4G移动通信基站周围电磁环境的评估与测试

蒋超 肖声 吴建平



4G移动通信基站周围电磁环境的评估与测试

蒋超1肖声2吴建平1

1.重庆市辐射技术服务中心有限公司，重庆 401121 2.重庆市环境工程评估中心，重庆 401121

通过对重庆市典型4G移动基站电磁环境的监测，分析了其在水平和垂直部分电磁环境的衰减规律，明确了4G单基站水平方向上电磁辐射19 m以外满足国家标准要求，垂直方向上3 m以外满足国家标准要求。

4G移动通信基站；电磁辐射；电磁环境；移动通信

引言

随着科技的发展，手机逐渐成为现代生活的必需品。移动通信已成为人们最常用的通信方式。目前我国已拥有全世界最大的移动通信人群，移动通信已经渗透到人们的生活和工作中，成为人们生活和工作中必不可少的一部分。然而，关于公共手机基站电磁辐射问题的报道也逐渐增多。电磁辐射逐渐成为一个重要的环境问题，引起了人们的广泛关注。由于多数市民对移动基站电磁辐射知识缺乏了解，谈“辐射”色变，存在较严重的恐惧心理，对城市移动通信设施建设存在较严重的抵触情绪。

随着4G牌照的发放，重庆市新一轮4G基站的建设目前已基本完成。本文通过对重庆市典型4G基站周围电磁辐射水平随距离的衰减规律进行实测和理论预测，分析了4G单基站周围电磁环境分布情况以及达标距离。

1 电磁辐射标准

目前，重庆市所有主要运营商都已建立了大量的移动通信基站。如果对基站的规划设计和建设不合理，不考虑基站衰减的情况，就极有可能引起局部区域的电磁辐射污染，即超过国家环境标准限值。数字移动通信基站发射频率属于（GB 8702—2014）中30～3000MHz频段范围，其标准执行情况见表1。

2 典型4G移动通信基站周围电磁环境实测

2.1 监测方法及监测仪器

本次监测方法执行《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T 10.2—1996）和《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）（环发[2007]114号）等法定技术规范。

表1 评价标准值

表2 监测基站基本情况表

本次监测仪器进行移动通信基站电磁辐射环境监测时，采用德国Narda公司生产的非选频式宽带辐射测量仪，电磁辐射分析仪类型为NBM550；测量仪器工作性能满足待测场要求，仪器应定期校准。

2.2 监测对象

本次分别选择单独建设的移动公司两江新区龙安路电杆-HLH基站（以下简称“移动4G”）、联通公司北新白马新村后山LTE基站（以下简称“联通4G”）、电信公司渝北康庄美地轻轨站FRRU基站（以下简称“电信4G”）作为监测对象，对基站周围电磁环境进行了测量，得到了电场强度、等效平面波功率密度以及磁场强度随着水平距离、垂直距离增加的变化曲线。选择测量的3个4G基站的基本情况见表2。

2.3典型4G基站电磁辐射强度随水平距离衰减规律理论预测

目前在近场区，没有明确的理论预测方法。在远区场，电场强度E与功率密度S的大小有确定的比例关系，即E2=（377S）（E单位为V/m，S单位为W/m2）。远场区的等效平面波功率密度由下式计算：

2.4 监测数据与分析

为了验证基站电磁辐射强度与距离的关系，对我市主城区典型4G基站在正常工作状态下进行了现场试验。实验时段为2017年3月2日10：00—20：00。试验期间天气晴朗，环境温度为14～19 ℃，相对湿度为45%～56%，风速为0.0～0.7 m/s。

2.4.1 天线主射方向衰减规律

针对移动通信基站辐射的特性，选择对天线最大辐射方向进行了监测。在天线主射方向上，每隔1 m监测一个数据，直至达到背景水平[4]。在水平方向上4G单基站电磁辐射对环境贡献值见图1。

由图1数据变化曲线可以直观地反映出：在近场区，电场强度、功率密度和磁场强度之间没有确定的比例关系，且波动较大。近区场衰减快于距离场。在远场区，电场强度（功率密度）随距离增大而减小。功率密度随距离增大而衰减的速度更快，与理论预言相符[3]。对4G单基站而言，电磁辐射19 m以外满足标准要求。

2.4.2天线垂直方向衰减规律

在垂直方向上，我们选择了基站电磁辐射强度随垂直距离变化选择了两个断面，均垂直于天线主射方向，其中一个断面距天线面板水平距离为1 m处，另一个断面距天线面板水平距离为近场区分界点处。

监测点与水平距离为近远场区分界线处时（其中联通4G、移动4G、电信4G基站近场区距离分别为7.9 m、8.6 m、18.8 m）。

电场强度、功率密度和磁场强度随垂直距离的增大而显著减小，特别是在快速下降的区域内，衰减速度的功率密度比电场强度和磁场强度衰减快。对4G单基站而言，电磁辐射垂直距离3 m以外满足标准要求。

3 结论

对重庆市主城区典型移动通信基站电磁环境进行了监测与分析，我市4G移动通信基站周围电磁辐射情况有如下规律：电场强度、功率密度、磁场强度三者之间没有确定的比例关系，且波动较大；近区场要比远区场随距离衰减得快。在远场区，场强（功率密度）随距离增大而减少。功率密度随距离增大而衰减的速度更快，与理论预言相符。对4G单基站而言，电磁辐射19 m以外满足标准要求，垂直达标3 m以外满足标准要求。

[1]电磁环境控制限值：GB 8702—2014[S].

[2]辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法：HJ/T 10.2—1996[S].

[3]移动通信基站建设项目电磁环境影响评价技术导则：DB11/T 784—2011[S].

[4]王纲，王玲. 成都地区移动通信基站电磁辐射影响与水平[J]. 四川环境，2014，33（2）：73-77.

Evaluation and Test of Electromagnetic Environment Around 4G Mobile Communication Base Station

Jiang Chao1Xiao Sheng2Wu Jianping1

1. Chongqing Radiation Technology Service Center Co., Ltd., Chongqing 401121 2. Chongqing Environmental Engineering Assessment Center, Chongqing 401121

By monitoring the electromagnetic environment of a typical 4G mobile base station in Chongqing, the attenuation laws of the electromagnetic environment in the horizontal and vertical sections are analyzed. It is clear that the 4G single base station meets the requirements of national standards beyond 19 meters of electromagnetic radiation in the horizontal direction, and meets the requirements of national standards beyond 3 meters in the vertical direction.

4G mobile communication base station; electromagnetic radiation; electromagnetic environment; mobile communication

X820.3；TN929.53

A

重庆市主城移动通信基站电磁环境调查（渝财建[2016]415号）。

蒋超（1982—），男，重庆人，工程师，硕士研究生，主要从事辐射环境监测工作。