淺談移動通信基站電磁輻射監(jiān)測的誤差消除方法

曹大軍

摘 要：非選頻測量儀在對移動通信基站電磁輻射測量時，會受到中、短波廣播信號的干擾，因此本文介紹了一種移動通信基站電磁輻射的監(jiān)測方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)簡單、快速、低成本地甄別基站監(jiān)測過程中中短波廣播的影響，減少檢測人員工作量；并且，利用現(xiàn)有儀器及頻段差異特性，通過間接計算得到基站準確測值，降低了監(jiān)測成本；同時，排除了中短波信號的干擾以及中短波信號錯誤參與基站安全性評價，實現(xiàn)了準確、客觀地評價通信基站單項照射劑量。

關鍵詞：移動通信基站；電磁輻射；廣播；監(jiān)測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.149

1 引言

隨著移動通信網(wǎng)絡規(guī)模的擴大和用戶數(shù)量的增加，移動通信基站的數(shù)量不斷增加。公眾在充分享受現(xiàn)代通信設備為生活帶來的便捷的同時，遍布各地的移動通信基站所產(chǎn)生的電磁輻射是否威脅人體健康，也逐漸成為各個運營商和公眾爭論的焦點。[1]公眾對移動通信基站周邊電磁環(huán)境安全性的關注、焦慮、沖突及相關投訴逐年上升。

但應注意的是，由于中、短波廣播具有影響范圍廣、發(fā)射功率大、場強大的特征，且大中型城市普遍都有大型的中波廣播發(fā)射臺，中、短波廣播是城市電磁輻射環(huán)境的主要貢獻源之一。非選頻測量儀很可能在測量基站電磁信號的同時也測到了中短波廣播臺信號，導致最終測值比基站電磁信號場強值偏高[2]。若基站監(jiān)測時不區(qū)別、排除中短波信號的干擾，依照基站限值對包含中短波信號的基站電磁輻射監(jiān)測值進行安全性評價，最終可能會得到基站電磁輻射水平不合格的錯誤結論。

2 監(jiān)測方法

2.1 信號監(jiān)測

實時監(jiān)測當前測量環(huán)境中移動通信基站信號是否存在干擾信號，該干擾信號包括：中波信號或者短波信號；選取包括中短波頻段和基站頻段的綜合電場探頭，使該綜合電場探頭連接監(jiān)測儀主機，得到綜合電磁輻射監(jiān)測儀；將綜合電磁輻射監(jiān)測儀垂直架設，使綜合電磁輻射監(jiān)測儀中的綜合電場探頭和監(jiān)測儀主機的連線垂直于地面，記錄該綜合電磁輻射監(jiān)測儀的垂直場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值；將綜合電磁輻射監(jiān)測儀水平架設，使綜合電磁輻射監(jiān)測儀中的綜合電場探頭和監(jiān)測儀主機的連線平行于地面，記錄綜合電磁輻射監(jiān)測儀的水平場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值；根據(jù)垂直場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值與水平場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值的變化幅度，監(jiān)測當前測量環(huán)境中是否存在中短波信號。

2.2 干擾信號的判斷

在監(jiān)測到當前測量環(huán)境中存在移動通信基站信號的干擾信號時，分別測量當前測量環(huán)境中包含移動通信基站信號和干擾信號的綜合場強以及干擾信號的干擾場強；計算垂直場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值與水平場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值的變化幅度；當水平場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值大于垂直場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值以及水平場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值存在任意一方向的最大值，且變化幅度大于設定閾值時，判定當前測量環(huán)境中存在短波信號；當垂直場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值大于水平場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值，且變化幅度大于設定閾值時，判定當前測量環(huán)境中存在中波信號；當變化幅度小于設定閾值時，判定當前測量環(huán)境中不存在中波信號和短波信號。其中，綜合電磁輻射監(jiān)測儀和專用電磁輻射監(jiān)測儀均為非選頻式寬帶輻射測量儀。測量時采用絕緣支撐架；該絕緣支撐架用于架設綜合電磁輻射監(jiān)測儀和專用電磁輻射監(jiān)測儀，以采集當前測量環(huán)境中的場強值；其中，絕緣支撐架包括：三腳架或者絕緣延伸桿。

2.3 干擾信號的監(jiān)測

如果當前環(huán)境中存在中短波信號，則選取包括中短波頻段的專用電場探頭，使專用電場探頭連接監(jiān)測儀主機，得到專用電磁輻射監(jiān)測儀；將專用電磁輻射監(jiān)測儀垂直架設，使專用電磁輻射監(jiān)測儀中的專用電場探頭和監(jiān)測儀主機的連線垂直于地面，記錄專用電磁輻射監(jiān)測儀的垂直短波場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值；將專用電磁輻射監(jiān)測儀水平架設，使專用電磁輻射監(jiān)測儀中的專用電場探頭和監(jiān)測儀主機的連線平行于地面，記錄專用電磁輻射監(jiān)測儀的水平中波場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值。

2.4 計算與評價

根據(jù)綜合場強和干擾場強，計算移動通信基站電磁輻射場強，在監(jiān)測到當前測量環(huán)境中存在中波信號時，選取綜合電磁輻射監(jiān)測儀的水平場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值作為中波綜合場強測量值；在監(jiān)測到當前測量環(huán)境中存在短波信號時，選取綜合電磁輻射監(jiān)測儀的垂直場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值作為短波綜合場強測量值。其中，根據(jù)綜合場強和干擾場強，計算移動通信基站電磁輻射場強，分別按照以下公式計算移動通信基站電磁輻射場強：

其中，Eb表示移動通信基站電磁輻射場強；E1表示中波綜合場強測量值；Em表示水平中波場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值。

其中，Eb表示移動通信基站電磁輻射場強；E2表示短波綜合場強測量值；Es表示垂直短波場強數(shù)據(jù)監(jiān)測值。

將計算得到的移動通信基站電磁輻射場強與標準場強限值進行比較，得到比較結果。根據(jù)得到的比較結果，評價移動通信基站電磁輻射場強是否符合國家電磁環(huán)境控制限值要求。

3 小結

本文介紹的移動通信基站電磁輻射的監(jiān)測方法，與現(xiàn)有技術相比，其能夠?qū)崿F(xiàn)簡單、快速、低成本地甄別基站監(jiān)測過程中中短波廣播的影響，減少檢測人員工作量；并且，利用現(xiàn)有儀器及頻段差異特性，通過間接計算得到基站準確測值，降低了監(jiān)測成本；同時，排除了中短波信號的干擾以及中短波信號錯誤參與基站安全性評價，實現(xiàn)了準確、客觀地評價通信基站單項照射劑量。

參考文獻：

[1]環(huán)境保護部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB87022014電磁環(huán)境控制限值[S].北京：中國環(huán)境科學出版社，2014.

[2]中國通信標準化協(xié)會.YD/T2192-2010通信基站周邊電磁照射緩解技術[S].北京：中國標準出版社，2010.