湖北省5G 通信基站电磁辐射环境监测

罗琼　杨少波

摘 要：对湖北省2021—2022 年建成投入运行的5G 移动通信基站电磁辐射环境质量进行抽测，抽测的266 个5G 基站的功率密度范围为0. 01～295 μW / cm2 。从监测距离、功能区和基站类型等方面对监测数据进行统计分析，发现湖北省5G 通信基站电磁辐射环境总体良好。居民区等城市建筑密集区内楼顶型基站容易出现较高功率密度值，但水平监测距离50 m 以外所有基站在多种运行模式下均低于控制限值，对湖北省5G 通信基站辐射环境管理有指导意义。

关键词：5G 基站;电磁辐射;辐射环境;环境质量

中图分类号：X837 文献标识码：A

为了解湖北省5G 移动通信基站对公共电磁辐射环境的影响，保障公共电磁环境安全，对省内2021—2022 年建成投运的5G 基站进行了电磁辐射环境抽测。

1 监测方法

本次监测方法主要依据行业标准《5G 移动通信基站电磁环境监测方法（ 试行）》（ HJ 1151—2020）[1] 。本文所有监测都是在5G 手机为引导终端情况下，利用选频式电磁辐射监测仪在5G 基站附近及公众生活工作学习距基站最近可达处地面以上1. 7 m 的位置进行功率密度监测。

2 监测仪器

本次监测用的设备均为国产选频测量设备，基本参数列于表1，经广东省计量科学研究院按照IEEE 1309—2013（之1 - 9，附录A-E） 9 kHz ～ 40GHz 电磁场传感器和探头（天线除外） 的校准在30 MHz～ 6 GHz 频率范围进行校准，其性能符合《5G 移动通信基站电磁环境监测方法（试行）》HJ1151—2020 的要求。监测过程所用引导终端为5G 手机，基本配置列于表2。

3 监测结果与分析

监测时间为2022 年7 月—10 月，各区域基站电磁辐射环境监测期间基站均处于正常工作状态，监测期间无雨雾。

3. 1 抽测基站分布情况

本次现场监测选取了不同运营商、不同架设方式的5G 基站，在全省范围内总计抽测了266个，其中电信5G 基站103 个、联通5G 基站60个、移动5G 基站103 个。一般情况各运营商的5G 基站下行工作频率都分布在700 MHz～ 5 GHz之间，不同时期因基站设备差异，基站下行工作频段有差异，但省内2021—2022 年建成投运的5G 基站均为新型设备，其主要下行工作频率分布列于表3，相应的电磁辐射环境控制限值[2] 列于表4。

3. 2 监测结果

本次抽测266 个5G 基站，设置监测点位986个。监测数据处理按照《5G 移动通信基站电磁辐射环境监测方法（试行）》（HJ 1151—2020）处理，6min 监测谱图如图1 所示。考虑安全边界，本文中楼面基站和监测距离小于20 m 的点位的监测数据均在数据传输流量较大的“数据传输”模式下获得，其他点位的监测数据则是多种应用模式结合下获得。各市电磁环境监测结果列于表5，在基站所在楼顶平台，距基站天线较近处采用“ 数据传输”场景，下载20G 数据包时进行监测得到功率密度最大值达295. 4 μW / cm2 。

3. 3 结果分析

5G 基站电磁辐射环境监测属于电磁辐射选频测量，监测结果受测量基站类型、测量距离、测量引导设备运行场景等因素的影响，为了客观了解5G 基站辐射环境质量状况，根据各种因素对监测结果进行统计分析。

3. 3. 1 不同距离处基站监测数据分布

电磁波有随距离衰减的特点，因此，为了解基站对不同距离处的辐射影响大小，监测人员将全部986 个监测点位与天线直线距离进行分段统计，具体结果列于表6 和表7。统计结果表明，83. 3%监测点位的功率密度值小于1. 0 μW / cm2 ，且随监测水平距离增加监测点位的功率密度越来越小，当监测距离大于50 m 时，在各种应用模式下，功率密度监测结果都小于电磁辐射环境限值水平[2] 。

3. 3. 2 不同功能区监测数据分布

根据基站所处区域的主要功能，将基站进行环境功能区划分。266 个基站所处的功能区涵盖居民区、学校、医院、商业区和企业厂区等，其中居民区为长期居留场所重点监测，其监测数据分布情况及达标情况列于表8。

3. 3. 3 不同类型基站达标情况分析

根据基站不同的架设方式，将基站分成楼顶基站和地面基站。楼顶基站位于建筑物楼顶，与人群的距离可能更近。因此，监测人员选取了不低于监测总数30%的楼顶基站进行监测。楼面基站的监测距离多小于30 m，但是由于监测点位相对基站发射天线主方向角度和距离的差异，监测结果差异较大。而地面基站，由于塔高要求，监测距离都大于20 m，监测点位一般选择主方向范围内，监测数据分布较稳定。监测结果显示，不达标的均为楼顶基站，具体结果列于表9。

4 讨论

经统计分析，被抽测的大部分基站的电磁辐射环境监测数据都低于电磁环境控制限值，只有居民区、商业区和企业厂区出现了较高监测数据，且较高监测数据主要分布在居民区。由于建筑物密集，居民区的楼顶抱杆型基站较多，多为近距离监测。居民区的较高数据均在楼顶抱杆型基站主方向模拟“数据传输” 的应用场景下进行监测获得，代表5G 通信基站电磁辐射环境的风险边界。这类近距离高流量数据运行的极端情况在实际生活生产应用中并不常见，但是在基站选址和基站架设过程具有指导意义。

通过对全省范围内选取的266 个5G 基站986个监测点位的监测，功率密度在0. 01 ～ 295 μW /cm2 范围内，且绝大部分5G 基站电磁辐射环境监测结果低于电磁环境控制限值，表明湖北省5G 基站电磁辐射环境总体情况良好。随着监测距离的增加，电磁辐射环境质量趋好，距离基站50 m 以外，电磁辐射环境质量全部達标。值得注意的是楼顶基站电磁辐射容易出现较高监测值，在满足居民的通信质量需求的前提下，此类基站应尽量避免主方向正对居民楼等长期居留场所，尽量通过增加架设高度来增加电磁辐射防护距离，保障居民电磁辐射环境安全。

参考文献：

[ 1 ] 生态环境部辐射源安全监管司. 5G 移动通信基站电磁环境监测方法（试行）：HJ 1151—2020[S]. 北京：中国环境科学出版社，2020.

[ 2 ] 生态环境部辐射源安全监管司. 电磁环境控制限值：GB 8702—2014[S]. 北京：中国环境科学出版社，2014.