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蜂窝移动通信基站电磁辐射对人体影响的探讨
2008年7月10日 13:55    中国无线电    评论()    
作 者:王孟均 沈丰年 秦芳等

    4  系统测试方法及数据分析

    4.1测量位置选取要求

    由于测量环境往往达不到理想状态,辐射电磁波传播存在阴影效应和快速衰落,以及大量散射波和吸收体在周围的存在,会导致场强的不均匀性分布,因此,测量位置的选取对于我们所要进行的测量来说至关重要。

    应以基站为中心200m范围内选择测量位置,在测量蜂窝基站电磁辐射环境时要求:

    (1)测量环境气候条件应尽量避开大风、雨、雪、冰雹天气;

    (2)测试点应尽量避开高大建筑物、树木、高压电线及交通干线;

    (3)进行地面测量时,测量高度取1.7m,测量高层建筑时,应在阳台或室内选点;

    (4)测量时间应选择在用户使用手机高峰期;

    (5)读数为每个测量点连续读5次,每次测量时间不小于15s,并读取稳定状态的最大值。但测量起伏过大时,应适当延长测量时间。

    4.2辐射测量

    经过以上步骤的连接和设置之后,并结合测量位置的选取要求,本文选择安顺市委大院金钟社区辐射测试作为探讨实例。金钟社区人口比较密集,政府机关办公以及群众日常生活均在此区,目前,有中国联通公司和中国移动公司的GSM900MHz频段的网络覆盖整个社区,人们大部分时间都暴露在这样的环境中。并且我们时常接到该社区群众对基站电磁辐射对其身体影响的投诉。于是,根据情况,我们在人口密集区域选择8个不同的位置,运用便携式场强测量系统TS-EMF对蜂窝基站的场强和功率密度进行测量。

    通过对GSM900频段信号的多次测量,最大值场强在距离基站50m的办公楼内测到。在办公楼内,采用均值和峰值测量模式得到的测量图如图2所示。图(a)表示该位置GSM900频段被测信号的的场强峰值频谱,图2(b)表示该位置GSM900频段被测信号的场强峰值分布情况。

    图2  (a)场强峰值频谱图(b)场强峰值分布(GSM900MHz频段)

    4.3测量结果分析

    除了通过对电场强度、功率密度的测量外,我们增加了对SAR的计算来评估辐射对人体暴露量的影响,本文重点探讨SAR对人体大脑的影响。由(1)式可知,测量人体组织中电场强度E可通过测量得到,其他关于人体脑组织的组织密度ρ和组织传导率σ可在FCC数据库中查询得到,如表3所示。

    表3  人体脑组织电离属性

    目前,一般用场强暴露指数IE、功率密度暴露指数IP、SAR暴露指数ISAR三个指标来衡量电磁辐射对人体暴露的影响。IE=E/E0,IP=P/P0,ISAR=SAR/SAR0。其中,E0、P0、SAR0为表2中国标规定的限值。我们分别对在社区8个位置测得的数据进行了整理,结果如表4所示。

    表4  最大峰值相对限值千分比

    我们发现场强、功率密度最大值均出现在办公楼位置,电场强度为0.42V/m,这是限制值的35‰;功率密度为14.8×10-5W/m2,这是限制值的0.37‰;SAR为1.31×10-4W/kg,这是限制值的0.131‰。而最小电场强度在居民2号楼处测到,电场强度为0.13V/m,这是限制值的10.9‰;功率密度为3.18×10-5W/m2,这是限制值的0.08‰;SAR为1.28×10-5W/kg,这是限制值的0.013‰。

    本次试验数据表明,市委大院的金钟社区各位置的电场强度、功率密度和比吸收率SAR都远远低于GB8702-88及《电磁辐射暴露限值和测量方法》标准。因此,该社区的电磁辐射不会对人体造成伤害。由于该被测量小区是我国较为典型的密集型使用蜂窝基站的社区,我们可以初步断定,目前我国现存的蜂窝基站在符合国家标准的情况下不会因为电磁辐射对人体造成伤害。

    5  结束语

    本文简要地探讨了蜂窝基站电磁辐射对人体暴露的影响,并测量了典型小区各测量位置的电场强度、功率密度及比吸收率SAR,实验结果表明这些参数均符合要求。从中我们可以分析得出,在严格遵照国家标准的前提下,蜂窝移动通信基站对人体是安全的。但对于测量位置还存在其他无线通信系统诸如GSM1800、WLAN等的射频场,还需要综合评估其对人体的影响。

    参考文献

    [1]《电磁辐射防护规定》(GB8702-88),中国国家标准,1998

    [2]《电磁辐射暴露限值和测量方法》

    [3]熊皓,《电磁波传播与空间环境》,电子工业出版社

    [4]王一平,郭宏福,《电磁波》,西安电子科技大学出版社

    [5]夏跃兵,“无线电磁环境监测与分析”,《中国无线电》2006年第6期47页-52页

    [6]姜维国,卜立军,王学诚,“GSM移动通信基站电磁辐射污染状况研究”,《环境监测管理与技术》2006年第5期35页—36页

    [7]FederalCommunicationsCommission (FCC), 2006. FCC web site on Tissue Dielectrics . http://www.fcc.gov/fcc-bin/dielec.sh

    [8]Md.RafiqulIslam, Othman O. Khalifa, etc “Radiation Measurement from Mobile Base Station at a University Campus in Malaysia”, American Journal of Applied Sciences 3 (4) 1781-1784, 2006

    [9]ICNIRP,(1998):“Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300GHz)”, Health Physics 74(4), pp.494-522

[1]  [2]  编 辑:张翀
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