论文部分内容阅读
摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。我国科技技术在发展的过程中，移动通信技术革新较快，在不同领域得到了广泛应用。移动通信技术在应用过程中需要确保通信设备之间的信号传输，因此需要建立好移动通信基站，有效提高移动信号的灵敏度。但是，移动通信基站的电磁辐射会在一定程度上影响周围人群的身心健康。因此，需要采取有效的方法进行有效评估，并在此基础上实施全面的防护措施。本文就移动通信基站电磁辐射评估及防护展开探讨。
关键词：移动通信基站;电磁辐射;评估;防护
引言
移动通信技术作为先进科学技术中的一种，在不同领域获得了广泛应用。在移动通信技术应用过程中需要建立移动通信基站来保证通信设备间的信号传输效果及灵敏度。但是基站产生的电磁辐射又会对周围的居民产生一定的影响，因此需要使用科学合理的方法对移动通信基站电磁辐射进行评估，并有针对性地进行防护。
1移动通信系统及电磁辐射
1.1 移动通信系统
通常，移动通信系统主要由4 部分组成，分别是移动台、基站、移动交换中心及中继线。当两方进行通话时，须有一方处于移动通信收发状态，负责电磁波的传输。移动通信的种类很多，目前主要通过建立自动功率控制电路的方法有效提高人们的通信质量。
1.2 电磁辐射
人们之所以会对电磁辐射抱有这样的坏印象，最根本的缘故是对它不甚了解。其实人类一直都生活在电磁辐射环境中。因为地球本身就是一个大磁场，它表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射，太阳及其他星球也从外层空间源源不断地产生电磁辐射。电磁辐射虽然普遍存在，但绝大多数情况下并不可怕。当电磁辐射能量（其大小用场强度表示）被控制在一定限度内时，它对人体、有机体及其他生物体是有益的，它可以加速生物体的微循环、防止炎症的发生，还可促进植物的生长和发育。当然，在一些特殊的环境和场合，高强度的电磁波可能影响人的身体健康。这就是日常所说的“电磁污染”。电场和磁场的交互变化产生电磁波，电磁波向空中发射或汇汛的现象，叫电磁辐射。过量的电磁辐射就造成了电磁污染。基站作为移动通信最重要的基础设施，虽然也是通过电磁波传递信息的，但是民用移动通信的辐射强度远远低于可能产生危害的强度，与电脑、家电和专业电气设备等相比，基站并不属于较强辐射源之一。特别是基于数字技术运用，现代移动通信辐射强度得到了进一步的控制。并且，电磁辐射还不能直接等于电磁污染，更不能直接与人体健康直接挂钩。不同的人或同一人在不同年龄段对电磁辐射的承受能力是不同的，即使在超标的环境下，也并不意味着所有人都会得病。
2电磁辐射危害
（1）非熱效应。电磁辐射产生的电磁污染会打破人类机体内器官与器官之间的平衡关系，同时电磁辐射也会致使人类器官受到辐射损伤，杀死机体内细胞降低人类的机体免疫力。（2）热效应。机体内的主要组成部分就是水分，人体内的水分子一旦受到电磁辐射后，水分子的温度会相应增高，温度增高至一定条件下，将对机体内的蛋白质以及DNA结构造成影响，甚至还会激发人体内的细胞出现变异情况。（3）累积效应。为了满足时代发展的而需求，移动通信技术会不断的改革创新，移动通信基站建设数量也会随之增加，对于周边居民的电磁辐射程度也会不断积累，处于长期辐射累积的环境下，人类的身体健康必定会出现不同的程度的损伤。
3 移动通信基站电磁辐射评估
3.1 等效全向辐射功率测算
等效全向辐射功率= 无线电发射机提供给天线的功率×固定方向中填写绝对增益。其中发射天线的绝对增益= 相对天线增益/10。
3.2 基站电磁辐射场区划分
由于基站天线周围的空间电磁场特性具有一定的差异性，能够将其分为不同的区域，即辐射近场、辐射远场以及感应场。首先，感应近场区主要是指与天线距离较近的区域，其中联通基站天线的感应近场区间距为1m。在此区域内，电磁场能量在较大程度上具有一定的波动，没有辐射且电场与磁场强度相对较大，但是在较大程度上不能达到此区域，因此对其不予考虑。其次，辐射近场区主要是在感应近场区与辐射远场区之间，在该区域中，磁场有较大的变化，但变化中没有一定的规律。
4移动通信基站电磁辐射的防护
4.1 基站电磁辐射影响因素
（1）网络制式影响。不同类型的基站使用的网络制式也有很大差别，同时采用的通信技术也不相同。而网络制式的差异则可能引发基站电磁辐射影响的不同。常见的影响有：第一，采用2G系统的基站最常用的是时分多址技术和电路交换技术，这种系统中天线发射出的电磁波能量也相对较小。第二，使用FDD-LTE制式系统的以移动通信基站则常用CDMA技术，同时采用以对内部干扰实施有效限制为主要手段的功率控制技术，达到控制基站实际发射功率变动的目的。（2）基站技术参数影响。基站技术参数影响主要表现在两个方面。首先是对天线发射功率的影响。因为基站电磁辐射水平会受到发射功率的影响，而天线发射功率又与无线设备标称功率存在很大的联系，因此在实际应用中必须考虑系统损耗、载频数等众多因素。其次，天线方向图影响。实践研究表明，天线水平与垂直方向与通信基站电磁辐射的安全防护范围有关，基本可以利用该参数来确定通信基站电磁辐射安全防护范围。
4.2 防护措施
（1）源头防护。第一，从基站功率发射出发，在基站系统中纳入动态功率调整功能，在满足信号覆盖标准的基础上，最大限度的降低基站的发射功率，最大化的实现辐射防护原则。第二，在施工技术以及施工成本充足的前提下，保证移动通信的通信效率以及通信质量的同时最大限度的加高天线，降低天线基站对于周边群众的身心健康影响。（2）距离防护。有效防止人民群众被电磁辐射所影响的防护措施就是让人民群众远离移动通信基站，人民群众离天线基站越远，受到的电磁辐射水平越低，造成的影响伤害也就越低。为此需要避免移动通信基站的电磁安全防护区域内并未有常住居民。（3）选址防护。天线基站建设在楼顶上时，楼内的居民以及周边的低矮建筑居民的身心健康是不会受到影响，但天线基站正对较近的高于天线高度的大型建筑时，该区域极易出现电磁辐射超标问题，因此在天线基站建设选址过程中需要尽可能避免天线主瓣方向在高层建筑周边。
结语
随着移动通信设备应用面的扩展，人们对移动通信基站的建设要求和站电磁辐射对周围环境的影响也逐步增加。因此，一旦基站设立不慎，便极易引发居民与运营商的不必要诉讼纠纷。因此运营商需要在进行通信基站建设时对基站电磁辐射进行有效评估并采取防护措施，降低对周围环境的伤害。
参考文献：
[1] 李刚，李炎龙，王磊，黄凡.新疆乌鲁木齐市移动通信基站电磁辐射监测与污染状况分析[J].四川环境，2019，38（04）：113-117.
[2] 高树源，朱民，张颖，张玉林，郭海君.移动通信基站基站电磁辐射环境影响评价现状与对策分析—以内蒙古通辽市联通为例[J].环境与发展，2018，30（09）：7-8.
[3] 宗志龙，朱杰，吕映赋，粟琨璞，胥海亮.达州市124个电信4GLTE基站电磁辐射监测及分析[J].四川环境，2018，37（04）：120-126.
[4] 张婉洁.对移动通信基站环境影响评价与环境监测监管新变化和新发展设想—以广东省为例[J].四川环境，2018，37（04）：133-135.
[5] 张乐乐，吴广芬，丁冠中，王百琛，徐斌.移动通信基站电磁辐射污染分析探讨[J].现代信息科技，2019，3（07）：49-52.
[6] 卢星洲.移动通信基站辐射监测与对策研究[J].集成电路应用，2019，36（04）：45-46.
作者简介：
艾克热木·艾力肯，男，本科，研究方向：辐射防护。
关键词：移动通信基站;电磁辐射;评估;防护
引言
移动通信技术作为先进科学技术中的一种，在不同领域获得了广泛应用。在移动通信技术应用过程中需要建立移动通信基站来保证通信设备间的信号传输效果及灵敏度。但是基站产生的电磁辐射又会对周围的居民产生一定的影响，因此需要使用科学合理的方法对移动通信基站电磁辐射进行评估，并有针对性地进行防护。
1移动通信系统及电磁辐射
1.1 移动通信系统
通常，移动通信系统主要由4 部分组成，分别是移动台、基站、移动交换中心及中继线。当两方进行通话时，须有一方处于移动通信收发状态，负责电磁波的传输。移动通信的种类很多，目前主要通过建立自动功率控制电路的方法有效提高人们的通信质量。
1.2 电磁辐射
人们之所以会对电磁辐射抱有这样的坏印象，最根本的缘故是对它不甚了解。其实人类一直都生活在电磁辐射环境中。因为地球本身就是一个大磁场，它表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射，太阳及其他星球也从外层空间源源不断地产生电磁辐射。电磁辐射虽然普遍存在，但绝大多数情况下并不可怕。当电磁辐射能量（其大小用场强度表示）被控制在一定限度内时，它对人体、有机体及其他生物体是有益的，它可以加速生物体的微循环、防止炎症的发生，还可促进植物的生长和发育。当然，在一些特殊的环境和场合，高强度的电磁波可能影响人的身体健康。这就是日常所说的“电磁污染”。电场和磁场的交互变化产生电磁波，电磁波向空中发射或汇汛的现象，叫电磁辐射。过量的电磁辐射就造成了电磁污染。基站作为移动通信最重要的基础设施，虽然也是通过电磁波传递信息的，但是民用移动通信的辐射强度远远低于可能产生危害的强度，与电脑、家电和专业电气设备等相比，基站并不属于较强辐射源之一。特别是基于数字技术运用，现代移动通信辐射强度得到了进一步的控制。并且，电磁辐射还不能直接等于电磁污染，更不能直接与人体健康直接挂钩。不同的人或同一人在不同年龄段对电磁辐射的承受能力是不同的，即使在超标的环境下，也并不意味着所有人都会得病。
2电磁辐射危害
（1）非熱效应。电磁辐射产生的电磁污染会打破人类机体内器官与器官之间的平衡关系，同时电磁辐射也会致使人类器官受到辐射损伤，杀死机体内细胞降低人类的机体免疫力。（2）热效应。机体内的主要组成部分就是水分，人体内的水分子一旦受到电磁辐射后，水分子的温度会相应增高，温度增高至一定条件下，将对机体内的蛋白质以及DNA结构造成影响，甚至还会激发人体内的细胞出现变异情况。（3）累积效应。为了满足时代发展的而需求，移动通信技术会不断的改革创新，移动通信基站建设数量也会随之增加，对于周边居民的电磁辐射程度也会不断积累，处于长期辐射累积的环境下，人类的身体健康必定会出现不同的程度的损伤。
3 移动通信基站电磁辐射评估
3.1 等效全向辐射功率测算
等效全向辐射功率= 无线电发射机提供给天线的功率×固定方向中填写绝对增益。其中发射天线的绝对增益= 相对天线增益/10。
3.2 基站电磁辐射场区划分
由于基站天线周围的空间电磁场特性具有一定的差异性，能够将其分为不同的区域，即辐射近场、辐射远场以及感应场。首先，感应近场区主要是指与天线距离较近的区域，其中联通基站天线的感应近场区间距为1m。在此区域内，电磁场能量在较大程度上具有一定的波动，没有辐射且电场与磁场强度相对较大，但是在较大程度上不能达到此区域，因此对其不予考虑。其次，辐射近场区主要是在感应近场区与辐射远场区之间，在该区域中，磁场有较大的变化，但变化中没有一定的规律。
4移动通信基站电磁辐射的防护
4.1 基站电磁辐射影响因素
（1）网络制式影响。不同类型的基站使用的网络制式也有很大差别，同时采用的通信技术也不相同。而网络制式的差异则可能引发基站电磁辐射影响的不同。常见的影响有：第一，采用2G系统的基站最常用的是时分多址技术和电路交换技术，这种系统中天线发射出的电磁波能量也相对较小。第二，使用FDD-LTE制式系统的以移动通信基站则常用CDMA技术，同时采用以对内部干扰实施有效限制为主要手段的功率控制技术，达到控制基站实际发射功率变动的目的。（2）基站技术参数影响。基站技术参数影响主要表现在两个方面。首先是对天线发射功率的影响。因为基站电磁辐射水平会受到发射功率的影响，而天线发射功率又与无线设备标称功率存在很大的联系，因此在实际应用中必须考虑系统损耗、载频数等众多因素。其次，天线方向图影响。实践研究表明，天线水平与垂直方向与通信基站电磁辐射的安全防护范围有关，基本可以利用该参数来确定通信基站电磁辐射安全防护范围。
4.2 防护措施
（1）源头防护。第一，从基站功率发射出发，在基站系统中纳入动态功率调整功能，在满足信号覆盖标准的基础上，最大限度的降低基站的发射功率，最大化的实现辐射防护原则。第二，在施工技术以及施工成本充足的前提下，保证移动通信的通信效率以及通信质量的同时最大限度的加高天线，降低天线基站对于周边群众的身心健康影响。（2）距离防护。有效防止人民群众被电磁辐射所影响的防护措施就是让人民群众远离移动通信基站，人民群众离天线基站越远，受到的电磁辐射水平越低，造成的影响伤害也就越低。为此需要避免移动通信基站的电磁安全防护区域内并未有常住居民。（3）选址防护。天线基站建设在楼顶上时，楼内的居民以及周边的低矮建筑居民的身心健康是不会受到影响，但天线基站正对较近的高于天线高度的大型建筑时，该区域极易出现电磁辐射超标问题，因此在天线基站建设选址过程中需要尽可能避免天线主瓣方向在高层建筑周边。
结语
随着移动通信设备应用面的扩展，人们对移动通信基站的建设要求和站电磁辐射对周围环境的影响也逐步增加。因此，一旦基站设立不慎，便极易引发居民与运营商的不必要诉讼纠纷。因此运营商需要在进行通信基站建设时对基站电磁辐射进行有效评估并采取防护措施，降低对周围环境的伤害。
参考文献：
[1] 李刚，李炎龙，王磊，黄凡.新疆乌鲁木齐市移动通信基站电磁辐射监测与污染状况分析[J].四川环境，2019，38（04）：113-117.
[2] 高树源，朱民，张颖，张玉林，郭海君.移动通信基站基站电磁辐射环境影响评价现状与对策分析—以内蒙古通辽市联通为例[J].环境与发展，2018，30（09）：7-8.
[3] 宗志龙，朱杰，吕映赋，粟琨璞，胥海亮.达州市124个电信4GLTE基站电磁辐射监测及分析[J].四川环境，2018，37（04）：120-126.
[4] 张婉洁.对移动通信基站环境影响评价与环境监测监管新变化和新发展设想—以广东省为例[J].四川环境，2018，37（04）：133-135.
[5] 张乐乐，吴广芬，丁冠中，王百琛，徐斌.移动通信基站电磁辐射污染分析探讨[J].现代信息科技，2019，3（07）：49-52.
[6] 卢星洲.移动通信基站辐射监测与对策研究[J].集成电路应用，2019，36（04）：45-46.
作者简介：
艾克热木·艾力肯，男，本科，研究方向：辐射防护。