通信基站辐射的妥善设计方案

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  基站天线辐射有严格安全标准进行控制

  关于公众受到移动通信基站天线产生的射频能量照射有国家和国际的安全标准。最广为接受的标准是由美国电气和电子工程师协会和美国国家标准学会(ANSI/IEEE),国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)和美国全国辐射防护与测量委员会(NCRP)所研制的。

  这些射频标准是以“平面波功率密度”来表示的,它的单位是mW/cm2。对于工作在800MHz-2200MHz频段的基站(例如,在美国的PCS 基站),1999 ANSI/IEEE规定的对于一般公众的照射标准是1.2mW/cm2。

  在1996年美国联邦通信委员会发布了关于他们所管理的频率和器件的射频标准,包括移动通信基站天线。美国通信委员会(FCC)关于移动通信基站天线的标准和ANSI/IEEE的标准基本上是相同的。

  1989年我国发布了国家标准GB10436-1989,即“作业场所微波辐射卫生标准”。这一标准对于微波工作人员所在的操作位所容许的微波辐射平均功率密度作了规定。对于连续波辐射:一日8小时暴露的平均功率密度为50μW/cm2,即日剂量不超过400μW/cm2。对于脉冲波辐射:一日8小时暴露的平均功率密度为25μW/cm2,即日剂量不超过200μW/cm2。对于肢体局部辐射(不分连续波和脉冲波),一日8小时暴露的平均功率密度为 500μW/cm2,即日剂量不超过4mW/cm2。

  我国的标准GB8702-88“公众照射导出限值”里规定对于频率从30MHz到3000MHz,即移动通信的频段,电场强度的限值为12V/m,功率密度为0.4W/m2(即0.04mW/cm2)。这一标准比较严格,低于绝大多数的国际标准。

  基站天线能满足安全标准

  妥善设计的移动通信基站天线能满足所有的安全标准,并且有较大的余量。

  一个移动通信基站天线安装在公众活动区域的10米上方,当它以最高强度工作时,它在靠近天线场地的公众活动区域可能产生的功率密度高达 0.01mW/cm2;但实际上功率密度在公众出入的地区,往往只有0.00001mW/cm2至0.0005mW/cm2范围。这些功率密度均远低于所有的安全标准和会出现潜在有害影响的标准。

  在离天线的基座约200米的范围内,功率密度在天线的基座的上方的俯仰方向可能比较大(例如在大楼的二层或者在山坡上)。即使有多个天线在同一个塔上,功率密度应在所有的高度和离开天线场地大于40米距离上低于美国通信委员会(FCC)的标准5%。在离开天线场地比200米更远的地方,功率密度不随俯仰角的上升而增加。

  1999年在加拿大温哥华,Thansandote等人在5所学校测量射频的电平,其中3所学校的建筑物上或者学校附近有基站。所有的学校都满足加拿大、美国和国际的射频标准,并且有较大的富裕量。

  一般而言,生活或工作在安装有移动通信基站天线的大楼的顶层不会存在安全问题。

  无论高或低增益天线的辐射能量都不会直线向下的。楼顶将吸收大量的射频能量。通常屋顶将可把信号强度降到1/10到1/5(钢筋混凝土或金属屋面将更多)。即使是按最坏的情况计算预测,对一个天线底下的楼层的功率密度也能够满足当前所有射频安全标准。在顶层公寓和走廊的实际测量证实功率密度远远低于目前所有射频安全标准。

  伪装基站天线需重视

  在某些情况下,由于设计不当(或安全措施不足),在移动通信基站的场地,其辐射可能不满足安全标准。

  如果天线是这样安装的,即公众可以进入离开天线本身的辐射表面8米以内的(指水平方向)区域,那么不受控制的(公众)照射标准就可能被超过。这可能发生在天线安装在靠近建筑物的楼顶的情况。举例来说,Petersen等人发现从发射1600瓦有效辐射功率的楼顶天线1米处,功率密度高达 2mW/cm2(而作为对照的ANSI/IEEE的照射标准只允许0.57mW/cm2-1.2mW/cm2)。

  对于安装在塔上的天线,似乎很难想象它会不符合安全标准。然而,有报道(主要来自北美和欧洲以外的地区)说,有一些直接面对邻近建筑物的移动通信基站天线,当有效辐射功率过大,天线增益较高和建筑物的屏蔽性能不良时,会超出安全标准。

  对于从事基站天线安装调试的工作人员,如果在工作时离开天线过近,有可能不满足安全标准。

  笔者认为有必要注意“伪装基站天线”的安放。为了减轻人们电磁辐射的担心,有一些基站天线被伪装成树木、路灯和广告牌。例如由于手机用户密集,在上海南京路,基站天线的密度是每200多米1个,在上海某可以容纳20万人的体育场,大量使用“伪装基站天线”。如果这些天线放在人们很容易接近的地方,那么就很容易超出安全标准。

  我国已有完善监测法规

  随着公众健康、环保意识的不断增强,移动通信基站的电磁辐射引起社会的广泛重视,所以近年来经常发生基站建设在选址和基建方面遭遇反对,工程被迫延期的情况,甚至有人大和政协的代表在提案里也予以关注。

  中国陆续出台多项管理办法

  对此,国家环境保护总局和信息产业部于近年来陆续颁发了数项标准与管理办法:

  《中华人民共和国环境影响评价法》

  《电磁辐射环境保护管理办法》(国家环境保护总局1997年3月25日)

  《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》HJ/T10.2-1996

  《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》HJ/T10.3-1996

  2007年4月6日,国家环境保护总局和信息产业部检测机构成立了联合工作组,共同开展通信基站电磁辐射测试方法的研究制订工作。2007年7月31 日两部委联合印发了“关于印发《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(试行)”(以下简称《方法》)的文件。该《方法》于2007年8月1日起执行,它规定了监测移动通信基站电磁辐射环境的方法,适用于超过GB8701规定豁免水平,工作频率范围在110MHz到40GHz内的移动通信基站、直放站和固定终端站的电磁辐射环境的监测,不适用于室内信号分布系统。

  该《方法》的特点是,缩小了测试范围,规定可将监测点位布设在公众可以到达的距离天线最近处,也可根据不同目的选择监测点位。而且,缩短了测试时间,监测时间由连续24小时调整为满足限值标准的任意6分钟。《方法》也具有可操作性,明确了测试仪器、测试部点、测试物理量以及测试环境的要求,并给出了记录和报告的参考格式。

  这个《方法》实施的意义在于有助于协调通信发展与环境保护的关系,有利于消除部分群众的忧虑和担心,在保证人民群众的安全和健康前提下,尽可能满足广大人民群众的通信需求。
基站建设需经过环保审批

  1.依据《电磁辐射环境保护管理办法》,移动通信基站项目申请立项前必须向环保部门办理申报登记手续。

  2.移动通信基站项目建设单位携带立项报告及批复和环评报告书到环保部门进行项目审批。环评报告书由具有一定资质的环评单位来完成。环评单位的资质及名称在国家环保总局的网站上可以查到。建设单位可以采取招标或直接委托的方式确定一家。

  3.环评报告书编制完成后,依据《中华人民共和国环境影响评价法》第二十二条规定,经过建设单位行业主管部门预审后,建设单位携带环评报告及其他相关文件报环保部门审批。环保部门组织专家对环评报告书进行评审,提出修改意见。环评报告书修改后经同意通过审批。

  4.项目建设完成后,建设单位委托有资质的机构编制环境保护验收监测报告。

  5.项目建设完成后,建设单位向负责审批的环保行政主管部门申请项目竣工环保验收,提交建设项目竣工环境保护验收申请报告,并附环境保护验收监测报告或调查报告等资料。

  6.环保部门进行建设项目竣工环保验收。

  7.符合验收条件的,批准验收报告。并颁发《电磁辐射环境验收合格证》。

  8.项目开通运行。

  为了保障基站辐射安全,也需要进行检测。从大的方面看监测基站的电磁辐射可以采取两种方法:采用电磁场仿真软件来进行估算(例如EMF Visual,SatMap等软件);现场测量的方法。其中现场测量是最主要的方法。

  基站辐射并不会影响人身健康

  移动通信基站是低功率、多通道、双向的无线电设备。手机也是低功率、多通道、双向的无线电设备。当你用手机通话的时候,你(或许还有你周围的数十人) 在和附近的基站通话。你的电话就从那个基站进入正规的陆地线路电话系统。因为手机和它们的基站是双路的无线电设备,手机和基站产生射频(RF)能量(它们就是用射频能量来进行通信的),并且射频能量会照射靠近手机和基站的人们。但是,由于手机和基站都是低功率(短距离),从它们所发出射频能量的电平通常都是很低的。例如一般的基站发射机的功率在20瓦到50瓦的范围,只相当于家里的一个普通灯泡。

  国际科学界的大多数舆论都认为,只要人们不是直接靠近基站天线,从移动通信基站天线发射的功率都远远不足以对健康产生危害。

  极为重要的一点是要知道:产生射频能量的天线和安放天线的结构(铁塔或桅杆)是不同的。人们需要保持距离的是天线而不是安放天线的塔。

  同样要注意,有很多不同移动通信基站的设计,它们的功率大小,它们的特性以及对人们的射频能量照射变动范围很大。

  比手机辐射潜在安全问题低

  移动通信基站天线和手机天线的情况并不一样。关于手机本身对于人类健康的影响是有一些理由需要忧虑。这些忧虑的存在,是因为手机的天线发送它们的大部分射频能量到使用者的身体非常小的体积内(如头部)。基站天线并不会建立这样的“热点”(除非你是直接贴在一个基站天线的前面)。因此,考虑手机所潜在的辐射安全问题实际上并不适用于基站天线。

  和其他辐射源比危害小

  虽然移动通信基站天线发射的能量与无线电和电视广播天线辐射的能量在频率上有所不同,例如调频广播频率(88MHz到108MHz),电视(几十 MHz到830MHz),手机(800MHz到2170MHz),但是都属于射频。人们从调频广播和甚高频电视天线吸收的射频能量比从移动通信基站天线吸收的射频能量要多;一旦能量被吸收,对于人体的影响主要取决于其强度。

  X-射线的频率已超过1百万MHz(1000GHz)。在这样极高的频率,电磁粒子有足够的能量打破化学键(电离)。这就是X射线损害细胞的遗传物质的方式,从而可能导致癌症或先天缺陷。

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