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小区无线通信基站辐射对居民的影响

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小区无线通信基站辐射对居民的影响

摘要:随着无线通信技术的发展及普及,人们的生活和工作更加便利,近年来,无线通信用户的数量呈现不断增长的趋势,其对无线通信的依赖程度也逐渐提升。在环保理念不断深化的过程中,民众更加关注小区无线通信基站的电磁辐射问题,因为缺乏无线通信基站方面的知识,民众中可能存在无线通信基站会危害身体健康的错误想法,进而做出破坏通信基站设施的行为,因此,帮助居民了解小区无线通信基站电磁辐射的影响十分必要。

关键词:无线通信基站;电磁辐射;电场强度

0引言

基站到居民住所沿线的地理形态及地貌、基站到居民住所距离长短、基站发射功率等是无线通信基站影响居民生活的关键要素。在影响因素研究方面,众多学者则侧重无线通信基站电磁场分布状况、影响规模大小及发射功率等因素,而并未考虑到随着数据业务、话务量的变化,无线通信基站的电磁辐射也会发生改变,所以其无线通信基站电磁辐射影响数值研究结论与实际值存在一定的偏差。再加之居民区智能化系统“多网合一”建设及信息技术不断更新,电磁辐射的影响因素更加复杂。本研究对小区无线通信基站电磁辐射对居民生活的影响进行了分析,以期居民能够理性地看待无线通信基站电磁辐射问题。

1基站电磁辐射

1.1电磁辐射强度

近年来无线通信基站的数量越来越多,信号覆盖面积不断扩大,小区居民普遍担心电磁辐射会对自身健康产生不良影响。根据电磁辐射的定义来看,作为特殊的能量,其强弱的不同直接关系到影响环境的程度。电场强度、发射功率、及功率密度可以表示无线通信基站的电磁辐射的大小[1]。(1)电场强度。电场强度能够对不同空间位置的电厂方向、强弱进行体现,基本单位为V/m,通常情况下,带电体周围的电场相对较强,离带电体越远,则电场越弱。而kV/m是高压电器设施、输电线等场所的工频电场强度单位。(2)发射功率。基站电磁辐射的发射功率单位为W,辐射功率与形成的电场强度、磁场强度呈正比关系。(3)功率密度。无线通信基站在单位面积和单位时间,发射、接收的高频电磁能量即为功率密度。功率密度基本单位为W/m2,但是在高频电磁辐射环境下,进行评估时候,通常借助mW/cm2表示功率密度。

1.2基站电磁辐射

基站电磁辐射的强弱和天线主瓣轴在主轴方向上同天线的距离的平方呈反比关系,即在自由空间条件下,间距平方与独立无线通信基站信号存在指数曲线衰减的联系[2]。结合电磁辐射不断衰减的规律,基于水平面,在主轴方向上,天线主瓣轴向上时,其电磁辐射最强,随着同天线间距的变大,电磁辐射越来越弱。进行现场监测时,在同基站不远的区域中,若监测仪器位于天线正下方,那么监测数值通常不大,有时还可能监测不到电磁波,这主要是因为这一位置基本都是绕射波和多径反射波,所以不容易监测到电磁辐射。在间距不断扩大的过程中,监测到的电磁辐射数值也会不断增大,但是其强弱程度同间距呈反比关系。

1.3基站电磁辐射的理论运算

结合国家颁布的《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》,根据基站电磁辐射的理论运算方法,对Pd(微波远场轴向功率密度)进行运算,具体公式如下:Pd=P•G/4πr2上述公式中,G表示天线增益/倍数,r表示天线和监测位置的轴向距离(/cm),p表示发射机平均功率(/mW)。结合运算所得的功率密度,能够对E(电场强度)进行运算:。其中电场强度单位为V/m;Pd表示功率密度,单位是mW/cm2。天线轴向达标距离会因为天线型号的差异而出现变化。即使天线型号保持一致,也无法确保各个区域内的天线轴向达标距离完全一致。若无线通信基站位于城市市区,那么天线轴向达标距离的最小值是12米;若基站位于城郊,那么天线轴向达标距离的最小值是13米;若基站位于农村地区,那么天线轴向达标距离的最小值是14米[3]。理论运算过程中的参数均为最大极限值,所以运算结果通常都比实际数值要大。由于受到各方面因素的影响,包括建筑物阻挡等,因此,通常都会将运算结果与监测结果进行对比,将此作为最终数值。

1.4基站电磁辐射的实际监测结果

通过抽查监测无线通信基站的方式,将监测结果同实际状况进行对比,可以发现,通过天线架设手段开展分类汇总分析时,使用不同架设手段,基站周边环境的电磁辐射强度不存在较大差异。监测显示:同国家限定公众照射功率密度为40μW/cm2这一标准相比,全部基站电磁辐射功率都较小[4]。如果并不处于基站辐射方向,且同天线存在间距,那么电磁辐射的环境影响几乎不用考虑。

2无线通信基站电磁辐射对人体健康的影响

在无线通信技术日益成熟的过程中,衍生出了许多新业务,这些业务为人们的生活、工作各个方面带来了极大的便利,在不同行业均发挥着重要作用。据相关统计资料显示,截止到2015年,无线通信的使用率就接近94%,而且无线通信基站的数量日益增多。因此,居民在享受便利生活的同时,也会考虑基站电磁辐射对健康的不良影响。在无线通信技术迅猛发展的同时,基站也在不断变化,其由第一代模拟移动通信系统逐步转变为4G移动通信系统,其中很多都使用原有的蜂窝小区制基站,利用了当前先进技术,基站的平均覆盖距离仅为数百米,并且也存在发射功率低的问题,因此其产生的电磁辐射影响不会很大。由于小区无线通信基站的覆盖区域存在一定的限制,再加上基站通信容量不能超出标准,所以众多运营商均结合小区居民的需求对网络通信容量进行调整。在该区域内,通话容量会随着蜂窝的密集及大小程度的不同而变化,二者呈反比关系。运营商在考虑网络覆盖面积的过程中,要想实现无缝化的目的,就需要对通信盲区进行控制,通过分期、批量化进行扩容处理,这样建造的基站数量也就相对较多[5]。运营商通常在小区附近对基站进行建设,原因在于手机信号是以基站为基础的,基站网络覆盖面积有限,对手机数量的承载也有限,而小区居民的数量较多,如果没有基站,通话就会受到影响,数据的有效传输也会受到干扰,但是居民又都担心存在电磁辐射影响,这样二者就会存在矛盾。无线通信基站并不是所有位置都存在电磁辐射,比如,正下方位置的信号就不强,若在小区楼顶的位置对基站进行建造,就充分利用了这一特点,这样就能够确保楼下居民所接受到的电磁辐射量达到最小。不仅无线通信基站,就是居民所使用的手机同样存在电磁辐射,基站同居民之间的间距较大,而基站电磁辐射的强度会随着传输间距的变大而降低,但是使用手机的过程中人与手机却是直接接触,相较而言,手机的电磁辐射要远远大于基站。以手机为例进行分析,基站在实现居民通信的过程中,如果手机同基站的间距较大,那么电磁辐射范围就越大,因为这时基站信号比较弱,手机需要对较大的电磁波进行发射,以确保通话质量[6]。电磁波在空气这一介质中传播时,会出现明显的衰减情况,在遇到建筑物时,更是会大大减弱,根据国家标准所建造的无线通信基站,几乎不会对小区居民的生活产生不良影响,所以其完全不用担心基站的电磁辐射影响。

3结论

综上所述,对于小区无线通信基站电磁辐射对居民生活的影响,公众应提高关注度,居民、企业及政府机构应携手合作,将无线通信技术的作用充分发挥出来。首先,政府机构要利用媒体开展推广、宣传活动,引导居民正确看待电磁辐射的影响,而不必过度紧张和恐慌。同时也要提前做好规划设计工作,根据住宅建设标准及城市基础建设规定,对小区无线通信基站进行科学、合理的规划;其次,企业技术工作者也要对该领域新的技术进行开发和研究,提升天线发射系统的标准和要求,将基站电磁辐射对居民生活的影响降到最小。只有这样才能在为居民生活提供便利的同时,减少居民对电磁辐射影响的担忧,从而为居民营造出良好的生活环境。

参考文献:

[1]李丰硕,陈志.移动基站电磁辐射对环境影响的建模仿真及分析研究[J].中国新通信,2013,15(13):31-33.

[2]马文华,姚硕,梅晓蕾,等.浅述通信基站电磁辐射测量[J].中国计量,2013(7):76-77.

[3]刘忠于.通信基站电磁辐射对环境的影响分析[J].中国无线电,2015(4):30-31.

作者:胡敏刚 单位:甘肃省通信产业工程监理有限公司

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