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移动通信基站电磁辐射防护的技术要求

浏览:5245  来源:通信人在线  日期:2022-05-15

一、概述

特别是随着数字蜂窝移动通信系统的不断演进,其大规模建设使得移动通信基站在陆上随处可见。为了确保无线信号的有效覆盖,基站按蜂房式设置,其型式包括宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝等,这就为人们带来了一个困扰,即电磁辐射问题。如此多的移动通信基站,对公众人身的安全带来的危险必需引起高度的重视。

电磁辐射(electromagnetic radiation)在国家标准GB/T 4365-2003《电工术语 电磁兼容》中的定义是:能量以电磁波形式在空间传播称之为电磁辐射。既然是一种能量,在与人体组织交互作用时必然存在着潜在的危害。这种危害人们势必要加以限制,亦即采取各种措施来控制其能量的大小,使电磁辐射对公众的危害控制在人们可接收的范围之内,这即电磁防护或电磁环境防护。那么对于移动通信基站必然使电磁防护的重点场所,为此,我国通信行业标准YD/T 5202-2015《移动通信基站安全防护技术暂行规定》对移动通信基站的安全防护给出了技术要求,其中包括电磁敷设的防护要求。

欲更多了解无线通信的电磁辐射与人体健康介绍的请进入

二、基站的电磁辐射防护要求

1、电磁辐射限值

YD/T 5202标准规定:移动通信基站的电磁辐射限值标准应执行我国国家标准GB 8702《电磁辐射防护规定》和环保行业标准HJ/T 10.3《辐射环境保护管理导则-电磁辐射环境影响评价方法与标准》。其电磁辐射限值分别应符合下表2-1-12-1-2的规定,即分为职业限值和公众限值。

2-1-1:职业照射导出限值

2-1-2:公众照射导出限值

移动通信设备产生的电磁辐射仅为环境电磁总量的一部分,为使公众受到的总照射剂量满足GB 8702的规定值,单个项目的影响应符合HJ/T 10.34.2条的规定。所谓单个项目具体是指电信业务经营者针对某种移动通信系统制式下的单个工程建设项目,如GSMCDMAWCDMATD-SCDMALTE5G等新建或改扩建工程项目。

值得注意的是:YD/T 5202-2015所规定的电磁辐射限值要求是依据1988年版的GB 8702《电磁辐射防护规定》,而GB 8702-1988标准在2014年进行了第1次修订,修订后标准的名称变为GB 8702-2014《电磁环境控制限值》2014年版的GB 8702增加了1Hz~100kHz频段电场和磁场的公众曝露控制限值,并删除了职业限值的要求。但公众曝露控制限值在原有频段的数值没有变化。

欲详细了解上述相关标准具体内容的请进入GB 8702-2014HJ/T 10.3

2、防护要求

公众能够达到但基站电磁辐射水平不符合公众限值要求的区域应采取可靠的安全防护措施。对于基站电磁辐射超过限值的区域可采取下表1-2所列的措施。

1-2:移动通信基站电磁防护措施

YD/T 5202-2015标准中还对基站机房、基站塔桅的安全防护提出了技术要求。若要详细了解该标准具体内容的请查阅下附件。

附件:YD/T 5202-2015《移动通信基站安全防护技术暂行规定》

欲详细了解YD/T 5202标准情况介绍的请进入

三、基站电磁辐射的理论计算

1、人们的困惑

从以上标准,我们知道,只要移动基站的电磁辐射强度在国家标准控制限值以下,对所有人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)都是绝对有安全保证的。然而对于移动通信,为了提高其覆盖和接通率,有大量的基站建在人们长期居住、工作、生活的城市人口高密度区,其电磁辐射成为人们高度关注的焦点。在移动通信工程建设过程中,往往会有一些人士担心其电磁辐射而带来健康的危害,因抵触而导致工程麻烦,结果会造成一定区域的信号覆盖。实际上,移动通信基站的建设设计时,是严格按照国家标准与相关行业标准的要求,使电磁辐射的剂量远远低于国家标准中公众照射的限值要求的。为此,下述对基站电磁辐射的理论计算做以分析,以解人们的困惑。

2、计算分析

电磁辐射强度的理论计算公式为:

S = P/4πr 2

式中,S为功率密度:P为天线发射功率;r为发射点与测量点之间的距离。根据此公式,某一地点的电磁辐射强度S与发射功率P成正比,而与该点到发射点的距离r的平方成反比。

依据相关设备的技术参数,2G移动通信基站天线向一个扇区实际辐射功率为14.26W,将基站功率代入上式估算,在距离2G基站10米处的功率密度为:

SP/4πr 214.26/(4π×100) = 0.0113W/m2 1.13μW/cm2

3G基站的发射功率为2.38W,其3G基站经计算就只有约0.19μW/cm2。相比表2-1-2可知,此计算值要远远小于国家标准控制限值以下的要求(表中规定30MHz~3000MHz频段的功率密度为0.4 W/cm2)。

一般GSM基站天线高度均在3555米,电磁波在空中传播衰减很快,而且当电磁波穿过一般砖墙时要衰减6dB左右(折合4倍),穿过带钢筋的墙要衰减20dB左右。因此,将GSM基站天线建在一般住宅楼顶时,楼内居民是绝对安全的。

再拿5G基站来说,由于其带宽大、容量高,其发射功率相对于2/3/4G系统要高很多,其在3500MHz频段时,发射功率可达320W,套入上公式计算,在10米处其功率密度S仅为0.25 W/cm2,也远小于国家的限值。5G在采用高频段时,频率越高其衰减越快。还有在5G技术的支撑下,为了减少发射功率,往往采用微基站(功率仅为10瓦)和微微基站(功率甚至只有250毫瓦)等。

另外,我国在GB 8702规定电磁辐射的限值时,要远比国外严格,如美国是0.6 W/cm2,欧洲为0.45W/cm2。因此,可见移动通信基站的电磁辐射强度对人体健康的影响是微不足道的。

3、实际的保障

实际上,为了确保移动通信基站的电磁辐射强度满足国家的限值要求,在工程建设设计阶段,按照国家标准GB/T 51391《通信工程建设环境保护技术标准》的要求,必须要经过电磁辐射强度的评估预测的,并且给出了详细的评估方法和评估预测的计算方法的。在工程验收阶段,各电信运营商都会邀请第三方监测机构对电磁辐射的实际指标进行检测的。

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附录
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