基站電磁輻射的危害及防護(hù)技術(shù)要點(diǎn)分析

徐超 劉霄宇

【關(guān)鍵詞】通信基站;電磁輻射;源頭防護(hù);安全距離;電磁屏蔽

對(duì)于基站的電磁輻射而言，其來源通常有如下三類：第一。基站發(fā)射器泄露的電磁。發(fā)射器通常處于基站的機(jī)房?jī)?nèi)，其泄露的電磁與產(chǎn)品屏蔽性的優(yōu)劣存在聯(lián)系，然而從實(shí)際情況不難看出，在機(jī)房外對(duì)其測(cè)得的電磁輻射均相對(duì)較弱;第二?；咎炀€傳遞的無線電波。天線高度一般超過15m，其發(fā)送的無線電波是電磁輻射的主要源頭之一;第三，高頻電纜與其銜接處的輻射。高頻電纜通常具備良好的電磁屏蔽特性，使其電磁輻射較為微弱。

位于高樓樓頂?shù)耐ㄐ虐l(fā)射基站會(huì)對(duì)周圍環(huán)境和居民產(chǎn)生一定危害。電磁輻射這種能量流會(huì)引發(fā)一定的污染問題，進(jìn)而對(duì)人體健康造成危害。受到不同電磁波波段的影響，人體會(huì)發(fā)生差異化的生物效應(yīng)，從而損害到人體健康。例如，人體本身具有微弱的電磁場(chǎng)，當(dāng)此磁場(chǎng)的穩(wěn)定性遭受干擾時(shí)，人體循環(huán)功能便會(huì)受到破壞。由此可見，電磁輻射對(duì)于人體健康所產(chǎn)生的危害是不容忽視的。然而從宏觀發(fā)展上來看，拆除或減少基站建設(shè)是不可取的。不僅無法有效保障居民的通信信號(hào)。同時(shí)如果出現(xiàn)大規(guī)模的信號(hào)不通暢將會(huì)對(duì)通信廠商服務(wù)質(zhì)量造成不利影響，并且隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的不斷發(fā)展，移動(dòng)通信已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)。因此，就要積極做好基站電磁輻射防護(hù)工作。讓通信基站能夠在正常發(fā)揮功能的基礎(chǔ)上盡可能降低對(duì)周圍環(huán)境和居民的影響。

（一）源防護(hù)

源防護(hù)主要指的是從源頭上對(duì)基站的發(fā)射功率進(jìn)行控制，結(jié)合實(shí)際情況通過動(dòng)態(tài)調(diào)整的方式降低基站的發(fā)射功率。與此同時(shí)。可適當(dāng)提升基站天線距離地面的高度，以此減小基站電磁輻射對(duì)周邊環(huán)境所產(chǎn)生的不利影響。

（二）安全距離防護(hù)

為了對(duì)基站電磁輻射作出有效防護(hù)，要確?；疽?guī)劃布局的科學(xué)性，最大限度上避免將基站架設(shè)在“環(huán)境敏感區(qū)”，在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)限值作出嚴(yán)格限制的基礎(chǔ)上精準(zhǔn)計(jì)算和設(shè)置安全防護(hù)距離。在工作實(shí)踐中可以利用點(diǎn)源模型法，通過式估算天線主瓣方向的安全防護(hù)距離。

式（1）中：P為天線的出口功率;G為天線最大輻射方向功率增益;Pd為功率密度限制。

可根據(jù)最終得出的安全防護(hù)距離r來劃分安全區(qū)域與可能超標(biāo)區(qū)域。并通過式（2）、式（3）計(jì)算水平防護(hù)距離與垂直防護(hù)距離。

式中：L表示水平防護(hù)距離;H表示垂直防護(hù)距離;e表示天線下傾角;表示天線垂直半功率角。

在計(jì)算單個(gè)系統(tǒng)的通信基站的安全距離時(shí)，要對(duì)天線發(fā)射功率和最大輻射方向的功率增益做出計(jì)算和分析，并根據(jù)實(shí)際情況完成相應(yīng)的核算工作;如果基站有多系統(tǒng)天線發(fā)射，那么要從整體上對(duì)等效全向輻射功率和對(duì)應(yīng)的安全距離做出計(jì)算。受到FDD系統(tǒng)功率控制技術(shù)的影響，基站系統(tǒng)不太可能在實(shí)際運(yùn)行中達(dá)到最大標(biāo)稱功率，因此要對(duì)上述所得結(jié)果乘以系數(shù)，對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行調(diào)整和修正。

此處需要明確的是，上述算法是基于最為惡劣情況下對(duì)安全防護(hù)距離所展開的估算，可見所得的距離數(shù)據(jù)表現(xiàn)出較強(qiáng)的保守性，也可以將其理解成為絕對(duì)安全距離。在具體的測(cè)算實(shí)踐中，在安全防護(hù)距離中部分區(qū)域也可能符合要求。這便要求在實(shí)際工作中要最大限度上將估算所得安全防護(hù)距離要求予以滿足，一旦出現(xiàn)無法實(shí)現(xiàn)的情況，可以結(jié)合工作規(guī)范在基站正式運(yùn)行過程中強(qiáng)化實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，或強(qiáng)化對(duì)敏感目標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，并在確保監(jiān)測(cè)頻率的基礎(chǔ)上為監(jiān)測(cè)實(shí)效性提供保障，在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)則第一時(shí)間與設(shè)計(jì)、監(jiān)管方開展協(xié)商交流，并施以科學(xué)的調(diào)整及優(yōu)化舉措，為基站穩(wěn)定運(yùn)行、有效防護(hù)電磁輻射提供良好支持和保障。

（三）屏蔽防護(hù)

電磁屏蔽這種技術(shù)防護(hù)手段的主要原理是通過具備良好導(dǎo)電性材料和接地組成相應(yīng)的屏蔽層，發(fā)揮導(dǎo)電材料可以反射和引導(dǎo)電磁能量流的特點(diǎn)，來生成與源電磁場(chǎng)方向相反的電流和磁極化，進(jìn)而達(dá)到減小電磁場(chǎng)源的輻射的目的。在材料表面接觸到電磁波時(shí)，通常有入射表面和反射衰減等兩種類型，通過材料內(nèi)部的吸收、材料內(nèi)部多次反射實(shí)現(xiàn)衰減效果?，F(xiàn)階段有諸多類型的材料能夠?qū)﹄姶挪ㄗ龀鲇行帘?，例如，纖維織物材料、電涂料、金屬敷層屏蔽材料、鐵氧體、金屬微粉和多晶金屬纖維等。一般而言，材料的導(dǎo)電特性與電磁輻射屏蔽效果間存在密切聯(lián)系，在工作實(shí)踐中要結(jié)合具體環(huán)境狀態(tài)選取適宜的電磁屏蔽材料開展防護(hù)工作。

例如，針對(duì)某基站室內(nèi)天線的電磁輻射超標(biāo)所進(jìn)行的防護(hù)處理。由于此通信基站布設(shè)在室內(nèi)，無法對(duì)天線方位角、發(fā)射功率以及天線架設(shè)高度等作出有效處理，便以金屬屏蔽的形式開展防護(hù)活動(dòng)：在墻體和天線分別安裝1mm厚的鍍鋅鐵皮，以及制作1mm厚的鍍鋅鐵皮防護(hù)罩，并做好接地處理的解決措施。

在開展屏蔽活動(dòng)前，選取A、B、C等三個(gè)參考點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)測(cè)量值均高于通信基站的管理限值8 u W，cm2。而通過表1可以看出，完成鍍鋅鐵皮屏蔽防護(hù)后，各參考點(diǎn)位的測(cè)量值均有明顯下降，可見本次屏蔽防護(hù)取得了較為理想效果。