探究移动通信基站的环境电磁辐射测量

(整期优先)网络出版时间:2019-03-13
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探究移动通信基站的环境电磁辐射测量

叶柱建周洋

四川省核工业辐射测试防护院(四川省核应急技术支持中心)四川成都610052

摘要:电磁辐射是当前移动通信基站建设面临的重要难题。以现阶段移动通信基站建设情况为基础,结合近年来移动通信基站环境特点,明确新时代发展对移动通信基站工作的要求,深层探索如何进行移动通信基站的环境电磁辐射测量工作,并明确其带来的影响,以此为保障公众日常生活和工作安全提供有效依据。

关键词:移动基站;通信环境;电磁辐射;测量

在社会经济不断发展的过程中,移动通信用户越来越多,对应的移动通信建设工作也在随之革新。当前大城市室外地区已经实现无线覆盖,相信在科学技术飞速发展的过程中,移动通信基站建设工作将会越来越有效。因此,在新时代发展背景下,要想满足客户提出的各项要求,并提升网络运行质量,要加大对环境电磁辐射测量工作的关注。了解当前移动通信基站可知,其在生活建筑中的应用非常广泛,如医院、居民楼、办公室等,但因为这些地方都具备建筑物密集、业务量高等特点,所以在实践工作中存在大量与环境电磁辐射有关的投诉,此时为了获取基层群众的支持,有关企业要做好移动通信基站环境电磁辐射测量工作。

1.电磁辐射

从本质上讲,电磁辐射也叫做非电离辐射,和电离辐射研究的粒子性不同,电磁辐射研究的是波动性。振荡的电场和磁场在空间依据波的形式传播,就构成了电磁波。这种现象在日常生活中随处可见,如红外光、可见光等。移动通信基站释放的电磁波就是电磁辐射,也就是非电离辐射。当前,我国为了保障群众生命健康安全、减少电磁环境污染,确保电磁辐射得到合理控制,中华人民共和国生态环境部提出了《电磁辐射控制限值》(GB8702—2014),其中针对电磁辐射照射数据进行了明确规定。对当前移动通信2G、3G及4G基站的电磁辐射来说,其发射频率范围在30MHz到3000MHz之间,电场强度公众曝露限值为12V/m,相应功率密度公众暴露限值为0.4W/m2【1】。

2.移动通信基站的作用

移动通信基站是无线电台站的一种形式,主要是指在无线电覆盖的范围内,依据移动通信交换中心,与移动电话终端间实施信息传递,属于无线电收发信号电台。以当前移动通信基站设计为例,其可以让手机随时随地收获信号,并对外传递信息。如在坐火车时,经常看到地面有很多又尖又高的铁架,旁边还有多个小房子(机房),并在上面印有运营商标识,这些就是基站。

简单来说,移动通信基站的基础功能是为手机等无线通信设备和网络的连接提供平台,属于无线电台站的一种形式。因此,企业在设计移动通讯基站时,会依据小区制设计移动通信系统,换句话说就是将整体网络服务区划分为多个小区,而每个小区都要设计一个或多个基站,以此用来控制所在区域的移动通信连接和管理工作。以我院多年来累计的上万个基站辐射环境监测工作情况为例,分析整理得到的环境监测结果可知,大部分基站都符合《电磁辐射控制限值》要求,且对应监测点数据远低于国家标准要求。虽然有极个别基站受天线主射方向距离公众位置较近等因素的影响,导致监测数值过高,但在整改之后,也可以达到标准需求【2】。

3.移动通信基站的环境电磁辐射监测分析

3.1条件

具体内容主要分为以下几点:其一,监测环境。测量工作者要保证其所处环境满足设备仪器和相关标准要求,如没有大风、没有雨雪,且温湿度达标;其二,测量高度。通常情况下选择在距离地面1.7m的位置进行测量,但为了保障测量工作的有效性,需要工作人员结合现场具体情况进行科学调节;其三,监测时间。首先,应在基站正常运行的情况下进行监测,一般来讲会选择在城市环境电磁辐射高峰期进行测量,如下午6点到晚间11点之间、早上5点到9点之间等。若是支持24小时进行全方位测量工作,工作人员要保障所选测量点不能低于十,且每次测量时间要高于15s,每个测量点都要持续进行五次,要是最终获取的数据变化较大,工作人员要延长测量时间;其四,监测点位。基站监测应以基站发射天线地面投影点为圆心,在半径为50m的圆柱体空间内,选取具有代表性的点位进行监测【3】。

3.2仪器

目前,环境电磁辐射检测工作中最常应用的设备仪器分为两种,一种是选频式宽带辐射测量仪,另一种是非选频式宽带辐射测量仪。前者主要用来测量周边环境存在的电磁干扰、低电平电磁强度等,不仅会用到干扰场强仪,还会引用频谱仪、测试接收机等内容构成的系统。在校准测量后,工作人员可以明确所在区域的电磁辐射强度。通常情况下,在引用这种仪器时,要保障获取数据存在3dB左右的偏差,频率误差也不能高于被测量频率的0.1%。了解现阶段我国移动通信基站工作情况可知,工作人员应用最多的设备仪器是非选频式辐射设备,比如早期的PMM8053电磁辐射分析仪主机配合相应电场探头,近期的NBM电磁辐射分析仪主机配合相应电场探头。由于每种探头覆盖频率有所差别,因此工作人员要在了解基站发射频率范围基础上,选择合适的探头进行监测,以此为环境电磁辐射测量工作的实施奠定基础。

3.3安全防护

研究移动通信基站环境电磁辐射,主要是为了预防群众受电磁辐射的影响,因此工作者要明确相应的安全防护措施,具体应从以下几方面入手:其一,做好公众宣传,明确移动通信基站必须要合理规划,且严格按照标准进行建设,以此保障电磁辐射可以控制在标准范围内;其二,源头防护。移动通信基站有宏站与微站之分。其中,前者具备发射功率大,覆盖范围广、电磁辐射较大等特点,因此在建设过程中应以大区域覆盖为原则,促使发射天线尽量远离人员可到达位置,以此降低公众曝露位置的电磁辐射。由于建筑物对基站通信信号有较强的屏蔽作用,因此宏站对大型办公楼、商业综合体、居住楼等无法实现全面的室内覆盖,此时就需要引用后者进行补充。微站发射功率小,方便在楼内多点布设。但要注意的是,工作人员在完成监测工作后,要保障其具备的发射天线表面电场强度均低于5V/m,在1m以外均低于2V/m,且满足《电磁辐射控制限值》12V/m的限值要求。其三,定期检查。对已经完成的移动通信基站而言,要对其进行定期抽查,及时了解当前的电磁辐射,以此为后续工作的实施提供有效依据;其四,一线员工的防护。对一线员工而言,可以通过减少接触时间、穿戴安全防护服装等方法来防护电磁辐射。

结束语

综上所述,在移动通信技术全面推广的背景下,不管是日常生活还是各行企业发展,其都展现出了极大的应用优势,并逐渐提高了人们对通信的需求。为了向群众提供更为优质和高效的用户服务,移动通信基站在优化通信技术的基础上,还要构建更多基站,这也表明未来将有大量基站进入到日常生活当中,此时为了让人们更快了解和支持移动通信基站工作,各企业要做好环境电磁辐射测量工作,因为只有这样才能让公众对移动通讯基站有正确认识,并减少他们的恐惧心理。

参考文献:

[1]张乐乐,吴广芬,尹云丽.移动通信基站电磁辐射影响因子分析[J].科技创新与应用,2018,No.244(24):46-48+50.

[2]周建飞,彭文峰,吕建红.基于GIS的移动通信基站电磁辐射环境影响分析[J].湖南电力,2018,v.38;No.240(03):17-20.

[3]《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(HJ972-2018).