宋振波,李 楠,呂 克,陳 喆
(1.中國信息通信研究院,北京 100045;2.中國移動北京公司,北京 100045)
隨著移動通信技術的不斷地發展,根據國家整體統籌的政策,基站布網和終端用戶成規模的增長,基站從原先的GSM、TD-CSCDMA、WCDMA、TDLTE和FD-LTE飛速發展到5GNR頻段,為了保障移動通信的順暢和實現無縫隙覆蓋,以及用戶對移動通信的體驗度,運營商需要在寫字樓、居民區、街道、公園、山區、農村等地方建設移動通信基站[1]。

圖1 各類基站
隨著基站的搭設位置不同出現了不同的基站類型,寫字樓和居民區出現了樓頂站(樓頂抱桿和樓頂美化抱桿及樓頂井字架和樓頂飛箱)。街道、公園山區出現了燈桿塔、單管塔、落地景觀塔和四角塔等。
隨著移動信號的覆蓋及基站數量和種類的增多,民眾對移動通信基站產生了很多問題,最重要的兩個問題就是,移動通信基站的電磁輻射有多大,標準是什么,標準限值是多少,是否會產生輻射污染?是否會對人體的健康造成影響?
移動通信技術對于普通大眾來說是陌生的。而且對于移動通信基站和電磁波知識的缺乏,正是移動通信基站電磁輻射在民眾中引起了一些莫名的恐懼和抵觸心理的原因[2]。為幫助大眾更具體了解移動通信基站輻射問題,國家標準限值是多少?那我們就要先說什么是電磁輻射。電磁波輻射,又稱電磁輻射,是同向振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式傳遞能量的方式,其傳播方向垂直于電場與磁場構成的平面。電場與磁場的交互變化產生電磁波,電磁波向空中發射或傳播形成電磁輻射。
其實在生活中每時每刻在每個地方都存在電磁輻射,但只有當電磁輻射超過一定的限值變成電磁污染時才會對環境安全和人體健康安全產生影響。為了更好地保護環境安全和人體健康安全問題,我國制定出符合本國國情的電磁輻射標準,并要求對移動通信基站的電磁輻射定期監測和不定期抽測[3]。
移動通信基站電磁輻射是否對環境和人體有影響或者說有傷害,主要是看移動通信基站的功率大小,產生的電磁輻射功率密度有多大。移動通信基站在研發和生產時已經根據不同的基站設定了不同的功率。在不同地點、使用人群密度的不同,產生的電磁輻射也有差異。只有電磁輻射超出一定的限值造成輻射污染時,才有可能對環境安全和人體健康安全帶來負面影響。所以電磁輻射還不能直接等同于電磁污染,更不能直接與環境安全和人體健康安全掛鉤。
我國的移動通信基站電磁輻射標準主要參照,國家環境保護局和國家質量監督檢驗檢疫總局發布的《GB 8702—2014 電磁環境控制限值》與生態環境部輻射源安全監管司組織制定的《HJ 972—2018 移動通信基站電磁輻射環境監測方法》,以及生態環境輻射監測技術中心、中國信息通信研究院、國家無線電監測中心起草的《HJ 1151—2020 5G移動通信基站電磁輻射環境監測方法》。具體而言,國家標準要求6分鐘的均方根的綜合值為電場強度小于12伏每米或者說功率密度小于40微瓦每平方厘米。根據我國國情制定的標準限值,與歐美發達國家相比,這一標準要嚴格得多,如下列表所展現。

表1 各國家電磁輻射基本要求對比

表2 中國電磁環境標準要求
其實基站的輻射并沒有那么恐怖,只要電磁輻射功率密度不超過一定的允許值,不會造成輻射污染,對人體的健康不會造成危害。真要撤了所有的基站,手機沒有信號無法打電話,更不要說使用手機暢快淋漓打游戲和看視頻了。不過生活中竟然“埋伏”著這么多基站,感覺還是蠻刺激的[4]。
根據我們以往的測試經驗來看,實際監測基站的電磁輻射的功率密度很低,在看視頻與數據傳輸的情況下,基站產生的電磁輻射功率密度的適時值和綜合值一般小于國家標準限值的百倍。
實例一:

圖2 實例一
從此例中以看出,當視頻作為數據交互工作時,在電磁輻射測試中測得的電磁輻射功率密度的適時值是0.339 μW/cm2。小于國家標準中要求的6分鐘均方根的綜合值0.397μW/cm2[5]。
實例二:

圖3 實例二
從例二中可以看出,當視頻作為數據交互工作時,在家中窗口正對基站時,在電磁輻射測試中測得的電磁輻射功率密度的適時值是3.969 μW/cm2。國家標準中要求的6分鐘均方根的綜合值是2.208 μW/cm2,小于國家電磁輻射標準限值的9到10倍。
在進行大數據量下載時,基站產生的電磁輻射功率密度的適時值基本是國家標準限值的一半,國家標準中要求的6分鐘均方根的綜合值一般低于國家標準限值的9到10倍[6]。
實例三:

圖4 實例三
在例三中,在做大數據量下載時,下載速率最快可達到80~100 Mbps,電磁輻射測試中測得的下載時電磁輻射功率密度的適時值是0.339 μW/cm2,最大瞬時可達到20 μW/cm2。小于國家標準中要求的6分鐘均方根的綜合值是4.154μW/cm2[7]。
從實例中可以看出,基站電磁輻射限值遠小于國家標準限值,不造成電磁污染,對人體的健康不會造成危害。所以民眾沒必要對基站電磁輻射產生莫名的恐懼和抵觸心理[8]。
總而言之,雖然移動通信基站電磁輻射普遍存在,但在大部分情況下都不會威脅到人們的生命安全,只要有效控制基站電磁輻射能量在特定范圍當中,還可能會對人體、生物以及有機體產生有益影響。事實上,地球屬于一個大磁場,比如雷電天氣會形成電磁場,就會產生電磁輻射,所以無須太過擔憂電磁輻射給人們帶來的負面影響。加上當前基站建設位置都較高,和人保持較大距離,所以可以忽略其對人體健康所產生的影響。■