移動通信基站電磁輻射環境監測及質控措施

李 晨

（海南省輻射環境監測站 海南海口 570203）

引言

隨著移動通信技術的快速發展，移動電話已成為人們重要的通話工具，其不僅給人們帶來溝通上的便利，而且有效的提高了辦公的效率，為了有效的保證人們的通話需求，則需要建設大量的移動基站。因此，通信基站已成為城市電磁輻射的主要貢獻源。從GSM、CDMA的2G基站系統，到WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA的3G移動通信系統，再到TDD-LTE、FDD-LTE的4G移動通信系統，基站的頻率不斷升高，其電磁輻射強度也在不斷增強[1]。如何準確監測其電磁輻射的干擾范圍，是輻射環境監測技術人員一直探討的問題。所以必須重視通信基站電磁輻射監測方法及質量控制措施的積累，以便更好掌控移動通信基站的電磁輻射對人們的影響范圍。本文根據自身的工作及現場環境監測經驗，總結了一般通信基站的監測方法，并提出了相應的質量的控制措施，希望對從事相關工作的同行有一定的技術參考價值。

1 移動通信基站的電磁輻射概念

1.1 電磁環境與電磁輻射

電磁環境EME是指存在于給定場所的所有電磁現象的總和，不僅有自然的還有人為的，并且分為有源的和無源的，它是由不同頻率(f)的電場(E)、磁場(H)組成。變化的電場與磁場交替在空間傳播，這種通過空間傳播電磁能量稱為電磁輻射。電磁輻射可能引起裝置、設備或系統性能降低或對有生命或無生命的物質產生損害作用，這種現象稱為電磁輻射污染[2]。

1.2 移動通信基站的電磁輻射

基站天線分為兩種：分別為全向天線和定向天線。全向天線的發射方向是水平面360°的均勻輻射。全向天線在郊縣大區制的場所比較常見，它的特點是覆蓋范圍比較廣。定向天線顧名思義，它的發射方向和角度都是有固定范圍的。在市區或城區很常見，它的特點是覆蓋范圍較小，但用戶密度較大，利用率高。天線的發射能力通常用天線增益來表示，天線增益是指實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度。通常用dBi表示。

2 監測內容及要求

2.1 監測點位

（1）監測范圍。室外天線：以基站天線為中心半徑50m范圍，兼顧周邊敏感點（即受到影響的的保護目標，是指人群活動頻繁區域），根據敏感點分布及測值情況適當調整；室內天線：根據現場情況而定（考慮人群、居住、辦公等）。

（2）監測點位數量。根據敏感點的水平和垂直分布情況決定，對于有群眾投訴基站，加測群眾關注的位置等。

（3）監測點位的選擇。室外天線：原則上設在天線主瓣方向內，選擇公眾可以到達的距離天線最近處點位，盡量避開其他輻射源的干擾，可根據現場環境情況對點位進行適當調整；室內監測時，選取房間中心位置，測量點位與家用電器距離需大于1米，如在窗口（陽臺）位置監測，探頭尖端不得伸出窗框（陽臺）界面以外。另外，全向基站因其天線輻射在水平面一般各向相同，可沿人群較為集中的方向布設測量線。室內天線：電梯內如有必選，其它根據人群活動情況進行布設。

2.2 監測項目和頻次

綜合場強，同步監測氣象條件（天氣狀況、溫度、濕度、風速等）。在監測點至少連續測量5次。每次監測時間不小于15s，待數值穩定后讀取最大值；若監測時數據波動起伏較大，這時需要延長監測時間。

2.3 監測時段

輻射場強度與話務量有密切關系，話務量隨時間變化，為選擇合適的監測時間使得所獲取數據更具有代表性，需掌握話務量隨時間變化的規律。海南移動小時平均話務量變化情況見下圖所示。

圖 海南移動小時平均話務量變化圖

從上圖可以看出：上午8:00—14:00、下午16:00—22:00話務量進入高峰。此時段，移動用戶話務量較大，因此基站的大量信道被激活，電磁輻射能量也隨之增加。不難看出，這兩個時段，城市電磁輻射環境背景值處于高峰期。若想了解基站電磁輻射的最大值，建議在此時段進行監測。

3 監測依據及儀器

3.1 監測依據

按照《輻射環境保護管理導則－電磁輻射監測儀器和方法》(HJ/T10.2-1996)和《移動通信基站電磁輻射環境監測方法》（試行）中的有關規定和要求開展監測工作。

3.2 監測儀器

（1）電磁輻射場強監測儀器：采用全套進口儀器，選用德國Narda公司NBM-550射頻場強儀進行監測。以上儀器的各項指標均符合《電磁輻射監測儀器與方法》（HJ/T10.2-1996）和移動通信基站電磁輻射環境監測方法》（試行）中的規定。

（2）輔助儀器：采用先進的輔助儀器協助監測，如IMPULES手提激光測距儀和N962風速溫濕度計。

4 監測質量控制措施

（1）制定合理的電磁輻射監測方案。

（2）按相應的標準方法合理布設監測點位，確保每個監測點位的科學性、代表性和可比性。

（3）監測儀器信息必須與檢定證書一致，且經過國家法定計量單位檢定合格，并在有效檢定期內，監測儀器需有設備穩定性記錄，本期現場監測儀器狀態良好且均在有效期內。

（4）測量方法采用國家有關部門頒布的標準，監測人員應具備與其承擔工作的相適應能力，必須獲得輻射環境監測上崗證，監測原始記錄表格應在現場及時填寫，不得憑追憶事后填寫或抄正，并拍攝現場監測照片。

（5）原始數據進行必要的整理、分析，首先要逐一檢查原始記錄是否按規定的要求填寫完全、正確。以保證監測結果的統計學精度。

（6）監測報告嚴格執行三級審核制度，經對結果進行校核、審核、最后由技術總負責人審定。

（7）建立完整的文件資料，監測方案、儀器檢定證書、監測質保方案、測量原始數據、統計處理程序等均歸檔進入檔案室妥善保管，長期保存以備復查。

結語

隨著監測技術的不斷更新，監測方法也有所改變，監測的質量控制也隨之而改變。因此，作為現場輻射環境監測的技術人員，應注意總結監測技術的不足，并積極采用先進監測設備，確保監測數據的代表性、準確性、精密性、完整性和可比性，保證監測數據可追溯，才能更好地保護周圍人們的健康。為輻射環境監測提供理論支持。