移動通信基站電磁污染防治

歐 頻彭 崇劉慶云俞添虹岑 旭何賢文

（1.惠州市職業病防治院，廣東 惠州 516008；2.廣西壯族自治區輻射環境監督管理站，廣西 南寧 530222；3.北京市輻射安全技術中心，北京 100089；4.深圳市瑞達檢測技術有限公司，廣東 深圳 518055）

移動通信基站電磁污染防治

歐 頻1彭 崇2劉慶云3俞添虹4岑 旭2何賢文2

（1.惠州市職業病防治院，廣東 惠州 516008；2.廣西壯族自治區輻射環境監督管理站，廣西 南寧 530222；3.北京市輻射安全技術中心，北京 100089；4.深圳市瑞達檢測技術有限公司，廣東 深圳 518055）

目的：防止移動通信基站電磁污染，促進移動通信健康和諧發展，保障公眾身體健康。方法：通過分析研究移動通信基站通信原理及其電磁特性獲得電磁污染防治措施。結論：移動通信基站可通過科學選址、合理架設天線及定期檢測防治電磁污染。結果：經移動通信基站電磁電磁環境水平超標防治實例驗證，所提出的防治措施是有效的。

移動通信基站；電磁污染；電磁特性；防治措施

隨著移動通信事業的快速發展，移動通信基站的建設數量越來越多。這有力地保障了移動通信信號有效覆蓋，同時也逐漸引發了人們對移動通信基站電磁污染越來越多的關注，因之導致的糾紛頻頻發生。據國家環保部統計，每年各省發生的移動通信基站電磁污染糾紛數量都在近百起[1]。做好移動通信基站電磁污染防治工作，對于防止移動通信基站電磁污染對公眾健康造成危害，減少移動通信基站電磁污染糾紛，促進移動通信事業健康和諧發展具有重要意義。

本文旨在通過結合通信基站電磁特性對其電磁污染提出防治措施并進行實例分析研究，以為移動通信基站電磁污染緩解工作提供借鑒與指導方法。

1 電磁輻射危害

移動通信基站須向周邊環境中發射和接受一定強度的電磁波以實現無線通信。電磁輻射（電磁波）是在空間傳播的能量流，是一種污染因素，當強度超過一定水平時將成為電磁污染[2]。移動通信基站工作頻段位于微波頻段，對人體健康的影響主要是熱效應。為保護公眾健康，環境保護部門已制訂電磁環境水平限值標準，移動通信基站相應的公眾曝露控制限值水平見表1[3]。

表1 移動通信基站電磁輻射公眾曝露控制限值

2 電磁特性

2.1 電磁源

移動通信基站的硬件設備主要由接收機、發射機、天線和饋線等組成，周邊電磁環境水平來自發射機及天饋線接頭處的電磁能泄露和天線發射的電磁波。一般情況下，發射機及天饋線接頭處的電磁泄露量較小且影響范圍有限，移動通信基站周邊電磁環境水平主要是天線輻射的電磁波貢獻的。

2.2 天線電磁輻射

移動通信基站天線通常采用 3扇區制，每塊板狀定向天線向特定空間輻射電磁波，電磁輻射水平方向圖呈三葉草形狀。在典型定向天線輻射的方向圖中，通常存在兩個或兩個以上的瓣，其中最大方向葉為主瓣，處于主瓣反方向位置的方向葉為后瓣，其余方向的方向葉為副瓣。定向天線方向性很強，主瓣方向（軸向方向）電磁輻射水平遠高于非主瓣方向電磁輻射水平。

2.3 電磁場

根據電磁場與電磁源的關系，通常用式（1）將移動通信基站電磁場劃分近區場和遠區場：

R-距電磁源距離，m

D-天線最大尺寸，m

λ—波長，m

與電磁源距離小于R的區域為近區場，大于R的區域則為遠區場。

在近區場，電磁能儲存在近區場中，電磁強度和磁場強度大，電場強度及磁場強度隨與電磁源距離增大迅速變小；在遠區場，電磁能向外輻射，電場強度與磁場強度隨距離的增大變化相對緩慢地減弱且存在固定的比例關系。天線遠區場軸向功率密度dS可用式（2）[5]預測：

P—發射功率，W

G—天線增益，倍數

d—關注點與天線軸向距離，m

發射機及天饋線接頭處電磁能泄露處的附近區域通常為近區場。

3 防治措施

基于工作原理及電磁特性，在移動通信基站建設各階段采取下列措施防治電磁污染。

3.1 科學選址

移動通信基站建設應科學選址以便從源頭上防止電磁污染。首先選址盡可能地避開中小學校、幼兒園、居民密集區域等敏感目標。對于擬計劃在中小學、幼兒園、居民區等敏感區域建設的移動通信基站，應另行選址建設，確實因移動通信需要而無法避免時，則應優化調整移動通信網絡，盡可能地降低對敏感目標的影響；其次，做好電磁環境水平現狀調查工作，避免在高水平區域建設移動通信基站，確實因移動通信需要而無法避免時，須采取各種措施確保電磁環境容量不超過限值水平。

3.2 合理架設天線

移動通信基站周邊環境電磁環境水平主要是天線輻射貢獻的，合理架設天線可顯著降低周邊電磁環境水平。合理架設天線首先要合理則選擇架設位置，盡量避免對周邊保護目標產生不必要的影響；其次劃定好保護區。從偏安全角度考慮，周邊所有保護目標均應位于移動通信基站水平保護距離和垂直保護距離所劃定的保護區之外，保護區可按式（3）、（4）及（5）預測：

Sd—電磁環境管理目標值，8μW/cm2

L—水平約束距離，m

H—垂直約束距離，m

α—天線下傾角，度

θ—垂直半功率角，度

另外，盡量避免天線主瓣方向直接照射保護目標，若不能避免，則應選擇功率小的發射機、增益較小的天線及增加天線高度等措施以盡可能合理低地降低對保護目標的影響。

3.3 定期檢測

對投入運行的移動通信基站，應將電磁環境水平監測納入日常工作，實施定期檢測，對人口密集區的移動通信基站加大檢測頻次。對電磁環境水平超標的移動通信基站加以分析研究，找出導致電磁環境水平過高的原因，在確保通信質量的前提下，采取有效的防治措施，如改變天線架設位置、增加天線掛高、降低發射功率、調整天線方位角、屏蔽發射機及天饋線接頭處的電磁泄露等多種措施，將電磁環境水平降至盡可能合理低水平。

4 防治實例

某GSM900移動通信基站位于一民房5樓頂，四周為民房，標稱發射功率為40W，實際發射功率為20W。天線高度3.5m，方位角為15°/100°/210°，增益G為15dBi，下傾角α為2°，垂直半功率角度θ為9°，水平半功率角φ為65°。天饋系統損耗約為2.25dBi。周邊無其他電磁源。

按《移動通信基站電磁輻射環境監測方法》（試行），對周邊保護目標進行電磁環境水平檢測，見圖1。檢測結果表明北側相鄰民房電磁環境水平超過單個移動通信基站建設項目的電磁環境管理目標值。由式（3）、（4）、（5）及該移動通信基站給定的參數，可知其水平保護距離為19.4m，垂直保護距離為2.2m，北側相鄰民位于保護區內。為防治這一情況，在確保通信質量的前提下，結合周邊保護目標情況，將板狀定向天線方位角調整為120°/210°/300°，再次進行檢測。調整前后的檢測結果見表2。

Prevention measures for electromagnetic pollution caused by mobile communication base station

In order to prevent electromagnetic pollution caused by mobile communication base station, promote healthy and harmonious development of mobile communication and protect the public health, prevention measures are obtained in this paper by analyzing and researching principle of mobile communication and its electromagnetic characteristics. Electromagnetic pollution can be prevented by scientific location, reasonably setting up the antenna and regular detection. The measures are proved to be effective by alleviating the case of electromagnetic environment level exceeding the standard.

Mobile communication base station; electromagnetic pollution; electromagnetic characteristics; prevention measures

圖1 某移動通信基站周邊保護目標進行電磁環境水平檢測示意圖

X505

A

1008-1151(2016)07-0041-02

2016-06-11

歐頻（1983－），男，供職于惠州市職業病防治院，從事輻射檢測與評價工作。