎo)出、備份，以及對軟件系統(tǒng)進(jìn)行日常的管理和維護(hù)，包括用戶管理、日志管理、系統(tǒng)參數(shù)管理等。
4 車載系統(tǒng)的特點(diǎn)
車載系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
(1)這是國內(nèi)輻射監(jiān)測領(lǐng)域的第一套車載環(huán)境電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)，對全國車載環(huán)境電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)具有借鑒和指導(dǎo)意義；目前江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測管理站已據(jù)此技術(shù)建立國內(nèi)第二套車載環(huán)境電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)。
(2)系統(tǒng)測量頻率為9kHz～18GHz，基本覆蓋了一般環(huán)境中存在的各種電磁輻射源的發(fā)射頻率。
(3)系統(tǒng)首次成功將綜合場強(qiáng)測量和頻譜分析集成在一起，既可了解環(huán)境電磁輻射的總體情況，又可以對單個或多個電磁輻射源進(jìn)行詳細(xì)分析，做到點(diǎn)面結(jié)合。
(4)系統(tǒng)的監(jiān)測分析軟件包含了GPS全球定位和地理信息分析功能，可以將現(xiàn)場調(diào)查和預(yù)測結(jié)果以不同的顏色非常直觀地覆蓋在地圖上，形成區(qū)域電磁輻射水平分布地圖。
(5)系統(tǒng)可以對電磁輻射事故或投訴做出快速反應(yīng)，并可高效地進(jìn)行大范圍的調(diào)查監(jiān)測。
(6)系統(tǒng)可以為區(qū)域電磁輻射源的規(guī)劃、建設(shè)提供環(huán)境電磁輻射現(xiàn)狀及預(yù)測結(jié)果。
5 車載系統(tǒng)的應(yīng)用
一、電磁輻射暴露相關(guān)概念和術(shù)語
1.基本限值和導(dǎo)出限值
科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，過量的電磁照射對人體有一定的傷害作用，許多國際的、國家的文件都規(guī)定了電磁暴露的人體安全限值。雖然這些文件在具體規(guī)定上有所不同，但大多數(shù)文件都使用了相同的方法：即用基本限值和導(dǎo)出限值給出電磁輻射限值。
基本限值是指判定人體對電磁場產(chǎn)生生理反應(yīng)的基本量?；鞠拗颠m用于身體存在場中的情形。人體暴露的基本限值通常以比吸收率（Specific Absorption Rate，SAR）來表示。
導(dǎo)出限值是指可以產(chǎn)生與基本限值相應(yīng)的電場、磁場和功率密度的值。由于基本量很難測出，大多數(shù)文件給出了電場、磁場和功率密度的導(dǎo)出（參考）限值。
2.環(huán)境電磁波輻射強(qiáng)度分級
以電磁波輻射強(qiáng)度及其頻段特性對人體可能引起潛在性不良影響的閾下值為界，環(huán)境電磁波允許輻射強(qiáng)度在衛(wèi)生部標(biāo)準(zhǔn)中按級分為一級和二級。在環(huán)保局GB8702-88中和軍用領(lǐng)域，電磁輻射暴露安全標(biāo)準(zhǔn)則分別以職業(yè)照射和公眾照射，作業(yè)區(qū)和生活區(qū)進(jìn)行界定。一級為安全區(qū)，指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作、生活的一切人群（包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者），均不會受到任何有害影響的區(qū)域；新建、改建或擴(kuò)建電臺、電視臺和雷達(dá)站等發(fā)射天線，在其居民覆蓋區(qū)內(nèi)，必須符合“一級標(biāo)準(zhǔn)”的要求。二級為中間區(qū)，指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作和生活的一切人群（包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者）可能引起潛在性不良反應(yīng)的區(qū)域；在此區(qū)內(nèi)可建造工廠和機(jī)關(guān)，但不允許建造居民住宅、學(xué)較、醫(yī)院和療養(yǎng)院，已建造的必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。超過二級標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)，對人體可帶來有害影響，此區(qū)內(nèi)可作綠化帶或種植農(nóng)作物，但禁止建造居民住宅及人群經(jīng)?；顒拥囊磺泄苍O(shè)施，如機(jī)關(guān)、工廠、商店和影劇院；如在此區(qū)內(nèi)已有這些建筑，則應(yīng)采取措施，或限制輻射時間。二、電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)國際上，在電磁輻射安全領(lǐng)域有兩大主流標(biāo)準(zhǔn)，一個是ICNIRP標(biāo)準(zhǔn)，即國際非電離輻射防護(hù)委員會（The International Commission for Non-Ionizing Radiation Protection，ICNIRP）的標(biāo)準(zhǔn)，另一個標(biāo)準(zhǔn)是美國的IEEE標(biāo)準(zhǔn)。
在世界衛(wèi)生組織等組織的推動下，IEEE標(biāo)準(zhǔn)的限值今后將統(tǒng)一到歐標(biāo)（ICNIRP）的限值上。
在我國，由不同部門制定的多部電磁輻射國家標(biāo)準(zhǔn)同時并存。在民用領(lǐng)域主要有：
GB8702-88《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》；
GB9715-88《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》；
GB12638-90《微波和超短波通信設(shè)備輻射安全要求》；
GB10436-89《作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》；
GB10437-89《作業(yè)場所超高頻輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》；GB16203～96《作業(yè)場所工頻電場衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等。
在軍用電磁輻射防護(hù)領(lǐng)域，與電磁輻射相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)比較典型的有：
GJB5313-2004《電磁輻射暴露限值和測量方法》；
GJB1450-92《艦船總體射頻危害電磁場強(qiáng)測量方法》；
GJB1446.40-92《艦船系統(tǒng)界面要求電磁環(huán)境電磁輻射對人員和燃油的危害》等。
目前，環(huán)保局執(zhí)法一般按照GB8702-88來進(jìn)行，其在30MHz～3GHz之間的公眾導(dǎo)出限值為40mW/cm2。但是，國標(biāo)委關(guān)于手機(jī)電磁輻射的標(biāo)準(zhǔn)采用了歐標(biāo)限值（SAR限值為2.0W/kg）。
表1為一些組織和國家在移動通信頻段的公眾照射標(biāo)準(zhǔn)比較。
二、環(huán)境電磁輻射測量
1、測量方式
在調(diào)查輻射源周圍環(huán)境電磁波輻射強(qiáng)度及其分布規(guī)律時，常以輻射源為中心，采用在不同方位取點(diǎn)的方式進(jìn)行測量，簡稱點(diǎn)測。點(diǎn)測時以輻射源為中心，將待測區(qū)按一定角度劃線，呈扇形展開，按一定距離選點(diǎn)測量。
全面調(diào)查某地區(qū)環(huán)境電磁波的背景值及按人口調(diào)查居民人群所受輻射強(qiáng)度的測量簡稱面測。面測量時，將待測地區(qū)（城市）按人口統(tǒng)計劃分若干小區(qū)，并標(biāo)明各小區(qū)居民中心地理坐標(biāo)，從中選擇若干有代表性的小區(qū)作為監(jiān)測點(diǎn)，進(jìn)行自動測量和實(shí)時處理，經(jīng)過加權(quán)處理后，求出該地區(qū)（城市）居民環(huán)境電磁波暴露強(qiáng)度值。
2、測量儀器
在對輻射源周圍測量和作業(yè)區(qū)進(jìn)行測量時，測量儀器一般選用寬帶輻射測量儀，包括具有各向同性響應(yīng)或有方向性磁場探頭/電場探頭的寬頻帶電場、磁場設(shè)備。在對區(qū)域性背景場強(qiáng)和生活區(qū)進(jìn)行測量時，一般選用窄帶輻射測量儀，通常采用寬頻帶天線、頻譜分析儀和計算機(jī)配套的自動測量系統(tǒng)。
三、國內(nèi)電磁輻射暴露安全標(biāo)準(zhǔn)和測量的不足
由于環(huán)境電磁場的復(fù)雜性，國內(nèi)外在電磁輻射安全標(biāo)準(zhǔn)上尚存在較大爭議。就國內(nèi)而言，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，對推動我國電磁防護(hù)設(shè)計、保障公眾健康、控制電磁輻射水平起到了積極作用，但在實(shí)際使用中也逐漸暴露出一些明顯不足，具體表現(xiàn)在：
1、標(biāo)準(zhǔn)分散，不統(tǒng)一。無論是軍、民標(biāo)，多個相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)同時并存，歸口管理部門分散，即不利于選用，也不便于統(tǒng)一執(zhí)法。
2、各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定寬嚴(yán)不一。以軍標(biāo)100MHz為例，不同標(biāo)準(zhǔn)電磁輻射暴露限值規(guī)定各異，寬嚴(yán)不一，缺乏必要的說明和協(xié)調(diào)，見表2。
3、量值不統(tǒng)一。各標(biāo)準(zhǔn)中電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度、功率密度、暴露劑量、V/m、W/m2、W.h/m2、mW/cm2、A/m等同時并存，轉(zhuǎn)換關(guān)系復(fù)雜，使用起來極不方便。
4、測試頻率覆蓋不夠，不能反映實(shí)際情況。無論是軍標(biāo)還是民標(biāo)，國內(nèi)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)均僅關(guān)注了部分頻段/頻點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代電子、通信技術(shù)的迅猛發(fā)展。圖1為實(shí)測條件下的環(huán)境電平。
四、結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種電子、電氣設(shè)備在極大地豐富和提高了人們的物質(zhì)、精神生活的同時，也帶來了復(fù)雜、嚴(yán)重的電磁污染。加強(qiáng)電磁環(huán)境監(jiān)控，延伸測試頻段，加大對不同頻率及不同幅照量電磁波對人生理影響基礎(chǔ)研究，尤其是累計效應(yīng)研究，強(qiáng)化歸口管理，促成一部科學(xué)、安全、具有強(qiáng)制約束力的電磁輻射暴露限值標(biāo)準(zhǔn)任重而道遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]《超特高壓環(huán)境電磁場測量、計算和生態(tài)效應(yīng)》何為等
中圖分類號：TN929.53 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（a）-0067-02
1 調(diào)查方法
1.1 調(diào)查對象和時間
本次調(diào)查選擇了烏魯木齊市市區(qū)40個正常運(yùn)行移動通信基站進(jìn)行電磁輻射水平監(jiān)測。以上基站分布在烏魯木齊市天山區(qū)、沙依巴克區(qū)、高新（新市區(qū)）、水磨溝區(qū)、米東區(qū)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)（頭屯河區(qū)）等主要城區(qū)。調(diào)查時間為2014年2月。
1.2 典型基站的選取原則
典型基站的選取遵循以下兩個原則：（1）基站所處環(huán)境的不同狀況，如住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等；（2）基站不同的架設(shè)方式，如樓頂抱桿、樓頂支架、鐵塔、美化塔等。
1.3 監(jiān)測儀器
本次監(jiān)測使用的儀器為德國Narda Safety Test Solutions公司生產(chǎn)的NBM-550電磁分析儀，該儀器為綜合場強(qiáng)儀，儀器在檢定有效期內(nèi)。儀器參數(shù)見（表1）。
1.4 監(jiān)測方法及布點(diǎn)
依據(jù)HJ/T10.2-1996《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》[1]和《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法（試行）》[2]等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測點(diǎn)位分為地面測點(diǎn)（按不同距離）和敏感建筑物室內(nèi)測點(diǎn)（按不同層高），以基站發(fā)射天線為中心，沿其主輻射方向，按照間隔10 m布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，依次監(jiān)測至50 m處，測量距地1.7 m處的功率密度；當(dāng)主輻射方向50 m內(nèi)有敏感建筑物時，在建筑物室內(nèi)布點(diǎn)。
1.5 數(shù)據(jù)處理
每個監(jiān)測點(diǎn)連續(xù)測量5次，每次測量時間不小于15 s，讀取穩(wěn)定狀態(tài)的最大值。取5個測量數(shù)據(jù)的平均值作為該點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果。
1.6 評價標(biāo)準(zhǔn)
《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》[3]（GB8702- 88）中要求，電磁輻射公眾照射導(dǎo)出限值應(yīng)不超過40 μw?cm-2，同時要滿足《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射環(huán)境影響評價方法和標(biāo)準(zhǔn)》[4]（HJ/T10.3-1996）中規(guī)定的：單個項(xiàng)目電磁輻射管理限值應(yīng)不超過8 μw?cm-2要求，本次調(diào)查執(zhí)行8 μw?cm-2的評價標(biāo)準(zhǔn)。
2 調(diào)查結(jié)果
監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計見表2和表3。
3 數(shù)據(jù)分析
從監(jiān)測數(shù)據(jù)看，烏魯木齊市市區(qū)移動通信基站地面電磁輻射水平最大值為0.005～3.474 μw?cm-2；敏感建筑物室內(nèi)電磁輻射水平為0.059～1.224 μw?cm-2。所有監(jiān)測點(diǎn)位的功率密度均低于《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射環(huán)境影響評價方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）中單個項(xiàng)目電磁輻射管理值8 μw?cm-2的評價標(biāo)準(zhǔn)。
4 結(jié)語
目前，烏魯木齊市市區(qū)移動通信基站電磁輻射水平符合國家規(guī)定的限值標(biāo)準(zhǔn)，不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生電磁輻射污染，也不會對人們產(chǎn)生電磁輻射危害。
參考文獻(xiàn)
[1] HJ/T10.2-1996，輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射監(jiān)測儀器和方法[S].
隨著人們對移動通信技術(shù)要求的提高和移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，移動通信技術(shù)已進(jìn)入4G時代。所謂4G，是第四代移動通信技術(shù)的英文縮寫，是集3G和WLAN與一體，能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音頻、視頻和圖像等的技術(shù)。其擁有以往技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢：通信速度更快、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬、通信更加靈活、智能性能更高、兼容性能更平滑、實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信、頻率使用效率更高等。因此，為滿足人們對4G服務(wù)覆蓋的要求，4G移動通信基站建設(shè)也如火如荼地進(jìn)行。然而，4G移動通信基站的建設(shè)無疑會帶來輻射環(huán)境的變化，公眾對輻射環(huán)境的關(guān)注度也越來越高。4G移動通信基站的環(huán)境影響評價工作以及處理基站的投訴日漸增加。電磁輻射環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境影響評價的重要環(huán)節(jié)，貫穿環(huán)境影響評價整個過程，其作為一門綜合性學(xué)科，運(yùn)用科學(xué)的監(jiān)測手段對移動基站周圍電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測，通過對電磁輻射環(huán)境現(xiàn)狀定量和系統(tǒng)的分析與評價，為環(huán)境影響評價或相關(guān)的技術(shù)問題提供有力的數(shù)據(jù)支撐。因此，正確的監(jiān)測方法和科學(xué)、客觀的評價是環(huán)境影響評價文件結(jié)論是否正確的重要保障。
一、電磁輻射環(huán)境監(jiān)測
1監(jiān)測目的
了解基站周圍電磁環(huán)境現(xiàn)狀，為基站選址的環(huán)境合理性及環(huán)境影響預(yù)測提供數(shù)據(jù)支撐。
（1）對于擬建基站站址，現(xiàn)場監(jiān)測基站周圍電磁環(huán)境現(xiàn)狀值，確定該站址是否具有電磁環(huán)境容量；
（2）對于已運(yùn)行基站，現(xiàn)場監(jiān)測基站周圍電磁環(huán)境現(xiàn)狀值，確定基站周圍公眾活動區(qū)域的電磁輻射環(huán)境是否滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。
2監(jiān)測依據(jù)
根據(jù)《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）、《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則―電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》（HJ/T 10.2-1996）、《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》（試行）制定本項(xiàng)目現(xiàn)場監(jiān)測實(shí)施細(xì)則。
3監(jiān)測對象的選取原則
監(jiān)測中選取以人口集中區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)的環(huán)境敏感程度高、與周圍公眾活動區(qū)域水平距離小、與其他運(yùn)營商共站址、架設(shè)形式對環(huán)境影響較大的美化天線和桅桿等典型基站，且各抽測基站監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)應(yīng)涵蓋發(fā)射天線所在天面、周圍環(huán)境敏感點(diǎn)等公眾活動區(qū)域。所選基站應(yīng)具有代表性和包絡(luò)性。
4監(jiān)測條件
4.1 監(jiān)測天氣情況
無雪、無雨的良好天氣。
4.2監(jiān)測設(shè)備
電磁輻射監(jiān)測儀器設(shè)備有：射頻電磁輻射分析儀、電磁輻射選頻分析儀等。各種測量儀器均應(yīng)經(jīng)過國家計量認(rèn)證部門檢定、校準(zhǔn)合格，并都在合格證的有效期內(nèi)，性能滿足工作要求。
5質(zhì)量保證
（1）測量儀器和裝置每年經(jīng)國家計量認(rèn)證部門檢定/校準(zhǔn)，檢定/校準(zhǔn)合格后方可使用；每次測量前、后均檢查儀器的工作狀態(tài)是否正常；幾臺儀器間進(jìn)行比對測試。
（2）監(jiān)測所用儀器與所測對象在頻率、量程、響應(yīng)時間等方面相符合，并保證獲得真實(shí)的測量結(jié)果。
（3）監(jiān)測布點(diǎn)和監(jiān)測方法均嚴(yán)格按照《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》（試行）的要求進(jìn)行。監(jiān)測點(diǎn)位置的選取考慮使監(jiān)測結(jié)果具有代表性，合理布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)位，保證各監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)的科學(xué)性和可比性。
（4）監(jiān)測中異常數(shù)據(jù)的取舍以及監(jiān)測結(jié)果的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)計學(xué)原理處理。
（5）建立完整的文件資料。儀器的校準(zhǔn)證書、監(jiān)測布點(diǎn)圖、測量原始數(shù)據(jù)等全部保留，以備復(fù)查。
（6）嚴(yán)格實(shí)行三級審核制度，經(jīng)過校對、校核，最后由質(zhì)量負(fù)責(zé)人審定。
6 測量方法
6.1基本要求
（1）工作開始前，收集被測基站的基本信息，包括：基站名稱、編號、地理位置、基站各項(xiàng)基礎(chǔ)參數(shù)、天線架設(shè)方式、天線架設(shè)高度、天線方向角、天線下傾角、半功率角等參數(shù)。
（2）測量儀器與所測基站頻率、量程、響應(yīng)時間等方面相符合，以保證監(jiān)測的準(zhǔn)確。
（3）探頭（天線）尖端與操作人員之間距離不少于0.5m。
6.2測量點(diǎn)位的選擇
測量布點(diǎn)參照《電磁環(huán)境控制限值》與《輻射環(huán)境管理導(dǎo)則―電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》，并根據(jù)《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》（試行）的要求進(jìn)行。
監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)在以發(fā)射天線為中心半徑50m的范圍內(nèi)可能受到影響的環(huán)境敏感區(qū)域公眾可到達(dá)的距離天線最近處，環(huán)境敏感區(qū)主要包括：居民區(qū)、學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院和黨政機(jī)關(guān)等，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境情況可對點(diǎn)位進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)原則上設(shè)在定向天線在輻射主瓣的半功率角內(nèi)。
對于發(fā)射天線架設(shè)在樓頂?shù)幕荆跇琼敼娍苫顒臃秶鷥?nèi)布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)位。
測量室內(nèi)電磁輻射環(huán)境時，一般選取房間中央位置，點(diǎn)位與家用電器等設(shè)備之間距離不少于1m。在窗口或陽臺等位置監(jiān)測時，探頭（天線）尖端在窗框或陽臺界面以內(nèi)。
6.3測量時間和讀數(shù)
測量時間：根據(jù)《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》（試行）“4.4監(jiān)測時間 在移動通信基站正常工作時間內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測，建議在8：00-20：00時段進(jìn)行”，本項(xiàng)目取每日8：00～20：00為測量時段。
測量讀數(shù)：測量過程中，每個測量點(diǎn)連續(xù)讀數(shù)5次，每次測量時間不小于15s，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值。若讀數(shù)起伏較大時，適當(dāng)延長測量時間。
結(jié)果記錄：根據(jù)儀器靈敏度的不同和有效數(shù)字的選取原則，射頻電磁輻射分析儀測量值均取小數(shù)點(diǎn)后兩位記錄。
6.4測量高度
測量儀器探頭距或立足點(diǎn)1.5m。根據(jù)不同目的，可調(diào)整測量高度。
6.5記錄
監(jiān)測記錄中包括基站的位置信息記錄、基本參數(shù)記錄、測量時的天氣狀況記錄、監(jiān)測儀器記錄以及測量結(jié)果的記錄（以基站發(fā)射天線為中心，50m范圍內(nèi)的四至圖以及測點(diǎn)布置示意圖、測量點(diǎn)位具體名稱和測量數(shù)據(jù)、測量點(diǎn)位與基站發(fā)射天線的水平距離和高差）。
二、電磁輻射環(huán)境評價
中圖分類號：TL7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0105-02
電磁輻射是電磁能量以電磁波的形式通過空間傳播的現(xiàn)象。各種家用電器、輸電電線，辦公設(shè)備等等都會產(chǎn)生強(qiáng)度不等的電磁輻射。據(jù)研究，電磁輻射對人類具有六大危害：即可能是造成兒童患白血病的原因之一，能夠誘發(fā)癌癥并加速人體的癌細(xì)胞增殖，影響人類的生殖系統(tǒng)，可導(dǎo)致兒童智力殘缺，影響人們的心血管系統(tǒng)，對人們的視覺系統(tǒng)有不良影響等。
本研究采用中國輻射防護(hù)研究院研制的QX-3型電磁波輻射測試儀測試了常用手機(jī)的電磁輻射，以及辦公室、實(shí)驗(yàn)室常見設(shè)備的電磁輻射，并據(jù)此提出相關(guān)的防護(hù)措施。
2 測量結(jié)果與討論
2.1 各種辦公設(shè)備和通訊設(shè)備在不同運(yùn)行狀態(tài)中的電磁輻射強(qiáng)度
研究中以辦公室使用頻率較高的非液晶電腦顯示器、液晶顯示器、主機(jī)、鍵盤、筆記本電腦、打印機(jī)為研究對象，分別檢測開機(jī)、關(guān)機(jī)、工作、待機(jī)等各種狀態(tài)下的電磁輻射。檢測結(jié)果表明，非液晶顯示器和打印機(jī)顯示出較大的電磁輻射強(qiáng)度，尤其在開機(jī)和工作狀態(tài)，輻射范圍為和，在關(guān)機(jī)和待機(jī)過程中輻射范圍為和，；打印機(jī)開機(jī)的輻射范圍為，工作中輻射范圍為，在關(guān)機(jī)和待機(jī)狀態(tài)未檢出輻射量。其他設(shè)備在各種狀態(tài)均未檢測到電磁輻射量。
表1為不同手機(jī)型號在不同狀態(tài)下的電磁輻射檢測數(shù)據(jù)。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，不同手機(jī)輻射量差別較大，除了通話中和待機(jī)狀態(tài)未檢出輻射之外，在開機(jī)、關(guān)機(jī)、撥號、接通電話瞬間、發(fā)短信、充電開關(guān)機(jī)、瀏覽網(wǎng)頁等狀態(tài)均檢測出不同的電磁輻射量，尤其在撥號和接通瞬間輻射量為最大。
2.2 實(shí)驗(yàn)室各種儀器設(shè)備在不同運(yùn)行狀態(tài)中的電子輻射強(qiáng)度
實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的電磁輻射基本集中在超聲波清洗器、微波消解儀、電磁爐等，檢測部位包括正面、左側(cè)、右側(cè)、后側(cè)、正上方。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同方位，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備電磁輻射的檢測量不同。烘箱和離心機(jī)等設(shè)備未檢出輻射，對于常用的超聲波清洗器和電磁爐電磁輻射較大。
3 防護(hù)建議
（1）提高自我保護(hù)意識，了解有關(guān)電磁輻射常識，加強(qiáng)安全防范。如：嚴(yán)格按電器指示規(guī)范操作，保持安全操作距離等。
（2）不要把實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備擺放得過于集中，或經(jīng)常一起使用，以免使自己暴露在超劑量輻射的危害之中。當(dāng)儀器設(shè)備暫停使用時，避免處于待機(jī)狀態(tài)，以免長時間產(chǎn)生輻射積累。
（3）各種辦公設(shè)備、移動電話等都應(yīng)盡量避免長時間操作。如電腦長時間使用時，應(yīng)注意至少每1 h離開一次，采用眺望遠(yuǎn)方或閉上眼睛的方式，以減少眼睛的疲勞程度和所受輻射影響。
（4）手機(jī)接通瞬間釋放的電磁輻射最大，為此最好把手機(jī)拿遠(yuǎn)一點(diǎn)，等手機(jī)接通之后再拿近接聽，或者使用分離耳機(jī)和話筒接聽電話。
（5）電腦屏幕產(chǎn)生的輻射會導(dǎo)致人體皮膚干燥缺水，加速皮膚老化，嚴(yán)重的會導(dǎo)致皮膚癌，所以，在使用后及時洗臉。
（6）多食用一些胡蘿卜、豆芽、西紅柿、油菜、海帶、卷心菜、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質(zhì)的食物，以利于調(diào)節(jié)人體電磁場紊亂狀態(tài)，加強(qiáng)肌體抵抗電磁輻射的能力。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）07-0041-02
1 引言
隨著移動通信的快速發(fā)展，城市內(nèi)的移動通信基站分布越來越密集，人們一方面為了保證通話質(zhì)量，希望基站越多越好，另一方又擔(dān)心基站輻射問題，移動通信基站電磁輻射已經(jīng)成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，國內(nèi)外對GSM基站的電磁輻射研究已經(jīng)積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)和研究成果[1-3]，TD-SCDMA是建立在我國自主知識產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)上的3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其研究尚未在國際上鋪展開來，國內(nèi)對其電磁輻射的理論研究較少，尚不成熟。TD-SCDMA基站采用的通信技術(shù)與GSM基站具有較大的差別，其中智能天線是影響TD-SCDMA基站電磁輻射的主要因素之一，通過研究智能天線不同下傾角、掛高情況下，基站周圍輻射場的變化規(guī)律，找出降低電磁輻射場強(qiáng)的方法，為環(huán)保管理部門提供理論及科學(xué)依據(jù)，具有現(xiàn)實(shí)的意義。
2 傳統(tǒng)電磁輻射預(yù)測模型的修正
我國對基站電磁輻射的研究相對較晚，但是關(guān)于電磁輻射環(huán)境問題得到社會高度重視。目前，我國的電磁輻射環(huán)境監(jiān)測主要依據(jù)國家環(huán)境保護(hù)局的國標(biāo)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）和衛(wèi)生部的國標(biāo)《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB9175-88）等標(biāo)準(zhǔn)。其中，《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則——電磁輻射環(huán)境影響評價方案與標(biāo)準(zhǔn)》[4]（HJ/T103-1996）中提供了電磁輻射預(yù)測模型公式，可以對基站電磁輻射進(jìn)行理論估算，公式如下：
式中，Pd為遠(yuǎn)場軸向功率密度，W；P為設(shè)備功率，W；G為天線最大輻射方向的功率增益，r為測量位置與天線軸向距離。
參照公式（1），環(huán)境保護(hù)部門在管理過程中，通過對TD-SCDMA基站周圍電磁輻射值的測量，發(fā)現(xiàn)理論預(yù)測值與實(shí)際監(jiān)測值差異較大，表明傳統(tǒng)的電磁輻射預(yù)測模型不再適用于TD-SCDMA制式，該現(xiàn)象的存在還有可能引起公眾對電磁輻射更大的恐慌，長此以往也不利于環(huán)保部門開展工作及社會和諧發(fā)展。
智能天線相較于傳統(tǒng)天線，最大的特點(diǎn)是方向圖可控，實(shí)現(xiàn)了對移動臺的定位。針對TD-SCDMA制式中智能天線的使用，對公式（1）進(jìn)行修正[5]：
其中為垂直面上與天線軸向的夾角，為水平面上與天線軸向的夾角。為歸一化功率方向函數(shù)（天線軸向時，其值取1）。經(jīng)修正，式（2）也可以計算遠(yuǎn)場區(qū)非軸向的功率密度。
在實(shí)際環(huán)境中使用的天線均安裝在較高的位置，并有一定的下傾角，為此需對天線的輻射模型進(jìn)行進(jìn)一步的修正。設(shè)天線的掛高為H，下傾角為θt，那么距離天線的任意水平距離時，可以得到此時該點(diǎn)偏離天線主瓣主軸方向的角度θz為：，當(dāng)測量點(diǎn)距離天線的水平距離大于天線主軸與水平面交點(diǎn)的距離r0時，說明觀測點(diǎn)所在位置已偏離天線主瓣，天線輻射隨r的增大顯著減小，故可忽略不計。
3 TD-SCDMA基站電磁輻射的分布特征
TD-SCDMA智能天線的波束分為廣播波束和業(yè)務(wù)波束，廣播波束實(shí)現(xiàn)了對整個小區(qū)的覆蓋，業(yè)務(wù)波束則針對移動用戶形成定向跟蹤波束。
下面針對8單元均勻線陣形成的定向波束對TD-SCDMA基站周圍電磁輻射分布進(jìn)行仿真分析。
3.1 不同高差h的輻射分布特征
距天線軸向水平間距d=5m；垂直方向距離地面的高度，即高差h（m）。高差h不同時，TD-SCDMA基站周圍的電磁輻射分布預(yù)測曲線圖如圖1。
由圖可知，小于10m的近場范圍內(nèi)（天線口徑取1.2m時，近遠(yuǎn)場分界線為19.3～19.4m），電磁場變化復(fù)雜，波動較大。由于天線主瓣及旁瓣、樓層的阻擋、吸收等因素的影響，電磁輻射值先呈現(xiàn)增大趨勢，出現(xiàn)最大值后迅速衰減，并趨于背景值。
3.2 不同水平間距d的輻射分布特征
距天線軸向水平間距d（m），高差h=8m。水平間距不同時，TD-SCDMA基站周圍的電磁輻射分布預(yù)測曲線圖如圖2。
由圖可知，基站電磁輻射值隨著軸向測試點(diǎn)d的增大而增大，出現(xiàn)最大值后呈指數(shù)衰減趨勢，28m左右趨于背景值水平。
3.3 不同下傾角θt的輻射分布特征
距天線軸向水平間距d=5m；高差h=8m。下傾角不同時，TD-SCDMA基站周圍的電磁輻射分布預(yù)測曲線圖如圖2。
由圖可知，近場區(qū)范圍內(nèi)同一測量點(diǎn)，基站電磁輻射值隨著天線下傾角的增大而增大，出現(xiàn)最大值后呈指數(shù)衰減趨勢，迅速趨于背景值水平。
4 仿真結(jié)果分析
參照GB8702-1988中規(guī)定，TD-SCDMA基站的公眾照射導(dǎo)出限值應(yīng)小于0.08W/m2，通過修正后的電磁輻射預(yù)測公式仿真可知，基站電磁輻射水平隨距離呈指數(shù)衰減，安全防護(hù)距離約為28m左右。
5 電磁防護(hù)措施
由上述研究分析可知，可以通過改變天線俯仰角，或提高天線掛高等措施使得電磁輻射迅速衰減至背景值，還能進(jìn)一步減小安全防護(hù)距離。對于不能對天線進(jìn)行改變的樓頂或鐵塔天線可以進(jìn)行樓頂關(guān)閉或設(shè)置警告欄等管理措施。
6 結(jié)語
上述預(yù)測值為理想條件下的TD-SCDMA基站電磁輻射的理論預(yù)測值，實(shí)際基站周圍的輻射環(huán)境相對復(fù)雜，受到環(huán)境、功控、基站設(shè)備配置等因素的影響，后期研究應(yīng)將話務(wù)量、傳播損耗、天線增益等因素考慮在內(nèi)，使預(yù)測更符合實(shí)際環(huán)境。準(zhǔn)確的電磁輻射預(yù)測模型可對移動通信工程建設(shè)提供科學(xué)指導(dǎo)，為電磁輻射環(huán)境評價提供有力證據(jù)，做到預(yù)防為主，防治結(jié)合，具有重要指導(dǎo)性意義，也將是下一階段電磁環(huán)境保護(hù)的工作重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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1 通訊基站電磁輻射污染研究
移動通訊體系發(fā)展至今，前后經(jīng)歷過了四個體系（如GSM，CDMA，LTE等）的演進(jìn)。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(chǎn)生的電磁輻射也成為人們越來越關(guān)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(fā)射和接收無線電波。按照架設(shè)方式，天線基本上可分為落地塔、樓上塔、街區(qū)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(jiān)測的基站中，天線架設(shè)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(fā)射機(jī)的電磁輻射泄漏，二是發(fā)射天線的信號發(fā)射時產(chǎn)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(fā)射機(jī)和高頻線電纜接頭產(chǎn)生的電磁輻射都可以得到很好的防護(hù)和屏蔽，基站天線發(fā)射的電磁波輻射是造成移動通訊基站的周圍能監(jiān)測到電磁輻射強(qiáng)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(diǎn)。
1）基站的發(fā)射天線發(fā)射的電磁輻射是對環(huán)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(guī)律變化。
2 濟(jì)南市移動通訊基站周圍電磁輻射監(jiān)測方法
2.1 基站空間分布特點(diǎn)
濟(jì)南市移動通訊基站眾多，分布多集中在商業(yè)中心，郊區(qū)或風(fēng)景區(qū)等分布密度較小。選取濟(jì)南市基站共39944個，其中移動基站21532個，聯(lián)通基站14382個，電信4030個，三種主要運(yùn)營商的基站具體分布圖如圖2-1（a、b、c）所示。
根據(jù)上圖容易得出，濟(jì)南市基站分布具有以下特點(diǎn)。
1）空間分布不平衡；
2）不同行政區(qū)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(jì)南基站整體分布情況，本論文在基站電磁輻射污染最為嚴(yán)重的歷下區(qū)中選取對周邊環(huán)境影響大、有代表性的38個基站作為典型基站進(jìn)行了布點(diǎn)監(jiān)測。所選基站主要位于市區(qū)絕大多數(shù)在文化東路和經(jīng)十路附近，少數(shù)位于歷山路和泉城路。周邊環(huán)境保護(hù)目標(biāo)主要有住宅小區(qū)、商業(yè)店鋪區(qū)、學(xué)校辦公地點(diǎn)區(qū)、醫(yī)院地區(qū)、農(nóng)村人口居住聚集地區(qū)、工業(yè)園區(qū)以及風(fēng)景區(qū)。監(jiān)測的基站涉及到大部分的環(huán)境功能區(qū)，具有代表性、典型性。
2.3 電磁輻射監(jiān)測方案
1）監(jiān)測環(huán)境
監(jiān)測時的環(huán)境條件不僅要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還要滿足儀器的使用環(huán)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(jiān)測。
2）監(jiān)測設(shè)備
在監(jiān)測中使用的是Narda Safety Test Solutions生產(chǎn)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(jīng)中國計量科學(xué)研究院校準(zhǔn)合格，符合國家標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測規(guī)范要求的射頻監(jiān)測設(shè)備。
3）監(jiān)測時間
監(jiān)測必須要在移動通訊基站正常工作的時間段內(nèi)進(jìn)行，即早8：00到晚20：00時間段內(nèi)進(jìn)行。
4）監(jiān)測參數(shù)
根據(jù)移動通訊基站的發(fā)射頻率，測量基站的電場強(qiáng)度和功率密度，《電磁環(huán)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(huán)頻段30MHz～3000MHz，測量參數(shù)選擇電場強(qiáng)度E時，其最大值不能超過12V/m，當(dāng)測量參數(shù)選擇功率密度Seq的時候，其最大值不能超過0.4W/m2。
5）監(jiān)測點(diǎn)選取
濟(jì)南基站基本都屬于定向天線，根據(jù)天線發(fā)射原理可知，天線主瓣發(fā)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(diǎn)位進(jìn)行監(jiān)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(jù)基站電磁輻射的空間特點(diǎn)以及周邊環(huán)境的現(xiàn)狀、敏感度等條件，再結(jié)合基站本身的實(shí)際情況，選擇不同的監(jiān)測線路以及不同的監(jiān)測點(diǎn)，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(fā)射天線地面投影點(diǎn)（如圖2-1）為中心，按基站天線主瓣方向布設(shè)監(jiān)測線。（全向天線按3個方向，3個主瓣的布設(shè)三條監(jiān)測線，2個主瓣的布設(shè)二條監(jiān)測線、1個主瓣的布設(shè)一條監(jiān)測線，多于3個主瓣的則選擇周圍有敏感點(diǎn)的3個主瓣方向布設(shè)三條監(jiān)測線[4]）每條監(jiān)測線上選取離天線在地面投影點(diǎn)分別為1m、2m、3m、5m、10m、15m、20m、25m......50m、60m、70m，多個個不同距離定點(diǎn)監(jiān)測。根據(jù)布點(diǎn)原則，共布設(shè)1496個監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測38個基站。
3 本文小節(jié)
以濟(jì)南市某醫(yī)院樓頂基站為例，介紹監(jiān)測結(jié)果。濟(jì)南市位于解放路某醫(yī)院住院樓，樓層共6層，天線架設(shè)在該樓樓頂設(shè)備間上?；菊?5m是門診樓，樓高15層，正東是商業(yè)樓6層，其后50m左右是家屬樓，其他方向50m內(nèi)無高層敏感建筑。監(jiān)測結(jié)果如表3-1和表3-2所示。
架設(shè)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(yè)樓的電磁敏感點(diǎn)電場強(qiáng)度和功率密度監(jiān)測值均未檢出超標(biāo)?？傻贸鼋Y(jié)論：該醫(yī)院基站電磁敏感點(diǎn)的電場強(qiáng)度和功率密度監(jiān)測值均小于國家控制限值，符合國家標(biāo)準(zhǔn)即《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號P162 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2014）122-0236-02
1 人民公園的三個基站
我所在的深圳中學(xué)西校區(qū)坐落在風(fēng)景優(yōu)美的人民公園旁，在公園里你會注意到除了鍛煉身體的人們和那一棟棟羅列在公園旁的居民樓，就是那兩座突兀的發(fā)射基站了。在這一帶共有三個基站，人民公園有兩個，附近的居民區(qū)大院里還有一個。在下圖，學(xué)校附近的三個無線電發(fā)射基站用紅色的圈標(biāo)示。
無線電波穿透固體會有穿透損耗，部分輻射會被擋在墻體外面。但是公園比較空曠，到達(dá)校園的距離d=74.32m，不足200m，從學(xué)校的窗戶就能望到基站，且屬于水平傳播的范圍。下圖是發(fā)射基站和教學(xué)大樓的距離，圖中兩個紅點(diǎn)分別是教學(xué)大樓和距離最短的1號發(fā)射基站。
2電磁波
傳播廣播信號就是通過電子電路把聲音信號通過線路轉(zhuǎn)為電信號，用高頻振蕩將信號攜帶到電磁波，傳播到周圍的空間，在接收端接受了這個電磁波，通過相應(yīng)設(shè)備將電信號再還原為先前的聲音信號。電視信號相比而言要稍微復(fù)雜一些，不但要處理好聲音信號，還必須要把圖像信號通過電路轉(zhuǎn)變電信號，并把圖像和聲音信號共同傳遞到了高頻振蕩中，讓電磁波攜帶這兩種信號傳播到周圍的空間。廣播所用頻率比較高，傳播范圍大，而電視機(jī)中所接收電磁波頻率更高一些，范圍也更加大。無線電廣播、電視、微波通信等各種射頻設(shè)備的輻射，頻率范圍寬，影響區(qū)域也較大。
3 射頻電磁輻射
確實(shí)所有的波都具備能量，但是如果頻率不高（例如聲波）電磁間轉(zhuǎn)換就比較緩慢，并且絕大多數(shù)的能量幾乎全部經(jīng)過介質(zhì)返回，僅僅極少一些要被輻射出去，傳遞時還必須要依靠有形導(dǎo)體才行；對于頻率比較高的，例如光波、無線電波，電磁之間的轉(zhuǎn)換相對較快，因此能量是不可能完全回到原來的振蕩電路中，因此電磁就伴隨著電場和磁場進(jìn)行周期性變化傳播出去，當(dāng)然傳播形式依然是電磁波，傳播之時并不要介質(zhì)參與，這種波是能夠在空間中自由傳遞，稱之為電磁輻射。傳遞信息之時還能夠影響到生物體 。
由于電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，無線電廣播、電視等各種射頻設(shè)備的功率成倍提高，地面上的電磁輻射大幅度增加。頻率范圍寬，影響區(qū)域大，還能夠附近工作人員造成危害，從研究中表明，電磁波對環(huán)境污染主要因素就是射頻的電磁輻射。電磁輻射危害人體主要是因?yàn)殡姶挪芰克?。通過一些研究發(fā)現(xiàn)，致病效應(yīng)幾乎都是和磁場的振動頻率成正比例，是隨著增大而隨之增大，一旦頻率高過了10萬赫茲，就能夠威脅到人體。如果長時間在這種環(huán)境下生活、工作，人體就會受到電磁波干擾，機(jī)體組織中的分子在電場影響下會隨之發(fā)生變化，使機(jī)體的神態(tài)平衡發(fā)生紊亂。如果時間比較長，還可能出現(xiàn)病態(tài)表現(xiàn)，其危害表現(xiàn)為以下幾個方面：對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的危害、對機(jī)體免疫功能的危害、對心血管系統(tǒng)的影響、對血液系統(tǒng)的影響、對生殖系統(tǒng)和遺傳的影響、對視覺系統(tǒng)的影響、致癌和致癌作用等，它還對內(nèi)分泌系統(tǒng)，聽覺，物質(zhì)代謝，組織器官的形態(tài)改變，均可產(chǎn)生不良影響。
1988年我國出臺《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：一級區(qū)域內(nèi)單位面積上通過的微波功率密度不得超過10μw/cm2。
4 電磁波強(qiáng)度的測量
一般電器行都有出售電磁波輻射測試儀，很容易就把其強(qiáng)度測出來，一旦搞過了標(biāo)準(zhǔn)就發(fā)出了警訊，使用者必須立即離開被測物。電磁波輻射測試儀可用于各種工作/生活環(huán)境的電磁波輻射測試，包括手機(jī)電磁輻射測試、調(diào)頻/電視/短波廣播、計算機(jī)的無線設(shè)備、無線通信、射頻發(fā)射設(shè)備電磁輻射測量等。測試范圍：10MHZ―2000MHZ2，計量單位：uw/cm2（微瓦/平方厘米），測試誤差：±10，數(shù)顯范圍：1-1999。
當(dāng)以基站作為中心，而半徑為300米的范圍中，所布設(shè)的點(diǎn)位就是相對水平的零點(diǎn)，而間隔了90度，測量線也是劃分成4個方向，其中每一條測量線還要優(yōu)選出50m，100m，150米……300米等，在這些距離面上設(shè)置出測量點(diǎn)，在電磁輻射高峰期中選擇測量時間，測量的高度為1.7m，每一個測量點(diǎn)要連續(xù)進(jìn)行五次測量，每一次測量不能夠低于15s，還必須要在穩(wěn)定狀態(tài)下讀取出最大值。而且在測量之時還應(yīng)該避開高大的樹木、建筑物以及高壓線等各種影響，氣候條件必須要滿足儀器的規(guī)定條件。
在古代，人們還把油燈當(dāng)成晚上的照明，但是因?yàn)樽陨碚趽趿斯饩€，在燈具的下方就會出現(xiàn)一塊很大的陰影，這種陰影就被叫成燈下黑，而基站中基本上也這樣，輻射場強(qiáng)的分布上就成為了一個半個橢圓，發(fā)射塔下面的信號反而不會太強(qiáng)。
根據(jù)公式（b），可得出距對應(yīng)頻段臺站不同水平距離處場強(qiáng)。按照管理輻射的限值，就能夠得出管理限值和天線之間的距離，也就是輻射防護(hù)距離。在公式（b）中，需要4個數(shù)據(jù)：發(fā)射機(jī)標(biāo)稱功率、天線增益（倍數(shù)）、地面衰減因子、被測位置與發(fā)射天線水平距離（km），但是其中有2個數(shù)據(jù)我們無法取得，只好采用前面的測量數(shù)據(jù)來推斷基站的輻射強(qiáng)度。
6 結(jié)論
人民公園的三個無線電基站站點(diǎn)的電磁輻射值遠(yuǎn)高于安全值，應(yīng)提醒游人不要長時間在下面逗留?；镜綄W(xué)校的最短距離在100m以內(nèi)，電磁輻射的衰減和距離成正比，當(dāng)距離在100m時電磁輻射功率一般為40到50dB，因此基站對學(xué)校最近的一座教學(xué)樓存在一定的輻射風(fēng)險，有輻射但是高出標(biāo)準(zhǔn)不多。
參考文獻(xiàn)
1 引言
對于蜂窩移動通信系統(tǒng)電磁輻射環(huán)境影響的評估與分析,一般都以基站的最大發(fā)射功率為基礎(chǔ)進(jìn)行計算,計算結(jié)果通常高于實(shí)際電磁輻射水平。GB8702-88《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》對于公眾導(dǎo)出限值和職業(yè)導(dǎo)出限值則是以平均值的形式給出的。實(shí)際上,移動通信系統(tǒng)電磁輻射屬于低強(qiáng)度的電磁輻射(
由于現(xiàn)有蜂窩移動通信系統(tǒng)采用TDMA、CDMA等多址技術(shù),其平均發(fā)射功率與話務(wù)負(fù)荷是密切相關(guān)的。本文將結(jié)合GSM和TD-SCDMA的技術(shù)特點(diǎn),對話務(wù)負(fù)荷與基站電磁輻射的關(guān)系進(jìn)行分析。
2 話務(wù)波動對電磁輻射的影響分析
2.1 分析思路
基站的話務(wù)負(fù)荷反映了對基站信道資源的占用情況,一定呼損(GoS)下的話務(wù)負(fù)荷與信道資源之間通常采用Erlang B公式來描述。假定基站在基本信道單元(對于GSM系統(tǒng)是時隙,對于TD-SCDMA系統(tǒng)是碼道)上的發(fā)射功率是不變的,那么從平均功率的角度來看,小區(qū)的輻射功率與信道占用情況成正相關(guān)關(guān)系,即占用的信道單元越多,電磁輻射功率越大。因此,通過信道資源的占用情況可以把話務(wù)負(fù)荷與小區(qū)輻射功率聯(lián)系起來。
2.2 GSM基站話務(wù)波動對電磁輻射的影響
GSM是一個FDMA與TDMA的混合接入系統(tǒng),即在頻域上以200kHz作為一個頻點(diǎn)(載波),對于每個載波,在時域上劃分為8個時間片(時隙),每個用戶呼叫時需要占用一個物理信道,也就是一個時隙,直到通話完,才釋放所占用的信道資源。
對于網(wǎng)絡(luò)中某一個特定的GSM基站,它的小區(qū)數(shù)以及每個小區(qū)的載頻數(shù)是確定的。以單載頻為例,每個載頻有8個物理信道,即信道0～7(時隙0～7)。
以下分兩種極端的情況分別估算小區(qū)單載頻配置時的發(fā)射功率:
(1)單載頻(設(shè)單載頻最大功率發(fā)射43dBm,即20w),當(dāng)沒有業(yè)務(wù)時,只有時隙0在發(fā)送廣播信息,其他7個時隙空閑(無用戶),則此時平均發(fā)射功率最小:(Pav)min=20/8=2.5w,即機(jī)柜頂輸出的平均功率為2.5w。
(2)單載頻,0～7時隙都被占用,不考慮系統(tǒng)的不連續(xù)發(fā)射、對業(yè)務(wù)信道功率控制等機(jī)制,則此時平均發(fā)射功率達(dá)到最大:(Pav)max=20×8/8=20w,即機(jī)柜頂輸出的平均功率為20w。
因此,單載頻配置下的基站機(jī)柜頂輸出功率波動范圍為2.5w～20w,即34dBm～43dBm。假設(shè)綜合增益(天線增益減去饋線、接頭等相關(guān)損耗)為G,那么天線發(fā)射功率的波動范圍為(34+G)dBm～(43+G)dBm,可知單載頻配置下的電磁輻射功率密度的波動范圍在9dB以內(nèi)。
根據(jù)話務(wù)量與信道資源占用關(guān)系(Erlang B公式),可以將信道占用映射到話務(wù)量(假設(shè)GoS=2%),則可建立話務(wù)量與機(jī)柜頂功率之間的關(guān)系,如圖1:
2.2TD-SCDMA基站話務(wù)波動對電磁輻射的影響
在TD-SCDMA系統(tǒng)中,對于每一個常規(guī)時隙,它又有16個碼道,因?yàn)門D-SCDMA系統(tǒng)是TDMA和CDMA混合接入系統(tǒng)。對于話音業(yè)務(wù),一個用戶需要占用兩個碼道,也就是說一個常規(guī)下行時隙最多能同時容納8個話音用戶,即一個常規(guī)下行時隙有8個信道。
以下分兩種極端的情況分別估算小區(qū)單載波配置時的發(fā)射功率:
(1)當(dāng)沒有業(yè)務(wù)的情況下,只有TS0時隙的廣播信道和DwPTS發(fā)射,則整個幀周期內(nèi),發(fā)射信號的時間比例如下:
上式中數(shù)值單位為碼片,864為常規(guī)時隙TS0所包含的碼片數(shù),16表示TS0中保護(hù)域(GP)所占碼片數(shù),保護(hù)域不發(fā)射功率;96表示DwPTS信道所占碼片總數(shù),32表示DwPTS信道保護(hù)域所占碼片數(shù);分母6400為TD-SCDMA子幀所包含碼片總數(shù)。
TD-SCDMA目前一般采用BBU+RRU組網(wǎng),RRU每通道最大功率為2w,則當(dāng)沒有業(yè)務(wù)時,實(shí)際的每通道平均發(fā)射功率為:(Pav)min=2×0.1425=0.285(w)=24.5(dBm)。
(2)考慮3個上行、3個下行時隙配置,下行時隙都被占用,則整個幀周期內(nèi),發(fā)射信號的時間比例如下:
這樣,由于每通道最大功率按2w計算,則實(shí)際的每通道輸出功率為:(Pav)max=(Pav)min+2×0.4075=1.1(w)=30.4(dBm)。
因此,單載頻配置下的基站發(fā)射功率波動范圍為0.285w～1.1w,即24.5dBm～30.4dBm。假設(shè)綜合增益為G,那么天線發(fā)射功率的波動范圍為(24.5+G)dBm～(30.4+G)dBm?？梢妼τ谠陔x基站天線一定距離的特定位置,在單載頻配置下的電磁輻射功率密度的波動范圍在6dB以內(nèi)。
根據(jù)話務(wù)量與信道資源占用關(guān)系,可以得到小區(qū)單載頻時話務(wù)量與RRU單通道平均功率之間的關(guān)系,如圖2:
3 測試驗(yàn)證
3.1 測試方法
本研究中采用了環(huán)保部門電磁輻射測量的常用測量儀器――寬帶輻射測量儀EMR-300綜合場強(qiáng)儀,在某地移動運(yùn)營商GSM和TD-SCDMA網(wǎng)中選擇典型基站進(jìn)行了話務(wù)負(fù)荷對電磁輻射的影響測試。測試基本方法如下:
(1)對于GSM系統(tǒng),在選定站點(diǎn)的小區(qū)天線主瓣方向一定距離處(建議10～15米之間),架設(shè)電磁輻射測量儀EMR-300,設(shè)置ERM-300為自動監(jiān)測模式,開始進(jìn)行自動數(shù)據(jù)記錄,并記錄測試開始時間;連續(xù)測試12小時以上,停止數(shù)據(jù)記錄,并記錄結(jié)束時間;在EMR-300的瀏覽模式下,提取數(shù)據(jù),并通過網(wǎng)管后臺提取被測小區(qū)在測試時間段內(nèi)的話務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),以備分析。
(2)對TD-SCDMA基站,考慮測試時用戶較少,話務(wù)波動性不明顯,需通過手機(jī)撥打加載產(chǎn)生話務(wù)波動場景,在高、中、低負(fù)載下分別進(jìn)行電磁輻射的測試,觀察并記錄各情況下的電磁輻射水平。
3.2 測試結(jié)果
(1)GSM系統(tǒng)測試結(jié)果
為了體現(xiàn)話務(wù)變化對電磁輻射功率密度的影響,對測量時段得到的電磁輻射功率密度及對應(yīng)時段內(nèi)被測小區(qū)的話務(wù)負(fù)荷進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,如圖3所示:
可見,一天內(nèi)的功率密度變化趨勢與一天內(nèi)話務(wù)量變化趨勢大體相同,話務(wù)量越大,功率密度相對越大,電磁輻射也越大(但最大值也遠(yuǎn)低于國家環(huán)境管理目標(biāo)值),這與理論分析的結(jié)果是比較吻合的。
(2)TD-SCDMA系統(tǒng)測試結(jié)果
為了反映話務(wù)波動對TD-SCDMA系統(tǒng)的影響,對被測基站進(jìn)行了加載測試。測試選取到天線不同距離的點(diǎn),分別在無呼叫、同時4個語音呼叫、同時2個視頻呼叫和同時4個視頻呼叫4種場景進(jìn)行電磁輻射的測量,測試結(jié)果如表1所示:
從表1可以看到,在同一距離,隨著負(fù)載的增加,話務(wù)量增大,功率密度逐漸增大;在天線水平主瓣方向,隨著離天線的距離增大,功率密度變小。但即使在高負(fù)載時,在主瓣方向距離天線1m的情況下,其電磁輻射水平也遠(yuǎn)小于環(huán)境管理目標(biāo)值8μw/cm2。這與理論極限分析的結(jié)果相差較大,經(jīng)分析應(yīng)與TD基站的快速功率控制機(jī)制有關(guān):受測試現(xiàn)場條件所限,撥打測試的手機(jī)離天線比較近(15米左右),這樣在通信過程中,基站通過功率控制,將以較低的功率發(fā)射,從而導(dǎo)致電磁輻射水平的下降。
4 小結(jié)
本文從理論上闡明了移動通信基站話務(wù)負(fù)荷對電磁輻射的影響機(jī)理,通過系統(tǒng)信道資源的占用,將GSM、TD-SCDMA基站的電磁輻射與其話務(wù)負(fù)荷聯(lián)系起來,話務(wù)負(fù)荷越大,電磁輻射水平越高,電磁輻射水平隨話務(wù)的波動而波動。通過選擇實(shí)際基站進(jìn)行了驗(yàn)證測試,結(jié)果表明,移動通信站點(diǎn)周圍環(huán)境的電磁輻射水平隨話務(wù)的變化有明顯的波動:在低話務(wù)時段,電磁輻射水平處于一個很低的水平;而在高話務(wù)時段,電磁輻射水平有明顯的上升。不過在人經(jīng)?；顒訁^(qū)域,電磁輻射水平在高話務(wù)時段仍然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家環(huán)境管理目標(biāo)值的。在進(jìn)行移動通信基站的電磁輻射環(huán)境影響分析或評價時,有必要考慮話務(wù)負(fù)荷的因素,以得到更加科學(xué)、全面的評價結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
[1]GB8702-88. 電磁輻射防護(hù)規(guī)定[S]. 1988.
[2]國家環(huán)?？偩?信產(chǎn)部. 移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法(試行)[S]. 2007.
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，人們使用電器的種類和時間越來越多，人們似乎一個各種電磁輻射的環(huán)境包圍著。電磁輻射對人體危害，各種媒體資源已經(jīng)頻頻的報道出來了。電磁輻射是人眼看不見，觸碰不到的一種能力形式，他可以散發(fā)到地球的任意一個角落。隨著人們生活質(zhì)量高，對于自身健康程度越來越越關(guān)心，人們逐漸對于電磁輻射的危害有了更加深層次的認(rèn)識。通信基站使用是手機(jī)能夠正常運(yùn)行的一個必要的基礎(chǔ)設(shè)施，同時也成為公眾和媒體關(guān)注的焦點(diǎn)，所以本文將釋放一定程度上的通信基站的電磁輻射強(qiáng)度的分析，澄清一些誤解，使得社會群眾能夠正確了解電磁輻射知識提供一點(diǎn)幫助。
1 信源站（室內(nèi)分布）
選取使用GSM900MHz網(wǎng)絡(luò)天線的信源站為參考標(biāo)準(zhǔn)，其天線口功率一般控制在為在5～10dBm范圍內(nèi)，即使電梯內(nèi)的功率較大的天線口也控制在10～15dBm范圍內(nèi)，其增益均為3dBi。按照天線出口處最大功率15dBm，天線增益3dBi計算，天線出口處的等效輻射功率為64mW。遠(yuǎn)小于《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）中3.1.2中的100W的等效輻射功率限值，對于3～300000MHZ的頻率范圍，向沒有屏蔽空間的等效輻射功率小于100W的輻射體，屬豁免管理（豁免可以通俗的理解為對關(guān)鍵人群組產(chǎn)生的輻射劑量不會超過國家標(biāo)準(zhǔn)限值，可以忽略其危險性）。
2 通訊基站
通信基站發(fā)射的輻射的功率的大小，取決于基站天線增益，天線主發(fā)射方向和天線的向下傾角的大小，其特點(diǎn)是在如下：反比于電磁輻射（功率密度）的距離平方和基站天線主軸。
一般情況下電磁輻射在發(fā)出一段時間之后會表現(xiàn)出逐漸衰減的趨勢，所以在水平面上，在主軸最大的電磁輻射強(qiáng)度試來自天線的，沿長軸方向，來自天線的距離越遠(yuǎn)，電磁輻射的強(qiáng)度受會受到其他影響變?nèi)?。通過大量的現(xiàn)場監(jiān)測表明，在近距離基站單位范圍之內(nèi)，比如在天線下方，所測量的數(shù)據(jù)一般較小，甚至無法得到有效的勘測數(shù)據(jù)。電磁這種情況下，點(diǎn)可以被接收的輻射主要是多徑反射波，繞射波；從測量值的距離的增加之后，電磁輻射的強(qiáng)度逐漸隨著距離的增加而降低?，F(xiàn)場監(jiān)測屋頂支架（在塔的頂端），在其值的電磁輻射的水平方向?qū)㈦姶泡椛淝€。用電磁輻射值的會逐漸增加距，然后再逐漸隨著距離的增加減?。挥捎谖蓓斂蚣芎臀蓓斕炀€塔架設(shè)高度較低，因此相對于地面塔，頂板支架的信號覆蓋更為狹窄。
現(xiàn)場監(jiān)測1-4層天井窗戶處時，按照樓層分別布點(diǎn)監(jiān)測。由表1可知：數(shù)值最大為4樓的0.822μW/cm2，最小值為1樓的0.281μW/cm2。所有監(jiān)測點(diǎn)位功率密度均符合《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）和《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3―1996）規(guī)定的“單個基站公眾照射導(dǎo)出限值功率密度8μW/cm2”的要求。
3 結(jié)語
從上面的數(shù)據(jù)表明，在正常操的單個通訊基站作條件副符合國家標(biāo)準(zhǔn)，不超過標(biāo)準(zhǔn)極限。公眾不會暴露在嚴(yán)重的輻射內(nèi)。而且在人口稠密的城市地區(qū)通過設(shè)置多個基站，基站服務(wù)半徑縮小，減少了方法的發(fā)射機(jī)功率，既保證通話質(zhì)量，并且可以進(jìn)一步降低電磁輻射，電磁輻射水平被控制在最小的范圍之內(nèi)。以確保市民健康利益不受損害。
