移動通信基站電磁輻射評估及防護(hù)探討

張紹林

摘要：從發(fā)展視角來看，移動通信基站起初是為了傳送聲音而設(shè)計的，隨著信息技術(shù)和智能化技術(shù)的發(fā)展，移動通信基站也步入了智能化建設(shè)。不可忽視的是，在移動通信傳輸中會產(chǎn)生一定的電磁輻射，嚴(yán)重威脅移動通信基站周邊居民的身體健康，對此，必須做好移動通信基站電磁輻射評估工作與防護(hù)工作。

關(guān)鍵詞：移動通信基站;電磁輻射;評估;防護(hù)

為了確保移動通信信號的正常傳輸，國家所建立的移動通信基站數(shù)目與日俱增，為了降低電磁輻射對國民身心健康的影響，國家將大多數(shù)移動通信基站建于高層天臺（尤其是在人口密集區(qū)）。對于部分小規(guī)模移動通信基站，會適當(dāng)建于距離地面較近的地方。然而，不可忽視的是，移動通信基站所產(chǎn)生的電磁輻射時有發(fā)生，對此，應(yīng)正視移動通信基站電磁輻射的危害，做好電磁輻射評估工作，全面優(yōu)化電磁輻射防護(hù)策略。

一、移動通信基站電磁輻射的危害

從科學(xué)視角來看，移動通信基站電磁輻射的危害主要體現(xiàn)在三個方面：第一，熱效應(yīng)的危害。在電磁輻射的強(qiáng)烈影響下，人體內(nèi)部水分子溫度會出現(xiàn)升高現(xiàn)象，當(dāng)溫度上升到一定條件后，就會導(dǎo)致人體內(nèi)的蛋白質(zhì)與DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性發(fā)生改變，甚至致使人體內(nèi)的細(xì)胞發(fā)生變異。第二，非熱效應(yīng)的危害。據(jù)醫(yī)學(xué)研究，電磁輻射所產(chǎn)生的電磁污染會破壞人體內(nèi)器官之間的平衡關(guān)系，使人體器官因輻射而損傷，進(jìn)而不斷降低人體免疫力，殺死體內(nèi)細(xì)胞，最終導(dǎo)致癌變。第三，累積效應(yīng)的危害。為了適應(yīng)時代發(fā)展趨勢和信號傳輸工作的標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)代移動通信技術(shù)在不斷創(chuàng)新，移動通信基站修建數(shù)量與日俱增，同時，所造成的電磁輻射指數(shù)也在不斷提升和累計，進(jìn)而給周邊居民帶來累積效應(yīng)的危害，長期持續(xù)下去，必然會嚴(yán)重影響居民的身心健康[1]。

二、做好電磁輻射評估工作

對于移動通信基站電磁輻射的危害問題，首先要做好電磁輻射評估工作，目前，最常用的評估方法有兩種：第一，評價等效全向輻射功率。在該項(xiàng)評估工作中，常用P指代輸入天線的“發(fā)射功率”，該天線的“絕對增益（倍數(shù)）”用G來代稱，這兩者的乘積則意味著移動通信基站發(fā)射機(jī)的絕對值增益，一般來講，絕對值越小，意味著輻射危害越低[2]。第二，根據(jù)基站電磁輻射場區(qū)的不同劃分來評估電磁輻射危害性。從距離上區(qū)分，移動通信基站周邊電磁場主要分為電磁輻射遠(yuǎn)場、電磁感應(yīng)場和電磁輻射近場，這三個區(qū)域的電磁場輻射等級與特性存在的差異極為顯著。相對而言，因?yàn)殡姶泡椛浣鼒龅碾姶泡椛鋸?qiáng)度最高，通常，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電磁輻射遠(yuǎn)場，因此，移動通信基站安全管理人員應(yīng)格外重視控制電磁輻射近場內(nèi)部輻射強(qiáng)度，全面做好安全防護(hù)工作，在架設(shè)基站天線的過程中，應(yīng)全力避免將電磁輻射近場設(shè)置在人口密集活動區(qū)域。在設(shè)置電磁輻射遠(yuǎn)場的過程中，移動通信基站安全管理人員需應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)天線基站的運(yùn)行參數(shù)來核算安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的近距離，要將電磁輻射遠(yuǎn)場區(qū)域設(shè)置在居民活動區(qū)以外。電磁感應(yīng)場距離基站天線最近的區(qū)域，通常在移動通信基站內(nèi)電磁感應(yīng)近場一米范圍之中，該區(qū)域內(nèi)的電磁能量往往呈震蕩式的，也不會產(chǎn)生電磁輻射，內(nèi)部電場強(qiáng)度與磁場的強(qiáng)度非常高。因?yàn)榇蠖鄶?shù)民眾不會進(jìn)入該區(qū)域，所以不需要對該區(qū)域采取防護(hù)措施。

三、全面優(yōu)化電磁輻射防護(hù)策略

（一）改善電磁輻射防護(hù)方法

全面優(yōu)化電磁輻射防護(hù)策略，必須重視改善電磁輻射防護(hù)方法，將電磁輻射的危害降到最低。在啟用電磁輻射防護(hù)技術(shù)方法中，必須做好三方面的防護(hù)工作：第一，源頭防護(hù)工作，在該項(xiàng)工作中應(yīng)堅持最大化防護(hù)原則，從移動通信基站功率的發(fā)射角度出發(fā)，同時，在設(shè)置移動通信基站系統(tǒng)的過程中融入動態(tài)功率調(diào)節(jié)功能。其次，必須嚴(yán)格遵守信號覆蓋范圍的標(biāo)準(zhǔn)，在最大限度上降低移動通信基站發(fā)射功率，以此優(yōu)化方法效果。此外，需要在符合施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求和可節(jié)約施工成本的條件下，確保移動通信效率符合信號傳輸服務(wù)要求，在強(qiáng)化通信質(zhì)量的基礎(chǔ)上對天線進(jìn)行最大限度地加高，這樣有助于降低移動通信天線基站對周邊居民身心健康的負(fù)面影響。第二，做好安全距離防護(hù)工作。移動通信基站安全管理人員應(yīng)通過采取設(shè)置安全標(biāo)識、做好安全宣傳教育等措施來防止居民進(jìn)入電磁輻射區(qū)域，不斷強(qiáng)化民眾的安全意識，教導(dǎo)廣大人民群眾盡量遠(yuǎn)離移動通信基站電磁輻射區(qū)域。第三，做好移動通信基站安全建設(shè)選址防護(hù)工作。目前，大多數(shù)天線基站建設(shè)被建設(shè)于建筑最高層的樓頂之上，這樣能夠避免樓內(nèi)居民和周邊建筑內(nèi)居民身心健康受到電磁輻射的影響。然而，不可忽視的時，如果天線基站高度與近距離的大型建筑處于正對方向，就很容易給該區(qū)域帶來電磁輻射問題，對此，需要在選址工作中盡量避免基站天線的主瓣方向位于高層建筑周邊。

（二）優(yōu)化移動通信技術(shù)系統(tǒng)

目前，移動通信服務(wù)區(qū)已經(jīng)被劃分為不同的小區(qū)，這些小區(qū)北稱作單元格。每個單元格內(nèi)都包含著由MTSO控制的天線。在一個移動網(wǎng)絡(luò)中，MTSO確保通信的持續(xù)性，尤其是在設(shè)備從一個單元格移至另一個單元格的過程中，MTSO會自動把通信頻道分配給相應(yīng)的服務(wù)區(qū)，其過程不會導(dǎo)致通信中斷。為了降低移動通信過程中的電磁輻射，則必須在確保通信服務(wù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上全面優(yōu)化通信技術(shù)系統(tǒng)，將LTE技術(shù)和WiMax技術(shù)引入通信技術(shù)系統(tǒng)中，目前，這兩種技術(shù)相融合，能夠支持移動速度為350km/h的用戶，覆蓋范圍高達(dá)100千米，通道寬度為100MHz。在光譜的影響下，下行鏈路為30（bit/s）/HZ，上行鏈路為15（bit/s）/HZ技術(shù)。相比而言，LTE技術(shù)有一個優(yōu)點(diǎn)，它能夠支持各種通信信號的無縫連接，兼容效果良好，同時，能夠有效降低電磁輻射[3]。

（三）做好信號調(diào)理工作

移動通信信號調(diào)理階段涉及為此進(jìn)程的下一個階段即ADC的輸入信號所做的準(zhǔn)備，從基本流程來看，信號調(diào)理階段包括增大/ 減小、衰減/ 放大和濾波。信號調(diào)理階段的物理實(shí)現(xiàn)可以通過離散元件或者與ADC結(jié)合作為集成通信線路的一部分來實(shí)現(xiàn)。其次，在此階段也可以建立在具有一些其他功能的芯片系統(tǒng)上。許多環(huán)境下安全輸入信號需要經(jīng)過衰減、放大或者增減補(bǔ)償來使其最大值處于ADC階段的輸入閾值。通常，在信號輸入ADC之前，先使其同低頻濾波器，這樣有助于降低電磁波輻射指數(shù)。另外，應(yīng)科學(xué)實(shí)現(xiàn)傳感器的A-D轉(zhuǎn)換。ADC會將來自傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，因?yàn)槟? 數(shù)轉(zhuǎn)換級數(shù)的限制，ADC通常是離散模式，這就需要借助基于3bit的ADC來進(jìn)行集中，以此降低電磁輻射范圍[4]。

結(jié)束語：

綜上所述，全面優(yōu)化電磁輻射防護(hù)策略，不僅要重視做好電磁輻射評估工作，而且須重視改善電磁輻射防護(hù)方法，做好輻射源頭防護(hù)工作、安全距離防護(hù)工作和安全建設(shè)選址防護(hù)工作，著重優(yōu)化移動通信技術(shù)系統(tǒng)，做好安全信號調(diào)理工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 高樹源，朱民，張穎，張玉林，郭海君. 移動通信基站基站電磁輻射環(huán)境影響評價現(xiàn)狀與對策分析—以內(nèi)蒙古通遼市聯(lián)通為例[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（09）：7-8.

[2]?? 李剛，李炎龍，王磊，黃凡. 新疆烏魯木齊市移動通信基站電磁輻射監(jiān)測與污染狀況分析[J].四川環(huán)境，2019，38（04）：113-117.

[3]?? 張婉潔. 對移動通信基站環(huán)境影響評價與環(huán)境監(jiān)測監(jiān)管新變化和新發(fā)展設(shè)想——以廣東省為例[J].四川環(huán)境，2018，37（04）：133-135.

[4]?? 宗志龍，朱杰，呂映賦，粟琨璞，胥海亮. 達(dá)州市124個電信4G LTE基站電磁輻射監(jiān)測及分析[J].四川環(huán)境，2018，37（04）：120-126.