4G移動通信基站周圍電磁環(huán)境的評估與測試

蔣超 肖聲 吳建平

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4G移動通信基站周圍電磁環(huán)境的評估與測試

蔣超1肖聲2吳建平1

1.重慶市輻射技術(shù)服務(wù)中心有限公司，重慶 401121 2.重慶市環(huán)境工程評估中心，重慶 401121

通過對重慶市典型4G移動基站電磁環(huán)境的監(jiān)測，分析了其在水平和垂直部分電磁環(huán)境的衰減規(guī)律，明確了4G單基站水平方向上電磁輻射19 m以外滿足國家標準要求，垂直方向上3 m以外滿足國家標準要求。

4G移動通信基站；電磁輻射；電磁環(huán)境；移動通信

引言

隨著科技的發(fā)展，手機逐漸成為現(xiàn)代生活的必需品。移動通信已成為人們最常用的通信方式。目前我國已擁有全世界最大的移動通信人群，移動通信已經(jīng)滲透到人們的生活和工作中，成為人們生活和工作中必不可少的一部分。然而，關(guān)于公共手機基站電磁輻射問題的報道也逐漸增多。電磁輻射逐漸成為一個重要的環(huán)境問題，引起了人們的廣泛關(guān)注。由于多數(shù)市民對移動基站電磁輻射知識缺乏了解，談“輻射”色變，存在較嚴重的恐懼心理，對城市移動通信設(shè)施建設(shè)存在較嚴重的抵觸情緒。

隨著4G牌照的發(fā)放，重慶市新一輪4G基站的建設(shè)目前已基本完成。本文通過對重慶市典型4G基站周圍電磁輻射水平隨距離的衰減規(guī)律進行實測和理論預(yù)測，分析了4G單基站周圍電磁環(huán)境分布情況以及達標距離。

1 電磁輻射標準

目前，重慶市所有主要運營商都已建立了大量的移動通信基站。如果對基站的規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)不合理，不考慮基站衰減的情況，就極有可能引起局部區(qū)域的電磁輻射污染，即超過國家環(huán)境標準限值。數(shù)字移動通信基站發(fā)射頻率屬于（GB 8702—2014）中30～3000MHz頻段范圍，其標準執(zhí)行情況見表1。

2 典型4G移動通信基站周圍電磁環(huán)境實測

2.1 監(jiān)測方法及監(jiān)測儀器

本次監(jiān)測方法執(zhí)行《輻射環(huán)境保護管理導(dǎo)則電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》（HJ/T 10.2—1996）和《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》（試行）（環(huán)發(fā)[2007]114號）等法定技術(shù)規(guī)范。

表1 評價標準值

表2 監(jiān)測基站基本情況表

本次監(jiān)測儀器進行移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測時，采用德國Narda公司生產(chǎn)的非選頻式寬帶輻射測量儀，電磁輻射分析儀類型為NBM550；測量儀器工作性能滿足待測場要求，儀器應(yīng)定期校準。

2.2 監(jiān)測對象

本次分別選擇單獨建設(shè)的移動公司兩江新區(qū)龍安路電桿-HLH基站（以下簡稱“移動4G”）、聯(lián)通公司北新白馬新村后山LTE基站（以下簡稱“聯(lián)通4G”）、電信公司渝北康莊美地輕軌站FRRU基站（以下簡稱“電信4G”）作為監(jiān)測對象，對基站周圍電磁環(huán)境進行了測量，得到了電場強度、等效平面波功率密度以及磁場強度隨著水平距離、垂直距離增加的變化曲線。選擇測量的3個4G基站的基本情況見表2。

2.3典型4G基站電磁輻射強度隨水平距離衰減規(guī)律理論預(yù)測

目前在近場區(qū)，沒有明確的理論預(yù)測方法。在遠區(qū)場，電場強度E與功率密度S的大小有確定的比例關(guān)系，即E2=（377S）（E單位為V/m，S單位為W/m2）。遠場區(qū)的等效平面波功率密度由下式計算：

2.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)與分析

為了驗證基站電磁輻射強度與距離的關(guān)系，對我市主城區(qū)典型4G基站在正常工作狀態(tài)下進行了現(xiàn)場試驗。實驗時段為2017年3月2日10：00—20：00。試驗期間天氣晴朗，環(huán)境溫度為14～19?℃，相對濕度為45%～56%，風(fēng)速為0.0～0.7?m/s。

2.4.1 天線主射方向衰減規(guī)律

針對移動通信基站輻射的特性，選擇對天線最大輻射方向進行了監(jiān)測。在天線主射方向上，每隔1?m監(jiān)測一個數(shù)據(jù)，直至達到背景水平[4]。在水平方向上4G單基站電磁輻射對環(huán)境貢獻值見圖1。

由圖1數(shù)據(jù)變化曲線可以直觀地反映出：在近場區(qū)，電場強度、功率密度和磁場強度之間沒有確定的比例關(guān)系，且波動較大。近區(qū)場衰減快于距離場。在遠場區(qū)，電場強度（功率密度）隨距離增大而減小。功率密度隨距離增大而衰減的速度更快，與理論預(yù)言相符[3]。對4G單基站而言，電磁輻射19?m以外滿足標準要求。

2.4.2天線垂直方向衰減規(guī)律

在垂直方向上，我們選擇了基站電磁輻射強度隨垂直距離變化選擇了兩個斷面，均垂直于天線主射方向，其中一個斷面距天線面板水平距離為1?m處，另一個斷面距天線面板水平距離為近場區(qū)分界點處。

監(jiān)測點與水平距離為近遠場區(qū)分界線處時（其中聯(lián)通4G、移動4G、電信4G基站近場區(qū)距離分別為7.9?m、8.6?m、18.8?m）。

電場強度、功率密度和磁場強度隨垂直距離的增大而顯著減小，特別是在快速下降的區(qū)域內(nèi)，衰減速度的功率密度比電場強度和磁場強度衰減快。對4G單基站而言，電磁輻射垂直距離3?m以外滿足標準要求。

3 結(jié)論

對重慶市主城區(qū)典型移動通信基站電磁環(huán)境進行了監(jiān)測與分析，我市4G移動通信基站周圍電磁輻射情況有如下規(guī)律：電場強度、功率密度、磁場強度三者之間沒有確定的比例關(guān)系，且波動較大；近區(qū)場要比遠區(qū)場隨距離衰減得快。在遠場區(qū)，場強（功率密度）隨距離增大而減少。功率密度隨距離增大而衰減的速度更快，與理論預(yù)言相符。對4G單基站而言，電磁輻射19?m以外滿足標準要求，垂直達標3?m以外滿足標準要求。

[1]電磁環(huán)境控制限值：GB 8702—2014[S].

[2]輻射環(huán)境保護管理導(dǎo)則電磁輻射監(jiān)測儀器和方法：HJ/T 10.2—1996[S].

[3]移動通信基站建設(shè)項目電磁環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則：DB11/T 784—2011[S].

[4]王綱，王玲. 成都地區(qū)移動通信基站電磁輻射影響與水平[J]. 四川環(huán)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

重慶市主城移動通信基站電磁環(huán)境調(diào)查（渝財建[2016]415號）。

蔣超（1982—），男，重慶人，工程師，碩士研究生，主要從事輻射環(huán)境監(jiān)測工作。