通讯基站的电磁辐射安全浅析

刘辉 柳青 李江涛

河北省辐射环境管理站

电磁辐射即在电场和磁场的交互变化作用下产生的电磁波向外发散的现象。我们的地球本身就是一个大磁场，它表面的各种物理现象都可以产生电磁辐射，如：热效应、雷电等；同时宇宙中的各种星体也会不断地产生电磁辐射；随着现代科技的高速发展，日常生活中越来越多释放电磁辐射的电子、电气设备的被投入使用，可以说人们始终生存在一个充斥着各种电磁辐射的环境中。在各种过量辐射对人体造成损害的报道见诸于各类媒体，电磁辐射这一种看不见、摸不着，却始终充斥着地球的每一个角落的能量形式，随着人们对高品质生活的不断追求和自身健康重视程度的提高对渐渐走入了人们的视野。

通讯基站作为使用手机所必须的建设的基础设施，也成为公众和媒体的焦点，故此本篇文章将针对通讯基站所释放电磁辐射强度进行一定程度的分析，澄清一些认识误区，为社会能够正确的了解电磁辐射知识提供一点帮助。

1 信源站（室内分布）

选取使用GSM900MHz网络天线的信源站为参考标准,其天线口功率一般控制在为在5～10dBm范围内，即使电梯内的功率较大的天线口也控制在10～15dBm范围内，其增益均为3dBi。

按照天线出口处最大功率15dBm，天线增益3dBi计算，天线出口处的等效辐射功率为64mW。远小于《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)中3.1.2中的100W的等效辐射功率限值，对于3～300000MHZ的频率范围，向没有屏蔽空间的等效辐射功率小于100W的辐射体，属豁免管理（豁免可以通俗的理解为对关键人群组产生的辐射剂量不会超过国家标准限值，可以忽略其危险性）。

2 通讯基站

通讯基站的辐射水平取决于基站的发射功率、天线增益、天线主射方向以及天线的下倾角，其特点为：

基站天线主轴上的电磁辐射(功率密度)与距天线的距离平方成反比，即在自由空间中，单一移动通信信号是随距离的平方呈指数曲线衰减见图1。

图1 自由空间中电磁辐射衰减趋势

由于电磁辐射再发出后一般均呈现逐渐衰减的趋势，所以在水平面上，天线主轴上的电磁辐射强度最大，沿主轴方向，距天线越远，所受的电磁辐射强度越小。

通过大量的现场监测表明，在距离基站较近的范围内，如在天线正下方，所测的数据一般较小，甚至监测设备不能检测到电磁波，这种情况下该点所能收到的电磁辐射多为多径反射波、绕射波；随着距离的增大，所测数值有所增大，之后电磁辐射强度随距离增大而逐步减小。

现场监测楼顶支架(楼顶塔)时，在其水平面方向电磁辐射数值将会出现图2中电磁辐射变化曲线。随着距离的增加电磁辐射数值将会在一定范围内逐渐升高，然后再随距离的增加逐渐降低；在楼顶支架天线正下方楼层监测数值将出现随楼层的降低数值降低的曲线。

由于楼顶支架及楼顶塔天线架设高度较低，因此相对于地面塔，楼顶支架的信号覆盖范围较小。

图2 楼顶塔及楼顶支架基站周边电磁辐射变化情况

下面我们列举一个典型范例。

某小区4层居民楼顶基站，监测条件天气晴，气温21℃。监测位置分别为楼顶的东北主向，天线南主向的4层楼道和1～4层天井窗户处。监测布点图见图3，监测数据见表1。

图3 某小区居民楼基站监测布点图

表1 1-4层天井窗户处功率密度监测结果

现场监测1-4层天井窗户处时，按照楼层分别布点监测。由表1可知：数值最大为4楼的0.822μW/cm2，最小值为1楼的0.281μW/cm2。所有监测点位功率密度均符合《电磁辐射防护规定》（GB8702—88）和《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/T10.3—1996）规定的“单个基站公众照射导出限值功率密度8μW/cm2”的要求。

由以上数据可见，正常运行状态下的单个通讯基站的电磁辐射强度达到了国家标准的要求，不会产生超过标准限值的过量辐射，保证了公众的辐射安全。而且还可以通过在人口密集的城区设置多个基站，缩小基站的服务半径，降低发射机功率的方法，既能保证通话质量，而且可以进一步降低电磁辐射水平，保证电磁环境质量，确保人们的健康安全。