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通信建设项目环境保护中电磁辐射强度的评估计算

浏览:8661  来源:通信人在线  日期:2022-09-10

通信建设项目环境保护中,电磁辐射保护是一项极为重要的环境保护内容。我国通信行业标准GB/T 51391《通信工程建设环境保护技术标准》给出了无线通信局(站)及相关无线通信系统的电磁辐射强度的计算及是否超标的判断等,用以通信建设项目的环境影响评估与评价。下述给以简要的介绍,如要详细了解的请查询该标准原文。

欲详细了解GB/T 51391标准原文的请进入

一、关于无线通信局(站)产生的电磁辐射强度的计算

1、计算步骤

无线通信局(站)产生的电磁辐射强度,应按以下基本步骤进行预测计算:首先了解电磁辐射体的位置、发射频率和发射功率及天线技术参数等信息;然后确定电磁辐射体是否可免于管理,是否需要做电磁辐射影响评估;如果需要评估,应先明确电磁辐射防护的公众暴露控制限值、公众暴露管理限值和评估范围;最后进行电磁辐射强度预测计算或现场测量。

2、计算范围

对于不满足可免于管理的电磁辐射体,其电磁辐射计算范围可按下表1-2要求确定。在电磁辐射计算范围内,应对公众经常活动的场所进行评估。

1-2:电磁辐射计算范围的确定

GB/T 51391标准的上一版本YD 5039-2009中还要求,评估后应划分三个区域:公众辐射安全区、职业辐射安全区和电磁辐射超标区,可按下图1-2执行。但由于新的GB 8702《电磁环境控制限值》取消了职业辐射限值的要求,所以GB/T 51391就没有再对评估区域进行划分了,图1-2仅供参考。

1-2:三个电磁辐射区域划分示例

3、可免于管理的电磁辐射体:

依据GB 8702的规定:从电磁环境保护管理角度,下列产生电场、磁场、电磁场的设施(设备)可免于管理:一是100kW以下电压等级的交流输变电设备;二是向没有屏蔽空间发射0.1MHz~300GHz电磁场的、其等效辐射功率小于下表1-3中数值的的设施(设备)。

1-3:可豁免的电磁辐射体的等效辐射功率

二、对于单项无线通信系统产生的电磁辐射强度的计算

对于不满足表1-3要求所豁免的,其单项无线通信系统,电磁辐射强度的预测计算方法应参照现行环保行业标准HJ/T 10.2《辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法》,包括电场强度和电磁功率密度。本方法适用于微波天线、卫星地球站天线和移动通信板状天线,不适用于移动通信智能天线。电磁场区域可划分为近场区和远场区,其含义详见下表2-0

2-0:近场区和远场区的概念

1、预测计算模型

1)近场区的计算:射频近场区的电磁场分布较复杂,会受到多种因素的影响。如果天线周围环境理想,没有影响电场或磁场分布的物体存在,在已知天线电流分布的情况下,可以采用准静态电磁场理论预测计算。可采用下式估算近场区最大功率密度Sdmax。式中,PT为天线输入功率(W)Sa为天线实际几何面积(m2)。该式计算出的预测值,是对于具有正方形口面和圆锥形口面天线的情况下天线近场区内最大功率密度值(精度<±3 dB)

Sdmax = 4PT/Sa      W/ m2

由于实际情况比较复杂,近场区电磁辐射强度一般以实际测量为准。

2)远场区的计算:

对于单辐射体单载频,在远场区某观测点的功率密度(S)可按下式计算,式中的符号的含义及取值详见下表2-1与天线的相对位置见下图2-1

S = 0.25π-1G PT×[f(θΦ) r -1 + f(θ’Φ’)ρr’-1] 2       W/ m2

2-1:单辐射体单载频在远场区功率密度(S)计算式符号的含义及取值

2-1:距离和角度的定义

在观测点靠近地面时,f(θΦ)f(θ’Φ’)数值近似相等,上式可简化为下式,式中:F(θΦ)为相对于各向同性辐射的天线相对增益系数,取值在0~1之间,f(θΦ)=[ F(θΦ)]1/2

S = 0.25π -1 r -2 G PT×F(θΦ) ×1+ρ2       W/ m2

电场强度EV/m)和磁场强度HA/m)按下式计算,式中η0为自由空间的波阻抗,η0377(Ω)

E =η0S1/2    H =S/η01/2

对于单辐射体多载频,设单辐射体有N个载频,每个载频在观测点处产生的功率密度为Si,则产生的总功率密度S应为NSi的累加和。如果N个载频的发射功率相同,则有:

S = N·Si     W / cm2

产生的电场强度和磁场强度综合值仍按前述公式计算。

三、对于多个单项无线通信系统产生的电磁辐射强度

对于多个单项无线通信系统共站址时,在观测点处产生的电磁功率密度应分别单独预测计算后再综合计算。

四、计算结果是否超标的判断

判断无线通信系统在观测点处产生的电磁辐射强度是否超标,应按下表4中的公式测算。式中的场量应为功率密度(S)

4:计算结果是否超标的判断中公式

在表4中,前两项为原版本YD 5039-2009中为单辐射体多载频的判断式,但在GB/T 51391中没有给出了,仅供参考。后两项为判断多个单项无线通信系统在观测点处产生的电磁辐射强度和观测点处的综合电磁辐射强度是否超标的判断式。

五、相关要求

GB/T 51391中,对于无线通信局(站)的电磁辐射预测计算还给出了以下要求:

1、在预测计算电磁辐射强度有困难或计算的数值接近限值时,可进行实地测量或模拟类比测量,测量方法应符合现行标准HJ/T 10.2《辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法》的要求。移动通信基站的测量方法应符合《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(国家环保总局环法[2007]114号)的要求。

欲详细了解HJ/T 10.2标准情况及“国家环保总局环法[2007]114请进入

2、在无线通信局(站)的电磁辐射预测计算时,应考虑以下表5-1中的几方面内容。

5-1:无线通信局(站)的电磁辐射预测计算时应考虑的问题

3、对于电磁辐射超过限值的区域,在原版本YD 5039-2009中给出了可采取调整无线通信局(站)站址的措施、调整设备技术参数的措施和加强现场管理的措施,具体详见下表5-2,仅供参考。

5-2:电磁辐射超过限值的区域可采取的措施

欲进一步了解我国关于通信建设项目环境保护标准情况的请进入

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