基站电磁辐射的危害及防护技术要点分析

徐超 刘霄宇

【关键词】通信基站;电磁辐射;源头防护;安全距离;电磁屏蔽

对于基站的电磁辐射而言，其来源通常有如下三类：第一。基站发射器泄露的电磁。发射器通常处于基站的机房内，其泄露的电磁与产品屏蔽性的优劣存在联系，然而从实际情况不难看出，在机房外对其测得的电磁辐射均相对较弱;第二。基站天线传递的无线电波。天线高度一般超过15m，其发送的无线电波是电磁辐射的主要源头之一;第三，高频电缆与其衔接处的辐射。高频电缆通常具备良好的电磁屏蔽特性，使其电磁辐射较为微弱。

位于高楼楼顶的通信发射基站会对周围环境和居民产生一定危害。电磁辐射这种能量流会引发一定的污染问题，进而对人体健康造成危害。受到不同电磁波波段的影响，人体会发生差异化的生物效应，从而损害到人体健康。例如，人体本身具有微弱的电磁场，当此磁场的稳定性遭受干扰时，人体循环功能便会受到破坏。由此可见，电磁辐射对于人体健康所产生的危害是不容忽视的。然而从宏观发展上来看，拆除或减少基站建设是不可取的。不仅无法有效保障居民的通信信号。同时如果出现大规模的信号不通畅将会对通信厂商服务质量造成不利影响，并且随着“互联网+”的不断发展，移动通信已经成为互联网产业的发展基础。因此，就要积极做好基站电磁辐射防护工作。让通信基站能够在正常发挥功能的基础上尽可能降低对周围环境和居民的影响。

（一）源防护

源防护主要指的是从源头上对基站的发射功率进行控制，结合实际情况通过动态调整的方式降低基站的发射功率。与此同时。可适当提升基站天线距离地面的高度，以此减小基站电磁辐射对周边环境所产生的不利影响。

（二）安全距离防护

为了对基站电磁辐射作出有效防护，要确保基站规划布局的科学性，最大限度上避免将基站架设在“环境敏感区”，在对标准限值作出严格限制的基础上精准计算和设置安全防护距离。在工作实践中可以利用点源模型法，通过式估算天线主瓣方向的安全防护距离。

式（1）中：P為天线的出口功率;G为天线最大辐射方向功率增益;Pd为功率密度限制。

可根据最终得出的安全防护距离r来划分安全区域与可能超标区域。并通过式（2）、式（3）计算水平防护距离与垂直防护距离。

式中：L表示水平防护距离;H表示垂直防护距离;e表示天线下倾角;表示天线垂直半功率角。

在计算单个系统的通信基站的安全距离时，要对天线发射功率和最大辐射方向的功率增益做出计算和分析，并根据实际情况完成相应的核算工作;如果基站有多系统天线发射，那么要从整体上对等效全向辐射功率和对应的安全距离做出计算。受到FDD系统功率控制技术的影响，基站系统不太可能在实际运行中达到最大标称功率，因此要对上述所得结果乘以系数，对最终结果进行调整和修正。

此处需要明确的是，上述算法是基于最为恶劣情况下对安全防护距离所展开的估算，可见所得的距离数据表现出较强的保守性，也可以将其理解成为绝对安全距离。在具体的测算实践中，在安全防护距离中部分区域也可能符合要求。这便要求在实际工作中要最大限度上将估算所得安全防护距离要求予以满足，一旦出现无法实现的情况，可以结合工作规范在基站正式运行过程中强化实时、动态监测，或强化对敏感目标的现场监测，并在确保监测频率的基础上为监测实效性提供保障，在发现问题时则第一时间与设计、监管方开展协商交流，并施以科学的调整及优化举措，为基站稳定运行、有效防护电磁辐射提供良好支持和保障。

（三）屏蔽防护

电磁屏蔽这种技术防护手段的主要原理是通过具备良好导电性材料和接地组成相应的屏蔽层，发挥导电材料可以反射和引导电磁能量流的特点，来生成与源电磁场方向相反的电流和磁极化，进而达到减小电磁场源的辐射的目的。在材料表面接触到电磁波时，通常有入射表面和反射衰减等两种类型，通过材料内部的吸收、材料内部多次反射实现衰减效果。现阶段有诸多类型的材料能够对电磁波做出有效屏蔽，例如，纤维织物材料、电涂料、金属敷层屏蔽材料、铁氧体、金属微粉和多晶金属纤维等。一般而言，材料的导电特性与电磁辐射屏蔽效果间存在密切联系，在工作实践中要结合具体环境状态选取适宜的电磁屏蔽材料开展防护工作。

例如，针对某基站室内天线的电磁辐射超标所进行的防护处理。由于此通信基站布设在室内，无法对天线方位角、发射功率以及天线架设高度等作出有效处理，便以金属屏蔽的形式开展防护活动：在墙体和天线分别安装1mm厚的镀锌铁皮，以及制作1mm厚的镀锌铁皮防护罩，并做好接地处理的解决措施。

在开展屏蔽活动前，选取A、B、C等三个参考点进行测量，每个测量值均高于通信基站的管理限值8 u W，cm2。而通过表1可以看出，完成镀锌铁皮屏蔽防护后，各参考点位的测量值均有明显下降，可见本次屏蔽防护取得了较为理想效果。