移動通信基站電磁輻射評估及防護探討

張紹林

摘要：從發展視角來看，移動通信基站起初是為了傳送聲音而設計的，隨著信息技術和智能化技術的發展，移動通信基站也步入了智能化建設。不可忽視的是，在移動通信傳輸中會產生一定的電磁輻射，嚴重威脅移動通信基站周邊居民的身體健康，對此，必須做好移動通信基站電磁輻射評估工作與防護工作。

關鍵詞：移動通信基站;電磁輻射;評估;防護

為了確保移動通信信號的正常傳輸，國家所建立的移動通信基站數目與日俱增，為了降低電磁輻射對國民身心健康的影響，國家將大多數移動通信基站建于高層天臺（尤其是在人口密集區）。對于部分小規模移動通信基站，會適當建于距離地面較近的地方。然而，不可忽視的是，移動通信基站所產生的電磁輻射時有發生，對此，應正視移動通信基站電磁輻射的危害，做好電磁輻射評估工作，全面優化電磁輻射防護策略。

一、移動通信基站電磁輻射的危害

從科學視角來看，移動通信基站電磁輻射的危害主要體現在三個方面：第一，熱效應的危害。在電磁輻射的強烈影響下，人體內部水分子溫度會出現升高現象，當溫度上升到一定條件后，就會導致人體內的蛋白質與DNA結構的穩定性發生改變，甚至致使人體內的細胞發生變異。第二，非熱效應的危害。據醫學研究，電磁輻射所產生的電磁污染會破壞人體內器官之間的平衡關系，使人體器官因輻射而損傷，進而不斷降低人體免疫力，殺死體內細胞，最終導致癌變。第三，累積效應的危害。為了適應時代發展趨勢和信號傳輸工作的標準要求，當代移動通信技術在不斷創新，移動通信基站修建數量與日俱增，同時，所造成的電磁輻射指數也在不斷提升和累計，進而給周邊居民帶來累積效應的危害，長期持續下去，必然會嚴重影響居民的身心健康[1]。

二、做好電磁輻射評估工作

對于移動通信基站電磁輻射的危害問題，首先要做好電磁輻射評估工作，目前，最常用的評估方法有兩種：第一，評價等效全向輻射功率。在該項評估工作中，常用P指代輸入天線的“發射功率”，該天線的“絕對增益（倍數）”用G來代稱，這兩者的乘積則意味著移動通信基站發射機的絕對值增益，一般來講，絕對值越小，意味著輻射危害越低[2]。第二，根據基站電磁輻射場區的不同劃分來評估電磁輻射危害性。從距離上區分，移動通信基站周邊電磁場主要分為電磁輻射遠場、電磁感應場和電磁輻射近場，這三個區域的電磁場輻射等級與特性存在的差異極為顯著。相對而言，因為電磁輻射近場的電磁輻射強度最高，通常，遠遠高于電磁輻射遠場，因此，移動通信基站安全管理人員應格外重視控制電磁輻射近場內部輻射強度，全面做好安全防護工作，在架設基站天線的過程中，應全力避免將電磁輻射近場設置在人口密集活動區域。在設置電磁輻射遠場的過程中，移動通信基站安全管理人員需應嚴格依據天線基站的運行參數來核算安全防護標準的近距離，要將電磁輻射遠場區域設置在居民活動區以外。電磁感應場距離基站天線最近的區域，通常在移動通信基站內電磁感應近場一米范圍之中，該區域內的電磁能量往往呈震蕩式的，也不會產生電磁輻射，內部電場強度與磁場的強度非常高。因為大多數民眾不會進入該區域，所以不需要對該區域采取防護措施。

三、全面優化電磁輻射防護策略

（一）改善電磁輻射防護方法

全面優化電磁輻射防護策略，必須重視改善電磁輻射防護方法，將電磁輻射的危害降到最低。在啟用電磁輻射防護技術方法中，必須做好三方面的防護工作：第一，源頭防護工作，在該項工作中應堅持最大化防護原則，從移動通信基站功率的發射角度出發，同時，在設置移動通信基站系統的過程中融入動態功率調節功能。其次，必須嚴格遵守信號覆蓋范圍的標準，在最大限度上降低移動通信基站發射功率，以此優化方法效果。此外，需要在符合施工技術標準要求和可節約施工成本的條件下，確保移動通信效率符合信號傳輸服務要求，在強化通信質量的基礎上對天線進行最大限度地加高，這樣有助于降低移動通信天線基站對周邊居民身心健康的負面影響。第二，做好安全距離防護工作。移動通信基站安全管理人員應通過采取設置安全標識、做好安全宣傳教育等措施來防止居民進入電磁輻射區域，不斷強化民眾的安全意識，教導廣大人民群眾盡量遠離移動通信基站電磁輻射區域。第三，做好移動通信基站安全建設選址防護工作。目前，大多數天線基站建設被建設于建筑最高層的樓頂之上，這樣能夠避免樓內居民和周邊建筑內居民身心健康受到電磁輻射的影響。然而，不可忽視的時，如果天線基站高度與近距離的大型建筑處于正對方向，就很容易給該區域帶來電磁輻射問題，對此，需要在選址工作中盡量避免基站天線的主瓣方向位于高層建筑周邊。

（二）優化移動通信技術系統

目前，移動通信服務區已經被劃分為不同的小區，這些小區北稱作單元格。每個單元格內都包含著由MTSO控制的天線。在一個移動網絡中，MTSO確保通信的持續性，尤其是在設備從一個單元格移至另一個單元格的過程中，MTSO會自動把通信頻道分配給相應的服務區，其過程不會導致通信中斷。為了降低移動通信過程中的電磁輻射，則必須在確保通信服務正常運轉的基礎上全面優化通信技術系統，將LTE技術和WiMax技術引入通信技術系統中，目前，這兩種技術相融合，能夠支持移動速度為350km/h的用戶，覆蓋范圍高達100千米，通道寬度為100MHz。在光譜的影響下，下行鏈路為30（bit/s）/HZ，上行鏈路為15（bit/s）/HZ技術。相比而言，LTE技術有一個優點，它能夠支持各種通信信號的無縫連接，兼容效果良好，同時，能夠有效降低電磁輻射[3]。

（三）做好信號調理工作

移動通信信號調理階段涉及為此進程的下一個階段即ADC的輸入信號所做的準備，從基本流程來看，信號調理階段包括增大/ 減小、衰減/ 放大和濾波。信號調理階段的物理實現可以通過離散元件或者與ADC結合作為集成通信線路的一部分來實現。其次，在此階段也可以建立在具有一些其他功能的芯片系統上。許多環境下安全輸入信號需要經過衰減、放大或者增減補償來使其最大值處于ADC階段的輸入閾值。通常，在信號輸入ADC之前，先使其同低頻濾波器，這樣有助于降低電磁波輻射指數。另外，應科學實現傳感器的A-D轉換。ADC會將來自傳感器的模擬信號轉變為數字信號，因為模- 數轉換級數的限制，ADC通常是離散模式，這就需要借助基于3bit的ADC來進行集中，以此降低電磁輻射范圍[4]。

結束語：

綜上所述，全面優化電磁輻射防護策略，不僅要重視做好電磁輻射評估工作，而且須重視改善電磁輻射防護方法，做好輻射源頭防護工作、安全距離防護工作和安全建設選址防護工作，著重優化移動通信技術系統，做好安全信號調理工作。

參考文獻：

[1]?? 高樹源，朱民，張穎，張玉林，郭海君. 移動通信基站基站電磁輻射環境影響評價現狀與對策分析—以內蒙古通遼市聯通為例[J].環境與發展，2018，30（09）：7-8.

[2]?? 李剛，李炎龍，王磊，黃凡. 新疆烏魯木齊市移動通信基站電磁輻射監測與污染狀況分析[J].四川環境，2019，38（04）：113-117.

[3]?? 張婉潔. 對移動通信基站環境影響評價與環境監測監管新變化和新發展設想——以廣東省為例[J].四川環境，2018，37（04）：133-135.

[4]?? 宗志龍，朱杰，呂映賦，粟琨璞，胥海亮. 達州市124個電信4G LTE基站電磁輻射監測及分析[J].四川環境，2018，37（04）：120-126.