濟(jì)南市移動(dòng)通訊基站周圍電磁輻射污染監(jiān)測(cè)方法

李紅翠+李常國(guó)

摘 要：為了解濟(jì)南市移動(dòng)通訊基站周圍的電磁污染狀況，本論文收集了濟(jì)南市基站的基本信息，分析研究了基站的工作原理以及基站電磁輻射污染的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合濟(jì)南市的實(shí)際狀況，選取合適的基站用于監(jiān)測(cè)，確定監(jiān)測(cè)的基本原則和監(jiān)測(cè)的具體方法。最后按照設(shè)計(jì)的方案，進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量，整理分析實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

關(guān)鍵詞：電磁輻射；移動(dòng)基站；監(jiān)測(cè)方法

1 通訊基站電磁輻射污染研究

移動(dòng)通訊體系發(fā)展至今，前后經(jīng)歷過了四個(gè)體系（如GSM，CDMA，LTE等）的演進(jìn)。移動(dòng)通訊的普及必然需要越來越多的基站，盡管基站大大提高了通訊水平，但是基站產(chǎn)生的電磁輻射也成為人們?cè)絹碓疥P(guān)注的話題[1]。

天線是移動(dòng)基站中最重要的一部分，主要作用是按照一定的方向來發(fā)射和接收無線電波。按照架設(shè)方式，天線基本上可分為落地塔、樓上塔、街區(qū)覆蓋等幾種情況，樓上塔又可以分為樓頂增高架和樓頂抱桿兩種類型。在本論文要監(jiān)測(cè)的基站中，天線架設(shè)方式主要有增高架、樓頂抱桿和地面鐵塔三種，所占比例情況見表1-1。

基站的電磁輻射主要是由三個(gè)方面造成的：一個(gè)是發(fā)射機(jī)的電磁輻射泄漏，二是發(fā)射天線的信號(hào)發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射，三是高頻電纜以及接頭的地方有輻射泄漏。一般發(fā)射機(jī)和高頻線電纜接頭產(chǎn)生的電磁輻射都可以得到很好的防護(hù)和屏蔽，基站天線發(fā)射的電磁波輻射是造成移動(dòng)通訊基站的周圍能監(jiān)測(cè)到電磁輻射強(qiáng)度的主要原因[2]。移動(dòng)通訊基站的電磁輻射污染具有以下兩個(gè)特點(diǎn)。

1）基站的發(fā)射天線發(fā)射的電磁輻射是對(duì)環(huán)境造成輻射污染的主要來源。

2）基站對(duì)周邊的電磁輻射隨時(shí)間有規(guī)律變化。

2 濟(jì)南市移動(dòng)通訊基站周圍電磁輻射監(jiān)測(cè)方法

2.1 基站空間分布特點(diǎn)

濟(jì)南市移動(dòng)通訊基站眾多，分布多集中在商業(yè)中心，郊區(qū)或風(fēng)景區(qū)等分布密度較小。選取濟(jì)南市基站共39944個(gè)，其中移動(dòng)基站21532個(gè)，聯(lián)通基站14382個(gè)，電信4030個(gè)，三種主要運(yùn)營(yíng)商的基站具體分布圖如圖2-1（a、b、c）所示。

根據(jù)上圖容易得出，濟(jì)南市基站分布具有以下特點(diǎn)。

1）空間分布不平衡；

2）不同行政區(qū)劃之間差別大，不同類型基站差距也較大。

2.2 典型基站的選取

按照濟(jì)南基站整體分布情況，本論文在基站電磁輻射污染最為嚴(yán)重的歷下區(qū)中選取對(duì)周邊環(huán)境影響大、有代表性的38個(gè)基站作為典型基站進(jìn)行了布點(diǎn)監(jiān)測(cè)。所選基站主要位于市區(qū)絕大多數(shù)在文化東路和經(jīng)十路附近，少數(shù)位于歷山路和泉城路。周邊環(huán)境保護(hù)目標(biāo)主要有住宅小區(qū)、商業(yè)店鋪區(qū)、學(xué)校辦公地點(diǎn)區(qū)、醫(yī)院地區(qū)、農(nóng)村人口居住聚集地區(qū)、工業(yè)園區(qū)以及風(fēng)景區(qū)。監(jiān)測(cè)的基站涉及到大部分的環(huán)境功能區(qū)，具有代表性、典型性。

2.3 電磁輻射監(jiān)測(cè)方案

1）監(jiān)測(cè)環(huán)境

監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境條件不僅要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還要滿足儀器的使用環(huán)境條件，單就天氣條件而言，必須是在沒有雨、雪，天氣情況良好的條件下監(jiān)測(cè)。

2）監(jiān)測(cè)設(shè)備

在監(jiān)測(cè)中使用的是Narda Safety Test Solutions生產(chǎn)的電磁輻射分析儀，滿足測(cè)量性能基本要求。NBM-550電磁輻射分析儀、EMR-300電磁輻射分析儀均經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院校準(zhǔn)合格，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測(cè)規(guī)范要求的射頻監(jiān)測(cè)設(shè)備。

3）監(jiān)測(cè)時(shí)間

監(jiān)測(cè)必須要在移動(dòng)通訊基站正常工作的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，即早8：00到晚20：00時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。

4）監(jiān)測(cè)參數(shù)

根據(jù)移動(dòng)通訊基站的發(fā)射頻率，測(cè)量基站的電場(chǎng)強(qiáng)度和功率密度，《電磁環(huán)境控制限值》中公布了公眾曝露控制限值。對(duì)于移動(dòng)通訊電磁環(huán)頻段30MHz～3000MHz，測(cè)量參數(shù)選擇電場(chǎng)強(qiáng)度E時(shí)，其最大值不能超過12V/m，當(dāng)測(cè)量參數(shù)選擇功率密度Seq的時(shí)候，其最大值不能超過0.4W/m2。

5）監(jiān)測(cè)點(diǎn)選取

濟(jì)南基站基本都屬于定向天線，根據(jù)天線發(fā)射原理可知，天線主瓣發(fā)射的輻射量較其余方向是最多的，所以原則上天線主瓣方向上必須布置點(diǎn)位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為了避免人體本身對(duì)基站輻射造成反射或者其他影響，要求探頭尖端與操作人員之間距離不少于0.5m。依據(jù)基站電磁輻射的空間特點(diǎn)以及周邊環(huán)境的現(xiàn)狀、敏感度等條件，再結(jié)合基站本身的實(shí)際情況，選擇不同的監(jiān)測(cè)線路以及不同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，尤其要測(cè)出主瓣輻射方向的輻射最高值[3]。

在水平方向上，以發(fā)射天線地面投影點(diǎn)（如圖2-1）為中心，按基站天線主瓣方向布設(shè)監(jiān)測(cè)線。（全向天線按3個(gè)方向，3個(gè)主瓣的布設(shè)三條監(jiān)測(cè)線，2個(gè)主瓣的布設(shè)二條監(jiān)測(cè)線、1個(gè)主瓣的布設(shè)一條監(jiān)測(cè)線，多于3個(gè)主瓣的則選擇周圍有敏感點(diǎn)的3個(gè)主瓣方向布設(shè)三條監(jiān)測(cè)線[4]）每條監(jiān)測(cè)線上選取離天線在地面投影點(diǎn)分別為1m、2m、3m、5m、10m、15m、20m、25m......50m、60m、70m，多個(gè)個(gè)不同距離定點(diǎn)監(jiān)測(cè)。根據(jù)布點(diǎn)原則，共布設(shè)1496個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)38個(gè)基站。

3 本文小節(jié)

以濟(jì)南市某醫(yī)院樓頂基站為例，介紹監(jiān)測(cè)結(jié)果。濟(jì)南市位于解放路某醫(yī)院住院樓，樓層共6層，天線架設(shè)在該樓樓頂設(shè)備間上?；菊?5m是門診樓，樓高15層，正東是商業(yè)樓6層，其后50m左右是家屬樓，其他方向50m內(nèi)無高層敏感建筑。監(jiān)測(cè)結(jié)果如表3-1和表3-2所示。

架設(shè)有樓頂抱桿基站的住院樓以及離基站最近的門診樓和商業(yè)樓的電磁敏感點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和功率密度監(jiān)測(cè)值均未檢出超標(biāo)?？傻贸鼋Y(jié)論：該醫(yī)院基站電磁敏感點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和功率密度監(jiān)測(cè)值均小于國(guó)家控制限值，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)即《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡景森.電磁輻射的生物效應(yīng)及其防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)[J].安全與電磁兼容，995，3：20-26.

[2] 趙鋒.城市電磁輻射污染現(xiàn)狀分析及其防治對(duì)策[J].城市環(huán)境與城市生態(tài). 2011，11，24（5）：39-42

[3] 減瑞華，孫全紅.北京市移動(dòng)通信臺(tái)（基）站電磁輻射的監(jiān)測(cè)與思考.環(huán)境保護(hù).2001，（8）：27-28

[4] 朱丹，戴繼偉.移動(dòng)通信基站的環(huán)境電磁輻射測(cè)量與分析.上海環(huán)境科學(xué)，1997，11：32-34

作者簡(jiǎn)介

李紅翠（1989-），女，山東泰安市，碩士研究生，教師，助教，電磁輻射污染。

李常國(guó)（1990-），男，山東泰安市，學(xué)士，碩士研究生在讀，智能信息處理。