北京赛车pk10官方网站

相关知识
KNOWLEDGES
 
 
  • 移动通信基站电磁辐射的测试

  • 2018-05-14 点击:
  •  移动通信基站电磁辐射的测试

    摘要:

    移动通信事业的飞速发展给人们的生活带来了巨大的便捷,甚至逐渐改变着人们的生活方式。而随着对覆盖区域、网速等要求的不断提高,移动基站数量越来越多,而移动基站电磁辐射问题也为整个社会所高度关注。一些人将头疼、精神紧张、睡眠不好等诸多健康问题统统归咎于基站的电磁辐射。有些反应激烈的地区,甚至发生砍断馈线、损坏通信设备的事件。为了了解目前基站电磁辐射水平,通过对大量运营商现存基站进行了实地测试,给出了基站电磁辐射的分布情况和一般规律。

     

    关键词:

    电磁辐射;测试;基站;分布;范围

    doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2017.02.019

    中图分类号:TN926

    文献标识码:A

    文章编号:1007-3043201702-0089-04

     

    Abstract:

    The rapid development of mobile communication enterprise has brought great convergence to peoples life,even gradually changing our way of life. To meet higher demands of the covered areas and network speed,more and more mobile base stations

    have mushroomed. But the problems caused by electromagnetic radiation have also been concerned by the whole society.Someone blamed electromagnetic radiation of base stations for their headaches,mental stresses and sleep disorders. In response,some even had cut off the feeders and damaged the communication equipments in certain areas. In order to find out the actual situation and the level of electromagnetic radiation,a large number of base stations available are tested and the data is analyzed,to know the present situation of electromagnetic radiation,and present the general law of its distribution.

     

    Keywords:

    Electromagnetic radiationTestingMobile base stationDistributionScope

     

    l  前言

    随着当代科技的不断进步,移动通信事业也飞速发展。如今以4G移动网络为代表的新技术给人们的生活带来前所未有的快捷体验,甚至逐渐改变了人们的生活方式。但新技术发展的同时也带来了一些“副作用”,目前最为热议的就是移动通信基站电磁辐射的问题。随着人们健康意识的不断提高,很多人相信移动通信基站电磁辐射对人体有不利影响。有些地区对此反应激烈,甚至曾发生过砍断馈线、损坏通信设备的事情。而运营商在建站时也会受到各种阻碍甚至围攻,最终导致基站拆除或建设半途而废。

    本文以大量的现场实测数据为基础,通过分析找出基站天线电磁辐射分布的状况及规律。据此在广州、深圳选择了300多个站点进行测试。其中包括单一运营商的独立站点、多运营商共站环境、也有2~3个运营商多站相邻的情况;既有单系统,也有多系统的存在,可以说包含了当前绝大部分的实际情况,具有代表意义。

    l  基站电磁辐射的测试对象

    本文测试的对象主要是移动通信中最常使用的定向天线,其在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,其波瓣宽度越小,增益越大。信号由天线发出后向外传播且逐步衰减(见图1)。

    1 信号传播的3D效果图

    一般每一个基站都有3个扇区,每一个扇区会向某一个方向发射,覆盖一定的范围。每一个扇区有1副或多副天线,这些天线一方面发射信号,同时接收从手机传过来的信号。

    天线下倾角是发射主轴与水平线的夹角,其对基站电磁辐射水平有较大影响。根据天线高度和基站距离可以大致估算出合理的天线下倾角:

    α = acrtg(2h/r)

    式中:

    α 表示:线下倾角

    h表示:线高度

    r表示:站距离

    l  测试设备及测试方法

    测试设备:意大利微纳德(MicroradNHT-310宽带电磁辐射测量仪(设备供应商:广州极端检测设备有限公司),配用Probe01E(100 kHz~6.5GHz)的射频电场测量专用探头,可以测试电场强度、功率密度及磁场强度;选频测量监测仪,用来测量从100 kHz~3 GHz的高频电磁场。

    测试用的意大利微纳德(MicroradNHT-310宽带电磁辐射测量仪

    进行现场测试时,测试点位置选择在天线辐射范围内尽可能避开建筑物遮挡的方向。对高压电缆、电动机、金属架、广告牌等可能对测试产生影响的干扰源也尽量避开。具体点位优先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。因移动通信基站的发射天线为定向天线,所以监测点位的布设原则上设在天线主瓣方向内。对于发射天线架设在楼顶的基站,在楼顶公众可活动范围内布设监测点位。

    测试中一般采用站立姿势,手持宽带电磁辐射测量仪,并将探头指向基站天线,高度约1.7 m,采用最大平均值模式(采样3次,间隔6 s),15 s后保持数据,并记录电场功率密度和场强。同时记录距离以及与天线的高差等信息。根据现场情况,选择1个或多个方向,测量不同距离、仰角下的宽带场强及功率密度值,并记录相关的环境因素。

    l  基站电磁辐射的测试与分析

    1.      水平方向电磁辐射的测试与分析

    首先列举以下3个具体站点的测试数据(见表1~3),其天线类型包括美化方柱、楼面支撑杆、地面通信杆。

    1 文冲航海基站测试数据(楼面支撑杆)

    监测点编号

    距离/m

    高差/m

    场强/V/m

    功率密度/(μW/cm2

    1

    15

    25

    0.62

    0.101

    2

    20

    25

    1.12

    0.331

    3

    25

    25

    1.36

    0.493

    4

    30

    25

    1.15

    0.350

    5

    35

    25

    0.88

    0.204

    6

    40

    25

    0.72

    0.136

    2 金逸影城基站测试数据(楼面美化方柱)

    监测点编号

    距离/m

    高差/m

    场强/V/m

    功率密度/(μW/cm2

    1

    5

    3

    1.92

    0.976

    2

    10

    3

    3.58

    3.397

    3

    15

    3

    3.29

    2.878

    4

    20

    3

    2.09

    1.157

    3 广深沧联基站测试数据(地面通信杆)

    监测点编号

    距离/m

    高差/m

    场强/V/m

    功率密度/(μW/cm2

    1

    5

    35

    0.43

    0.05

    2

    10

    35

    0.74

    0.147

    3

    15

    35

    1.17

    0.362

    4

    20

    35

    1.24

    0.410

    5

    25

    35

    1.17

    0.362

    6

    30

    35

    0.87

    0.199

    7

    35

    35

    0.65

    0.111

    8

    40

    35

    0.62

    0.104

    结合以上3组数据,并通过大量测试数据分析可知,基站发射的电磁波在地面上有一个功率密度最大值点,以该点为分界,随着与天线距离的增加或减少,电磁波功率密度逐渐衰减。功率密度的最大值点和天线的挂高、倾角、天线数量等参数有关。

    2.      垂直方向电磁辐射的测试与分析

    以深圳市布吉坂亿源通工业园基站为例,监测点距离天线水平距离为20 m,在天线主射方向,监测点与天线高差从4~28 m每隔4 m测量一次。测量结果如表4所示。

    4 布吉坂亿源通工业园基站测试数据

    监测点编号

    距离/m

    高差/m

    场强/V/m

    功率密度/(μW/cm2

    1

    20

    28

    0.57

    0.87

    2

    20

    24

    0.63

    1.06

    3

    20

    20

    0.69

    1.26

    4

    20

    16

    1.29

    4.42

    5

    20

    12

    1.68

    7.49

    6

    20

    8

    2.66

    18.72

    7

    20

    4

    1.96

    10.32

    通过对测试数据分析可知,监测点距离天线高差最小时,功率密度测量值最大,随着监测点与天线高差的增大,测量值急剧减小。而当测量高度未达到天线主射方向时,功率密度测量值很小,不同高度变化也不大;但是当测量点进入天线主射方向时,测量值会急剧增大。

    l  测试数据的统计与分析

    1.     测试数据统计

    根据《电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T 10.3-96)为使公众受到的总照射剂量小于GB8702-2014 的规定值,对单个项目的影响必须限制在GB 8702-2014限值的若干分之一。在评价时,对于由国家环境保护局负责审批的大型项目可取GB 8702-2014中场强限值的1/根号2 ,或功率密度限值的1/2。其他项目可取场强限值的1/根号5 ,或功率密度限值的1/5作为评价标准。因此通信基站的单个项目的评价标准为功率密度8uW/cm2,据此对所有测试数据进行分类汇总后如表5所示。本次抽测中,2地基站超标数将达到44个,占总站数的12.3%。

    5 广州、深圳测试数据分类汇总

    广州

    功率密度/(μW/cm2

    0~8

    8~40

    >40

    合计

    基站数量

    211

    28

    2

    241

    深圳

    功率密度/(μW/cm2

    0~8

    8~40

    >40

    合计

    基站数量

    103

    12

    2

    117

     

    2.      超标测试点的具体分析

    广州共测量基站241个,按环保标准8μW/cm2统计,超标站共计30个(含82个测试点,具体数据较多不再列出),如果从测试点与所测试天线的高度差方面来考虑,经分析可以得出如表6所示结果。

    6 不同高差区间点位数分布及所占比例

    高差区间

    0~10

    10~15

    >15

    超标点数

    80

    0

    2

    所占比例%

    98

    0

    0

     

    由表6可以看出,高度差在10 m以内的超标测试点占比达到了总数的98%,占据了绝大多数。由此可以判断高度差是影响测试数据的一个重要因素。

    深圳市共测量基站117个,按环保标准8μW/cm2统计,超标站共计14个(含39个测试点,具体数据较多不再列出)。从测试点与仰角之间的关系入手,对这些数据进行分析如表7所示。

    7 不同仰角区间点位数分布及所占比例

    高差区间

    0~10

    10~20

    20~30

    超标点数

    26

    12

    3

    所占比例%

    64

    29

    7

    由表7可以看出所有的测试超标点与天线之间的仰角均在30°以下,其中20°以下的占了总数的93%。由此可以判断仰角也是影响测试数据的一个重要因素。

    l  基站电磁辐射超标的原因

    从以上测试的数据来看,绝大部分基站能够满足《电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T10.3-96)中规定的对于单个基站评价标准为功率密度8 μW/cm2的要求。那么其中少部分测试超标站点又是什么原因造成的呢?

    通过对原始测试数据的进一步分析,发现在这些超标站点的周边一般都存在不止1个基站。有时是2家运营商挨得很近,有时是3家运营商的天线挂在同一个塔架上,甚至是在同一个楼顶上3家运营商建了3个站。

    所以此时用宽带高频场强测量仪测出的功率密度包含了3家运营商的辐射值,并不是单个项目的辐射值。这时再用8 μW/cm2的标准来判断基站辐射是否超标就显得不够客观了。

    l  结论

    通过大量的现场测试和数据分析,可以看出移动通信基站的电磁辐射具有以下特点。

    1)     一般情况下,地面通信杆、铁塔和美化树这几种类型的基站由于通常高度在30 m以上,距离地面较高,20 m以内基本没有聚居人群。这时天线电磁辐射不会对人身造成危害。

    2)     基站天线发射的电磁波功率密度随高度变化很快,当测量高度未达到天线主射方向时,功率密度测量值很小,不同高度变化也不大,当测量点进入天线主射方向时,测量值急剧增大。

    3)     基站发射的电磁波一般在地面上有一个功率密度最大值点,以此为基点,随着与天线距离的增加或减少,电磁波功率密度逐渐衰减。功率密度的最大值点和天线的挂高、倾角、天线参数有关。

    4)     天线的俯仰角对电磁辐射量级影响较大。

    5)     多个基站邻近或共址时,可能存在2家或3家运营商对同一个方向都有信号覆盖要求,因此这个方向的测量值就是几个发射功率的叠加,很容易出现大于8μW/cm2 的情况,因此运营商在市区建筑物密集区选址时,应尽可能避免在同一个建筑物建站。

    6)     基站电磁辐射限值必须与频率、距离、主、副瓣范范围、周围环境、俯仰角、时间等相关因素一起提出才有实际意义。

    广州极端检测设备有限公司-专业的环境质量检测专家,为您提供各种PM2.5(大气细颗粒物)检测仪、空气负离子检测仪、矿石负离子检测仪、有毒/可燃气体检测仪、甲醛检测仪、空气质量检测仪、核辐射检测仪、放射线污染检测仪、个人剂量报警仪、电磁辐射检测仪、远红外放射率检测仪、水污染检测仪、土壤污染检测仪以及相关检测服务等。

    德国安诺尼(Aaronia AG)-极具优势的EMF/EMC电磁兼容测试、信号测试系统、电磁辐射检测专家,专业生产各类领先的专业型电磁辐射分析/检测仪、频谱分析仪、无线信号测试天线及配套系统。

    意大利MicroRAD/微纳德-领先的电磁辐射环境监测设备供应商,提供各种性能优异的电磁辐射分析设备

    地址:广州市天河区中山大道中396号顺景大厦A902

    电话、传真:020-34898196、34709296

    更多问题,欢迎您的咨询!

  • [全文完]
 

如果您有任何咨询或者疑问,您可以使 用下面任何联系方式与我们联系,我们 的工作时间是上午8:30到下午17:30。

地址:广州市天河区中山大道中396号
电话:020-34898196(4线)
传真:020-34709296(人工)
Email:ET5117@gmail.com
广州极端科技有限公司 北京赛车pk10官方网站版权所有 © 1997-2012