来源：（本站）[2014-09-29]
关键词：基站;辐射
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更多一、电磁辐射和基站辐射产生原理
在移动通信的发展过程中，公众对于移动通信基站电磁辐射问题最为关心，基站建设与其检测管理成为社会热点问题。居民通常担心大型的天线所发出的电磁波会对身体健康产生影响。从科学角度来看，通信基站只是众多产生电磁辐射的物体中的一员，地球上只要有能量传递的物体均会产生辐射。下面，笔者将带你了解电磁辐射与通信基站辐射的产生原理。
（一）电磁辐射的产生原理
1.绝对温度以上的物体均会产生辐射。电磁辐射与现代生活如此息息相关，那我们就来探究一下什么是电磁辐射。从科学角度来看，辐射是一种自然现象，自然界中的一切物体，只要温度在绝对温度零度（约为-273.15℃）以上，都以电磁波的形式时刻不停地向外传输热量，这种传送能量的方式称为辐射。所以辐射并不陌生，地球上因太阳辐射而万物生机。
2.电磁波的传播产生电磁辐射。电磁波在日常生活中无时无刻不在，从物理学的角度看，电磁波是电磁场的一种运动形态。电可以生成磁，磁也能带来电，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分割的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，所以电磁波也常称为电波。
人们不应对电磁波感觉陌生，其实人类一直生活在电磁环境里，地球本身就是一个大磁场（静场），其表面的热传递和雷电都产生电磁辐射，阳光也是一种电磁辐射。
此外，其他星球也自外层空间源源不断地产生电磁辐射。对这些自然的电磁辐射，人类一直生活在其中，而且其产生的电磁辐射远远超过了人为电磁辐射。
（二）通信基站辐射产生原理
通信基站(Base Station,BS)是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元，完成移动通信网和移动通信用户之间的通信和管理功能。移动通信基站的主要是通过空间电磁波传输信号，使移动用户与基站相连接，通过基站控制使每个移动用户之间或者用户与网络能够做到互联互通。通信基站通过电磁波的方式，向外界传递信号，同时也产生电磁辐射。
1.基站辐射并不可怕。移动通信基站由于目标大，往往使人们对基站电磁辐射对环境的影响产生疑问。就全国而言，每一个城市的通信大楼顶部或附近都设立有移动通信铁塔，而且上面挂满了各种各样的天线，对应的机房内充满了各种现代化通信设备，通信工程技术人员遍布其中。然而根据全国职业病防治或各种癌症发病率的统计数据，没有相对集中于通信技术人员的发病数据。因此，基站辐射所可能造成的健康影响还有待进一步的研究。
2.基站密度越高辐射强度越低。基站和手机的辐射功率都不是固定的，而是自适应调节的，发射功率的大小是随他们之间的距离而变化的。根据蜂窝式移动通信理论，每个基站都负责着自己小区内的信号覆盖，移动通信基站密度越高，每个基站的覆盖半径越小，基站发射较小强度的电磁波就可以完成覆盖，相应地，每个基站电磁辐射强度越低；手机距离移动通信基站越近，手机在使用过程中对通话者电磁辐射当量就越低、越安全。
此外，我国政府在有关电磁辐射环境保护方面是有严格标准的，而移动通信运营部门的设备及技术参数也必须符合国家的标准要求。相关的监管部门会定期监测。
二、电磁辐射与人的关系
电磁辐射与人类的健康有关，这是客观的事实，电磁辐射与人类的健康存在什么样的关系是许多科学工作者研究的课题。现在人们大多知道医院的X光不能照的太频繁， 原因就是频繁的X光辐射可能会产生累积效应，对健康造成危害。同样，人体接受的电磁辐射强度太大、时间太长或者距离辐射源太近，才可能造成危害。
（一）电磁波是是通过能量的方式被人体吸收
当人体处在移动电话和基站无线电波下时，大部分能量将由人体反射或绕过人体。但还会有部分能量将被人体表皮组织吸收。
由于电磁场的出现，身体内的一些分子将开始游移或旋转。通过“摩擦”，能量转换为热量。如果无线电波密度相当高，热量可能会相当大，因而可能造成一定危害。但移动通信系统所使用的能量非常低，因而无线电波吸收所引起的表皮组织热量会相当小，不会被察觉。
（二）电磁辐射对人的作用包括热效应、非热效应和累计效应
1.热效应。人体70%以上是水，水分子受到一定强度电磁辐射后互相摩擦，引起机体升温，从而影响体内器官的工作温度。
2.非热效应。人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦外界电磁场的干扰强度过大，处于平衡状态的微弱电磁场将有可能受到影响甚至破坏。
3.累积效应。热效应和非热效应作用于人体后，当对人体的影响尚未来得及自我恢复之前，若再次受到过量电磁波辐射的长期影响，其影响程度就会发生累积，久而久之会形成永久性累积影响。
（三）目前没有证据显示辐射会对人体产生不良影响
目前已经确认，射频电磁辐射量如果达到足够高的水平就可以对生物组织加热从而造成潜在的破坏，主要是因为人体不能承受由此产生的过多热量。但是，研究表明人们日常生活中的射频电磁辐射还远远低于那个能够产生热量并能提高人体体温的数值。
到目前为止，流行病学方面还没有确切的证据证明低功率射频电磁辐射值能对生物体产生危害。尽管有些研究表明低功率射频电磁辐射值会产生一些生物效应，但是却没有证据表明这些效应可能对人类健康构成威胁，即使是长期时间辐射。
三、电磁防护规定
电磁波作为能量的波动传播，与光和声一样，在合适的能量范围内能够为我们服务，而超出了一定的能量，就好比炙热的光照和高分贝的噪声一样，会给我们带来伤害。所以，正确合理的使用电磁波是很重要的。
在国际上有许多科研机构和组织都为此作了深入的研究，我们这里就介绍下国际上和国内对电磁波安全使用和人体防护所作的一些研究成果和电磁辐射的防护规定。
（一）国际电磁辐射防护规定
为了防止电磁波无限制的扩散，世界各国相关科研组织都制定了严格的标准,来保护自己的公民免受电磁波的危害。科学实验表明，过量的电磁照射对人体有一定的伤害作用，因此目前有许多国际的、国家的文件都规定了电磁暴露的人体安全限制。虽然这些文件在具体规定细节上有所不同，但大多数文件都使用相同的方法：即使用基本限值和导出极限值来给出电磁辐射限值。
基本限值：是指判定人体对电磁场产生生理反应的基本量。基本限制适用于身体存在于场中的情况。
导出限值：是指可以产生与基本限制相对应的电场、磁场强度和功率通量密度的值。由于基本量很难测出，所以大多数文件给出了电磁、磁场强度和功率的密度的导出（参考）限值。
暴露限值适用于工作人员或一般的公众可到达的地点。因此，限制进入场安全值被超出的地区，可以起到遵守限值的作用。
表1：一些组织和国家的工作照射限制标准
国家和组织
900MHz移动通信频段（μw/cm2）
1800MHz移动通信频段（μw/cm2）
中国环保局
40
40
国际非电离辐射委员会
450
900
香港电信管理局
450
900
欧盟
450
900
欧洲电子技术标准委员会
450
900
日本邮政省电信技术委员会
600
1000
澳大利亚
200
200
美国FCC
450
900
美国IEEE
450
900
（二）我国电磁辐射防护规定
关于电磁辐射标准，我们目前的状况是多个相关的国际标准同时并存，几个部门同时又在制定或修订类似的国标。
我国目前使用的标准时国际环境保护局颁布的GB8702“电磁辐射防护规定”。规定中给出了职业照射和公众照射两种SAR限值。
职业照射：在每天8小时工作期间内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.1W/kg。
公众照射：在1天24小时内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.1W/kg。
表2：GB9175-88“环境电磁波卫生标准”导出限制
波长
单位
容许值
一级（安全区）
二级（中间区）
长、中、短波
V/m
<10
<25
超短波
μw/cm2
<5
<12
微波
μw/cm2
<10
<40
混合
μw/cm2
按主要波段场强：若各波段场强分散，则按复合场强加权确定
经过多年反复的人群实验和健康评估，美国、德国等过制定出了各自的电磁辐射健康标准，具有一定的权威性和准确性。在我国防止环境污染，严格保证公众身体健康，采用了比国外更加严格的电磁辐射健康标准。
四、基站辐射的安全范围
当人们看到人群密集的居民区、商业区楼宇的顶部密集的基站时，不禁会提出以下疑问：距离基站多远会找过电磁辐射标准？在基站正下方的辐射会更大吗？本文将通过对离基站天线极近距离、居民区的测试数据回答以上问题。
（一）基站辐射安全距离的概念
在回答问题之前，首先应明确安全距离的概念。安全距离是指基站发生的电磁场衰减到不会对人体产生可能的健康影响的强度时，人体与发射天线之间的距离。
（二）通信基站天线正面的安全距离为15米
一般来说，电磁场强度的衰减与距离的平方呈正比。也就是说必然有一个距离，在这个距离上电磁场强度很高甚至超标，而在这个距离之外，电磁场的强度是符合国家标准且安全的。那么这个安全距离是多少呢？
为了解答这个问题，课题组选取了广州机场附近一座大型写字楼顶的大型基站，经过测量得到距离基站天线北扇区6米的测试点上电磁辐射场强为6.95V/m，东南扇区上6米的电磁辐射场强为6.0V/m。此外，课题组还选择了广州员村某楼宇顶层的基站进行测试，当距离基站发生天线3米远的时候测得的场强达到了8V/m，这个值与环境健康标准的电场强度限值12V/m非常接近。
课题组经过多次测试发现，当距离天线正面距离在15米以上，通常场强就会衰减到3V/m左右，这种强度的电磁场对人体身健康影响基本可忽略不计，但不宜长期暴露在距基站天线极近的范围内。
（三）通信基站天线下方的安全距离为1米
在楼顶上课题组还近距离进行了天线正下方的测试，当把场强探头设置在天线正下方1米处，测得的场强稳定在3V/m，远低于正面3米测得的数值，说明移动天线正下方区域内天仙啊辐射的电磁场强度是比较低的，这也是通常所说的“塔下黑”现象，所以住在基站正下方的居民大可放心。
（四）距离基站50米以上的辐射值均在安全值以内
住楼房的居民从卧室或者客厅的窗口向外望去，可以看到对面楼顶上的天线，楼间距通常在50米左右，架设基站的建筑周围的居民距离基站天线的距离就非常近了，那么这些近距离的辐射是否会对居民健康产生影响？
通过对居民区范围内近距离基站监测的数据的研究发现，随着与基站天线距离的加大，监测点所能接收到的基站辐射值呈下降趋势。如表1所示，当监测点与天线距离由50米增加到80米时，所能检测到的辐射值由101.5μW/m2下降为31.9μW/m2，不管是50M距离还是100米距离的，基站的辐射值远远低于国家标准限值。
表1：广州部分居民区基站辐射监测数据
监测点位置
青年文化宫
维加思广场
棠下北社牌坊旁
与天线距离
50米
80米
100米
单位面积功率
（μ W/m2）
101.5
68.6
31.9
五、基站辐射与家用电器辐射值对比
生活中除移动通信网络设备产生人造电磁辐射外，还有许多设备都在有意或者无意的释放着电磁波。有意是指必须通过电磁波进行工作的设备，例如无绳电话、遥控玩具等无线类电器；无意是指工作过程中不可避免的产生电磁骚扰的设备，所有的电器基本都属于此范畴，比如电脑、电视机、电冰箱等。本文将比较基站辐射及常用家用电器的电磁辐射值。
为了研究家用电器辐情况，课题组选取了日常生活中大家常接触到的笔记本电脑、平板电视机及电风扇作为样本，测试其电磁辐射值。
1.笔记本电脑
课题组选取了一台笔记本电脑进行了测试，所选测试点如下表所示。可以看到，除屏幕的右下角外，其余个点的电磁辐射强度均不超过0.9V/m，而屏幕的右下角电磁辐射强度相对较高，达2.78V/m
[1]，因此应注意不要把笔记本放在大腿上进行操作。
表1：笔记本电脑辐射测试数据
笔记本电脑
屏幕左上角0m
0.73 V/m
屏幕左下角0m
0.60 V/m
键盘左下角0m
0.63 V/m
屏幕右上角0m
0.89V/m
屏幕右下角0m
2.78 V/m
键盘右下角0m
0.81 V/m
2.液晶电视机
课题组还对一台彩色电视机进行了测量，选取了正面左上角、右上角、左下角、右下角及正中心三个方向，共6个测试点。从表3的数据可知，距离正中心2m左右辐射最小，仅0.43V/m，其余各点均在1-1.5V/m左右。
表2：电视机辐射测量数据
电视机
测试距离
左上角0m
1.03 V/m
右上角0m
1.44 V/m
左下角0m
1.38 V/m
右下角0m
1.53 V/m
正中心0m
1.27 V/m
正中心2m
0.43 V/m
3.电风扇
课题组对电风扇正面、左上角、左下角、右上角、右下角共五个点进行了测试。从实验结果看，电风扇的电磁辐射值与笔记本电脑的辐射值基本相当。
表3：电风扇辐射值测量数据
电风扇
正面1m
0.63 V/m
左上角0m
0.66 V/m
右上角0m
0.61 V/m
左下角0m
0.58 V/m
右下角0m
0.59 V/m
4.家用电器电磁辐射值与基站辐射值对比
除了笔记本电脑、彩电和电风扇，课题组还对微波炉、电磁炉、电冰箱等电器的电磁辐射情况进行了研究，测量结果显示当距离通信基站一定距离时，绝大多数家用电器的电磁辐射强度远大于通信基站的电磁辐射强度。因此，面对通信基站时，大可不必“谈站色变”。
表4：常用家电与基站辐射值对比
测试电器
测试位置
辐射值（V/M）
微波炉
正面1米距离
3.46
电磁炉
正上方0.5米
3.56
冰箱
正面1米距离
0.29
液晶电视机
正中心2米距离
0.43
笔记本电脑
屏幕右下角
2.78
屏幕前0米
0.64
电脑显示器
正面0.3米
0.28
电脑主机机箱
右侧面0.2米
0.11
通信基站
50米距离
0.0033
80米距离
0.0018
100米距离
0.0015
1W=1000000μW，1W/m2=（1V/m）2/377。
