認識基站輻射<

來源：（本站）[2014-09-29]關鍵詞：基站;輻射分享到：更多一、電磁輻射和基站輻射產生原理在移動通信的發展過程中，公眾對於移動通信基站電磁輻射問題最為關心，基站建設與其檢測管理成為社會熱點問題。居民通常擔心大型的天線所發出的電磁波會對身體健康產生影響。從科學角度來看，通信基站只是眾多產生電磁輻射的物體中的一員，地球上只要有能量傳遞的物體均會產生輻射。下面，筆者將帶你了解電磁輻射與通信基站輻射的產生原理。（一）電磁輻射的產生原理1.絕對溫度以上的物體均會產生輻射。電磁輻射與現代生活如此息息相關，那我們就來探究一下什麼是電磁輻射。從科學角度來看，輻射是一種自然現象，自然界中的一切物體，只要溫度在絕對溫度零度（約為-273.15℃）以上，都以電磁波的形式時刻不停地向外傳輸熱量，這種傳送能量的方式稱為輻射。所以輻射並不陌生，地球上因太陽輻射而萬物生機。2.電磁波的傳播產生電磁輻射。電磁波在日常生活中無時無刻不在，從物理學的角度看，電磁波是電磁場的一種運動形態。電可以生成磁，磁也能帶來電，變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分割的統一的場，這就是電磁場，而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波，所以電磁波也常稱為電波。人們不應對電磁波感覺陌生，其實人類一直生活在電磁環境里，地球本身就是一個大磁場（靜場），其表面的熱傳遞和雷電都產生電磁輻射，陽光也是一種電磁輻射。此外，其他星球也自外層空間源源不斷地產生電磁輻射。對這些自然的電磁輻射，人類一直生活在其中，而且其產生的電磁輻射遠遠超過了人為電磁輻射。（二）通信基站輻射產生原理通信基站(Base Station,BS)是移動通信中組成蜂窩小區的基本單元，完成移動通信網和移動通信用戶之間的通信和管理功能。移動通信基站的主要是通過空間電磁波傳輸信號，使移動用戶與基站相連接，通過基站控制使每個移動用戶之間或者用戶與網路能夠做到互聯互通。通信基站通過電磁波的方式，向外界傳遞信號，同時也產生電磁輻射。1.基站輻射並不可怕。移動通信基站由於目標大，往往使人們對基站電磁輻射對環境的影響產生疑問。就全國而言，每一個城市的通信大樓頂部或附近都設立有移動通信鐵塔，而且上面掛滿了各種各樣的天線，對應的機房內充滿了各種現代化通信設備，通信工程技術人員遍布其中。然而根據全國職業病防治或各種癌症發病率的統計數據，沒有相對集中於通信技術人員的發病數據。因此，基站輻射所可能造成的健康影響還有待進一步的研究。2.基站密度越高輻射強度越低。基站和手機的輻射功率都不是固定的，而是自適應調節的，發射功率的大小是隨他們之間的距離而變化的。根據蜂窩式移動通信理論，每個基站都負責著自己小區內的信號覆蓋，移動通信基站密度越高，每個基站的覆蓋半徑越小，基站發射較小強度的電磁波就可以完成覆蓋，相應地，每個基站電磁輻射強度越低；手機距離移動通信基站越近，手機在使用過程中對通話者電磁輻射當量就越低、越安全。此外，我國政府在有關電磁輻射環境保護方面是有嚴格標準的，而移動通信運營部門的設備及技術參數也必須符合國家的標準要求。相關的監管部門會定期監測。二、電磁輻射與人的關係電磁輻射與人類的健康有關，這是客觀的事實，電磁輻射與人類的健康存在什麼樣的關係是許多科學工作者研究的課題。現在人們大多知道醫院的X光不能照的太頻繁， 原因就是頻繁的X光輻射可能會產生累積效應，對健康造成危害。同樣，人體接受的電磁輻射強度太大、時間太長或者距離輻射源太近，才可能造成危害。（一）電磁波是是通過能量的方式被人體吸收當人體處在行動電話和基站無線電波下時，大部分能量將由人體反射或繞過人體。但還會有部分能量將被人體表皮組織吸收。由於電磁場的出現，身體內的一些分子將開始游移或旋轉。通過「摩擦」，能量轉換為熱量。如果無線電波密度相當高，熱量可能會相當大，因而可能造成一定危害。但移動通信系統所使用的能量非常低，因而無線電波吸收所引起的表皮組織熱量會相當小，不會被察覺。（二）電磁輻射對人的作用包括熱效應、非熱效應和累計效應1.熱效應。人體70%以上是水，水分子受到一定強度電磁輻射後互相摩擦，引起機體升溫，從而影響體內器官的工作溫度。2.非熱效應。人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩定和有序的，一旦外界電磁場的干擾強度過大，處於平衡狀態的微弱電磁場將有可能受到影響甚至破壞。3.累積效應。熱效應和非熱效應作用於人體後，當對人體的影響尚未來得及自我恢復之前，若再次受到過量電磁波輻射的長期影響，其影響程度就會發生累積，久而久之會形成永久性累積影響。（三）目前沒有證據顯示輻射會對人體產生不良影響目前已經確認，射頻電磁輻射量如果達到足夠高的水平就可以對生物組織加熱從而造成潛在的破壞，主要是因為人體不能承受由此產生的過多熱量。但是，研究表明人們日常生活中的射頻電磁輻射還遠遠低於那個能夠產生熱量並能提高人體體溫的數值。到目前為止，流行病學方面還沒有確切的證據證明低功率射頻電磁輻射值能對生物體產生危害。儘管有些研究表明低功率射頻電磁輻射值會產生一些生物效應，但是卻沒有證據表明這些效應可能對人類健康構成威脅，即使是長期時間輻射。三、電磁防護規定電磁波作為能量的波動傳播，與光和聲一樣，在合適的能量範圍內能夠為我們服務，而超出了一定的能量，就好比炙熱的光照和高分貝的雜訊一樣，會給我們帶來傷害。所以，正確合理的使用電磁波是很重要的。在國際上有許多科研機構和組織都為此作了深入的研究，我們這裡就介紹下國際上和國內對電磁波安全使用和人體防護所作的一些研究成果和電磁輻射的防護規定。（一）國際電磁輻射防護規定為了防止電磁波無限制的擴散，世界各國相關科研組織都制定了嚴格的標準,來保護自己的公民免受電磁波的危害。科學實驗表明，過量的電磁照射對人體有一定的傷害作用，因此目前有許多國際的、國家的文件都規定了電磁暴露的人體安全限制。雖然這些文件在具體規定細節上有所不同，但大多數文件都使用相同的方法：即使用基本限值和導出極限值來給出電磁輻射限值。基本限值：是指判定人體對電磁場產生生理反應的基本量。基本限制適用於身體存在於場中的情況。導出限值：是指可以產生與基本限制相對應的電場、磁場強度和功率通量密度的值。由於基本量很難測出，所以大多數文件給出了電磁、磁場強度和功率的密度的導出（參考）限值。暴露限值適用於工作人員或一般的公眾可到達的地點。因此，限制進入場安全值被超出的地區，可以起到遵守限值的作用。表1：一些組織和國家的工作照射限制標準國家和組織900MHz移動通信頻段（μw/cm2）1800MHz移動通信頻段（μw/cm2）中國環保局4040國際非電離輻射委員會450900香港電信管理局450900歐盟450900歐洲電子技術標準委員會450900日本郵政省電信技術委員會6001000澳大利亞200200美國FCC450900美國IEEE450900（二）我國電磁輻射防護規定關於電磁輻射標準，我們目前的狀況是多個相關的國際標準同時並存，幾個部門同時又在制定或修訂類似的國標。我國目前使用的標準時國際環境保護局頒布的GB8702「電磁輻射防護規定」。規定中給出了職業照射和公眾照射兩種SAR限值。職業照射：在每天8小時工作期間內，任意連續6分鐘按全身平均的比吸收率（SAR）應小於0.1W/kg。公眾照射：在1天24小時內，任意連續6分鐘按全身平均的比吸收率（SAR）應小於0.1W/kg。表2：GB9175-88「環境電磁波衛生標準」導出限制波長單位容許值一級（安全區）二級（中間區）長、中、短波V/m<10<25超短波μw/cm2<5<12微波μw/cm2<10<40混合μw/cm2按主要波段場強：若各波段場強分散，則按複合場強加權確定經過多年反覆的人群實驗和健康評估，美國、德國等過制定出了各自的電磁輻射健康標準，具有一定的權威性和準確性。在我國防止環境污染，嚴格保證公眾身體健康，採用了比國外更加嚴格的電磁輻射健康標準。四、基站輻射的安全範圍當人們看到人群密集的居民區、商業區樓宇的頂部密集的基站時，不禁會提出以下疑問：距離基站多遠會找過電磁輻射標準？在基站正下方的輻射會更大嗎？本文將通過對離基站天線極近距離、居民區的測試數據回答以上問題。（一）基站輻射安全距離的概念在回答問題之前，首先應明確安全距離的概念。安全距離是指基站發生的電磁場衰減到不會對人體產生可能的健康影響的強度時，人體與發射天線之間的距離。（二）通信基站天線正面的安全距離為15米一般來說，電磁場強度的衰減與距離的平方呈正比。也就是說必然有一個距離，在這個距離上電磁場強度很高甚至超標，而在這個距離之外，電磁場的強度是符合國家標準且安全的。那麼這個安全距離是多少呢？為了解答這個問題，課題組選取了廣州機場附近一座大型寫字樓頂的大型基站，經過測量得到距離基站天線北扇區6米的測試點上電磁輻射場強為6.95V/m，東南扇區上6米的電磁輻射場強為6.0V/m。此外，課題組還選擇了廣州員村某樓宇頂層的基站進行測試，當距離基站發生天線3米遠的時候測得的場強達到了8V/m，這個值與環境健康標準的電場強度限值12V/m非常接近。課題組經過多次測試發現，當距離天線正面距離在15米以上，通常場強就會衰減到3V/m左右，這種強度的電磁場對人體身健康影響基本可忽略不計，但不宜長期暴露在距基站天線極近的範圍內。（三）通信基站天線下方的安全距離為1米在樓頂上課題組還近距離進行了天線正下方的測試，當把場強探頭設置在天線正下方1米處，測得的場強穩定在3V/m，遠低於正面3米測得的數值，說明移動天線正下方區域內天仙啊輻射的電磁場強度是比較低的，這也是通常所說的「塔下黑」現象，所以住在基站正下方的居民大可放心。（四）距離基站50米以上的輻射值均在安全值以內住樓房的居民從卧室或者客廳的窗口向外望去，可以看到對面樓頂上的天線，樓間距通常在50米左右，架設基站的建築周圍的居民距離基站天線的距離就非常近了，那麼這些近距離的輻射是否會對居民健康產生影響？通過對居民區範圍內近距離基站監測的數據的研究發現，隨著與基站天線距離的加大，監測點所能接收到的基站輻射值呈下降趨勢。如表1所示，當監測點與天線距離由50米增加到80米時，所能檢測到的輻射值由101.5μW/m2下降為31.9μW/m2，不管是50M距離還是100米距離的，基站的輻射值遠遠低於國家標準限值。表1：廣州部分居民區基站輻射監測數據監測點位置青年文化宮維加思廣場棠下北社牌坊旁與天線距離50米80米100米單位面積功率（μ W/m2）101.568.631.9五、基站輻射與家用電器輻射值對比生活中除移動通信網路設備產生人造電磁輻射外，還有許多設備都在有意或者無意的釋放著電磁波。有意是指必須通過電磁波進行工作的設備，例如無繩電話、遙控玩具等無線類電器；無意是指工作過程中不可避免的產生電磁騷擾的設備，所有的電器基本都屬於此範疇，比如電腦、電視機、電冰箱等。本文將比較基站輻射及常用家用電器的電磁輻射值。為了研究家用電器輻情況，課題組選取了日常生活中大家常接觸到的筆記本電腦、平板電視機及電風扇作為樣本，測試其電磁輻射值。1.筆記本電腦課題組選取了一台筆記本電腦進行了測試，所選測試點如下表所示。可以看到，除屏幕的右下角外，其餘個點的電磁輻射強度均不超過0.9V/m，而屏幕的右下角電磁輻射強度相對較高，達2.78V/m[1]，因此應注意不要把筆記本放在大腿上進行操作。表1：筆記本電腦輻射測試數據筆記本電腦屏幕左上角0m0.73 V/m屏幕左下角0m0.60 V/m鍵盤左下角0m0.63 V/m屏幕右上角0m0.89V/m屏幕右下角0m2.78 V/m鍵盤右下角0m0.81 V/m2.液晶電視機課題組還對一台彩色電視機進行了測量，選取了正面左上角、右上角、左下角、右下角及正中心三個方向，共6個測試點。從表3的數據可知，距離正中心2m左右輻射最小，僅0.43V/m，其餘各點均在1-1.5V/m左右。表2：電視機輻射測量數據電視機測試距離左上角0m1.03 V/m右上角0m1.44 V/m左下角0m1.38 V/m右下角0m1.53 V/m正中心0m1.27 V/m正中心2m0.43 V/m3.電風扇課題組對電風扇正面、左上角、左下角、右上角、右下角共五個點進行了測試。從實驗結果看，電風扇的電磁輻射值與筆記本電腦的輻射值基本相當。表3：電風扇輻射值測量數據電風扇正面1m0.63 V/m左上角0m0.66 V/m右上角0m0.61 V/m左下角0m0.58 V/m右下角0m0.59 V/m4.家用電器電磁輻射值與基站輻射值對比除了筆記本電腦、彩電和電風扇，課題組還對微波爐、電磁爐、電冰箱等電器的電磁輻射情況進行了研究，測量結果顯示當距離通信基站一定距離時，絕大多數家用電器的電磁輻射強度遠大於通信基站的電磁輻射強度。因此，面對通信基站時，大可不必「談站色變」。表4：常用家電與基站輻射值對比測試電器測試位置輻射值（V/M）微波爐正面1米距離3.46電磁爐正上方0.5米3.56冰箱正面1米距離0.29液晶電視機正中心2米距離0.43筆記本電腦屏幕右下角2.78屏幕前0米0.64電腦顯示器正面0.3米0.28電腦主機機箱右側面0.2米0.11通信基站50米距離0.003380米距離0.0018100米距離0.00151W=1000000μW，1W/m2=（1V/m）2/377。
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