- 無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )輻射源及特點(diǎn)
- 無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )電磁輻射傷害定量分析
- 應對無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )電磁輻射的措施
- 嚴格頻率管理，規范電磁輻射設備設置
- 嚴格大功率短波長(cháng)無(wú)線(xiàn)電臺站審批
無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )輻射源及特點(diǎn)
一般來(lái)說(shuō)，在無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )中，基站發(fā)射系統、衛星地球通信站、移動(dòng)臺(手機，小靈通等)、無(wú)線(xiàn)路由器、無(wú)線(xiàn)AP，都是可以產(chǎn)生各種形式、不同頻率、不同強度的電磁輻射源。
電磁輻射場(chǎng)區可分為近區場(chǎng)和遠區場(chǎng)。通常，對于電壓高電流小的場(chǎng)源(如發(fā)射天線(xiàn)、饋線(xiàn)等)，電場(chǎng)要比磁場(chǎng)強得多;對于電壓低電流大的場(chǎng)源(如某些感應加熱設備的模具)，磁場(chǎng)要比電場(chǎng)大得多。遠區場(chǎng)為弱場(chǎng)，其電磁場(chǎng)強度均較小。所以，對于一個(gè)固定的可以產(chǎn)生一定強度的電磁輻射源來(lái)說(shuō)，應注意電磁輻射近區場(chǎng)的防護，包括對作業(yè)人員及處在近區場(chǎng)環(huán)境內人員的防護，和對位于近區場(chǎng)內的各種電子、電氣設備的防護。而在遠區場(chǎng)，通常對人的危害較小，這時(shí)應該考慮的主要因素就是對信號的保護。
無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )電磁輻射傷害定量分析
輻射傷害分為游離輻射傷害和非游離輻射傷害。當高能量電磁波把能量傳給其他物質(zhì)時(shí)，有可能撞出該物質(zhì)內原子、分子的電子，使物質(zhì)內充滿(mǎn)帶電離子，這種效應稱(chēng)為“游離化”，游離化電磁波產(chǎn)生的傷害就稱(chēng)為游離輻射傷害，游離輻射傷害會(huì )與身體內的物質(zhì)搶奪電荷，產(chǎn)生離子破壞生理組織。非游離輻射傷害分為熱效應的非游離輻射傷害和無(wú)熱效應的非游離輻射傷害，非游離傷害為一中低能輻射，產(chǎn)生的能量不打斷分子鍵或使原子游離。
產(chǎn)生游離輻射傷害的電磁波頻段是1012～1024Hz，而無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )中使用的頻段為150MHz、450MHz、800MHz、1.9GHz、2.4GHz、3.5GHz及5GHz或更高頻段，所使用的頻段全落在了非游離傷害所屬的頻率范圍內，遠低于1012Hz，所以無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )中的電磁輻射不會(huì )對人體產(chǎn)生游離輻射傷害，僅對人體產(chǎn)生非游離輻射傷害。
熱效應定量分析
人體是一個(gè)有機的生物體，時(shí)刻都在進(jìn)行著(zhù)新陳代謝，新陳代謝產(chǎn)生熱量可以使人體體溫維持在正常的溫度范圍內，以保證人體生理系統的正常生理機能。生理學(xué)研究表明，人體新陳代謝產(chǎn)生熱量約為100W，人身體表面積約為2m2，若人體要保持溫度平衡，則人體要向外輻射能量的功率大小也應該為100W
而人體對微波的吸收約為50%，所以，當輻射場(chǎng)強功率大于10mW/cm2時(shí)，人體吸收輻射平均功率也大于5mW/cm2，這時(shí)人體平均散熱功率小于人體吸收輻射平均功率，多余的能量回存在體內，造成對人體的傷害。故輻射功率密度傷害規格為8～10mW/cm2。
單一輻射場(chǎng)強密度與安全滯留時(shí)間
由于無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的射頻輻射傷害具有累積效應，所以當處于射頻輻射下時(shí)，人體是不會(huì )立即受到傷害的，只有隨時(shí)間推移，累積到一定程度時(shí)才會(huì )對人體造成傷害。這個(gè)累積過(guò)程為安全滯留時(shí)間。按ANSI(AmericanNationalSecurityInstitute)規定
其中，K1為頻段內場(chǎng)強密度規格值，與頻率關(guān)系如圖1所示，對某頻率是一定值。K2為該頻段場(chǎng)強密度現場(chǎng)測量值，場(chǎng)強密度的現場(chǎng)測量值越大，安全滯留時(shí)間T越短;反之測量值越小，安全滯留時(shí)間T越長(cháng)。
多個(gè)不同頻段輻射源安全滯留時(shí)間
多個(gè)頻段輻射源下，安全滯留時(shí)間為單一輻射源安全滯留時(shí)間和。
手機射頻輻射的定量分析
在無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )中，手機、小靈通、筆記本電腦移動(dòng)臺是離使用者最近的輻射體，本文以手機為例定量分析手機對人體的輻射。
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手機輻射傷害的電性參數
設手機輻射場(chǎng)強密度為E(V/m)，手機輻射功率為P(W)，輻射天線(xiàn)增益比值為G，手機距頭部的距離為R(m)。
手機天線(xiàn)為單棒狀無(wú)方向性天線(xiàn)，故其增益為0dB，增益比值為1;R一般為3cm。手機輻射傷害大小是通過(guò)手機輻射功率密度K大小來(lái)度量的：，Z=377Ω，為空間阻抗歐姆，故P越大，E也越大，傷害也越大。同時(shí)，在定量分析手機輻射傷害情況要判定輻射傷害是屬于遠場(chǎng)輻射還是近場(chǎng)輻射傷害，判斷的臨界標準為。當時(shí)，為遠場(chǎng)輻射傷害;當時(shí)，為近場(chǎng)輻射傷害。計算近場(chǎng)輻射傷害時(shí)，輻射場(chǎng)強密度要考慮靜電場(chǎng)和感應場(chǎng)。
1800MHz/900MHz手機的輻射情況分析
使用1800MHz手機，若手機發(fā)射功率為0.55W，增益比值為1，手機距頭部的距離為3cm，為遠場(chǎng)輻射，在定量分析輻射傷害情況時(shí)不需要考慮靜電場(chǎng)和感應場(chǎng)，手機輻射功率密度，使用900MHz手機，與1800MHz手機同樣條件下，則為近場(chǎng)輻射，在定量分析時(shí)要考慮靜電場(chǎng)和感應場(chǎng)，實(shí)際的手機輻射場(chǎng)強密度E2>E1，相應的手機輻射功率密度K2也大，從圖1查出對應的單一輻射場(chǎng)強密度規格值為3mW/cm2，安全滯留時(shí)間如下式。
如果手機在鄰近墻角或有反射體的環(huán)境中使用，因反射增強，輻射強度也增強一倍，安全時(shí)間還會(huì )減少一半。
基站輻射的定量分析
與手機一樣，基站的輻射強度也與發(fā)射機器輸出平均功率PAV、基站天線(xiàn)增益比值和人與基站的距離R相關(guān).在分析基站輻射傷害特性時(shí)，用安全滯留距離R來(lái)衡量。
若GSM900發(fā)射機輸出平均功率200W，基站天線(xiàn)增益比值為13.7，安全輻射密度為4.5W/m2。
已知GSM1800發(fā)射機器輸出的平均功率為200W，基站天線(xiàn)增益比值為13.7，安全輻射密度為9W/m2，則基站的輻射強度如下式。
從上面分析結果看，無(wú)論是手機還是基站，GSM900系統的傷害都大于GSM1800系統的傷害。
無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )電磁輻射的測試
以廣西壯族自治區輻射環(huán)境監督管理站對某通信有限責任公司基站測試過(guò)程和數據為例，測試方法如下。
測試點(diǎn)選擇
沿天線(xiàn)的主向按一定的間距由里向外布設，其余的則以天線(xiàn)為中心呈放射狀向外布設。在人群出現較多的地方適當增加監測點(diǎn)數。
監測項目及監測方法
根據HJ/T10.2-1996輻射環(huán)境保護管理導則—電磁輻射，對環(huán)境電磁輻射功率密度監測。
監測條件和監測儀器
在無(wú)雨的天氣條件下，選擇移動(dòng)通信高峰時(shí)段，移動(dòng)通信基站正常運行狀態(tài)下監測。測量?jì)x器采用意大利PMM公司生產(chǎn)的電磁輻射分析儀。
評價(jià)標準
(1)《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)：在一天24h內，環(huán)境電磁輻射場(chǎng)的場(chǎng)量參數在人員連續6min內的平均值應滿(mǎn)足表3的要求。
(2)《電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法和標準》(HJ/T10.3-1996)：公眾總的受照射劑量包括各種電磁輻射對其影響的總和，即包括擬建設施可能或已造成的影響，還包括已有背景電磁輻射的影響?？偟氖苷丈鋭┝肯拗挡粦笥趪覙藴省峨姶泡椛浞雷o規定》(GB8702-88)的要求。
監測結果及分析
可以看出，各監測點(diǎn)的環(huán)境電磁輻射功率密度均低于國家規定的標準限量。
應對無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )電磁輻射的措施
監測報告表明，無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )中的電磁輻射比國家規定的標準限量低很多，大可放心使用，從防護角度出發(fā)，可以通過(guò)一些方法有效地減少無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )輻射的傷害。
嚴格頻率管理，規范電磁輻射設備設置
各類(lèi)無(wú)線(xiàn)電發(fā)射設備和電磁輻射裝置必須符合國家相關(guān)技術(shù)指標要求，還必須符合電磁輻射防護規定的國家標準，達到公眾和職業(yè)照射標準的要求，使電磁輻射對人體的影響減到最小。
嚴格大功率短波長(cháng)無(wú)線(xiàn)電臺站審批
電磁輻射的波長(cháng)越短、人體吸收的電磁波功率越大和被電磁波照射的時(shí)間越長(cháng)，電磁波對人體的影響就越大。所以應從根本上關(guān)注大功率、短波長(cháng)電磁波輻射設備和被電磁波照射的時(shí)間問(wèn)題。
