作者：陸綺榮　董茂春　顧炳根

    隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，人們對(duì)通信的需求日益增強(qiáng)，無線通信網(wǎng)絡(luò)無疑是通信事業(yè)中發(fā)展最快的，但是也引來一個(gè)有爭議的問題，無線網(wǎng)絡(luò)的電磁輻射有多大，是否對(duì)人有傷害?本文旨在從專業(yè)角度客觀地對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的電磁輻射進(jìn)行分析和研究。

    無線通信網(wǎng)絡(luò)輻射源及特點(diǎn)

    一般來說，在無線通信網(wǎng)絡(luò)中，基站發(fā)射系統(tǒng)、衛(wèi)星地球通信站、移動(dòng)臺(tái)（手機(jī)，小靈通等）、無線路由器、無線AP，都是可以產(chǎn)生各種形式、不同頻率、不同強(qiáng)度的電磁輻射源。

    電磁輻射場區(qū)可分為近區(qū)場和遠(yuǎn)區(qū)場。通常，對(duì)于電壓高電流小的場源（如發(fā)射天線、饋線等），電場要比磁場強(qiáng)得多；對(duì)于電壓低電流大的場源（如某些感應(yīng)加熱設(shè)備的模具），磁場要比電場大得多。遠(yuǎn)區(qū)場為弱場，其電磁場強(qiáng)度均較小。所以，對(duì)于一個(gè)固定的可以產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁輻射源來說，應(yīng)注重電磁輻射近區(qū)場的防護(hù)，包括對(duì)作業(yè)人員及處在近區(qū)場環(huán)境內(nèi)人員的防護(hù)，和對(duì)位于近區(qū)場內(nèi)的各種電子、電氣設(shè)備的防護(hù)。而在遠(yuǎn)區(qū)場，通常對(duì)人的危害較小，這時(shí)應(yīng)該考慮的主要因素就是對(duì)信號(hào)的保護(hù)。

    無線通信網(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(dāng)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(nèi)原子、分子的電子，使物質(zhì)內(nèi)布滿帶電離子，這種效應(yīng)稱為“游離化”，游離化電磁波產(chǎn)生的傷害就稱為游離輻射傷害，游離輻射傷害會(huì)與身體內(nèi)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(yīng)的非游離輻射傷害和無熱效應(yīng)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。其特點(diǎn)如表1所示。

輻射傷害分為游離輻射傷害和非游離輻射傷害。當(dāng)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(nèi)原子、分子的電子，使物質(zhì)內(nèi)布滿帶電離子，這種效應(yīng)稱為“游離化”，游離化電磁波產(chǎn)生的傷害就稱為游離輻射傷害，游離輻射傷害會(huì)與身體內(nèi)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(yīng)的非游離輻射傷害和無熱效應(yīng)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。其特點(diǎn)如表1所示。

　　其中，K1為頻段內(nèi)場強(qiáng)密度規(guī)格值，與頻率關(guān)系如圖1所示，對(duì)某頻率是一定值。K2為該頻段場強(qiáng)密度現(xiàn)場測(cè)量值，場強(qiáng)密度的現(xiàn)場測(cè)量值越大，安全滯留時(shí)間T越短；反之測(cè)量值越小，安全滯留時(shí)間T越長。

　　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。測(cè)量場強(qiáng)密度及測(cè)量頻率如表2所示。

　

　　手機(jī)射頻輻射的定量分析

　　在無線通信網(wǎng)絡(luò)中，手機(jī)、小靈通、筆記本電腦移動(dòng)臺(tái)是離使用者最近的輻射體，本文以手機(jī)為例定量分析手機(jī)對(duì)人體的輻射。

　　手機(jī)輻射傷害的電性參數(shù)

　　設(shè)手機(jī)輻射場強(qiáng)密度為E（V/m），手機(jī)輻射功率為P（W），輻射天線增益比值為G，手機(jī)距頭部的距離為R（m）。則E可表示為：

　　手機(jī)天線為單棒狀無方向性天線，故其增益為0dB，增益比值為1；R一般為3cm。

　　手機(jī)輻射傷害大小是通過手機(jī)輻射功率密度K大小來度量的：，Z=377 Ω，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(jī)輻射傷害情況要判定輻射傷害是屬于遠(yuǎn)場輻射還是近場輻射傷害，判定的臨界標(biāo)準(zhǔn)為。

　　當(dāng)時(shí)，為遠(yuǎn)場輻射傷害；當(dāng)時(shí)，為近場輻射傷害。計(jì)算近場輻射傷害時(shí)，輻射場強(qiáng)密度要考慮靜電場和感應(yīng)場。

　　1800 MHz/900MHz手機(jī)的輻射情況分析

　　使用1 800MHz手機(jī)，若手機(jī)發(fā)射功率為0.55W，增益比值為1，手機(jī)距頭部的距離為3cm，

　　為遠(yuǎn)場輻射，在定量分析輻射傷害情況時(shí)不需要考慮靜電場和感應(yīng)場，則手機(jī)輻射場強(qiáng)密度為

　　，手機(jī)輻射功率密度，

　　從圖1查出對(duì)應(yīng)的單一輻射場強(qiáng)密度規(guī)格值為10mW/cm2，安全滯留時(shí)間如下式。

　　

　　使用900 MHz手機(jī)，與1 800 MHz手機(jī)同樣條件下，
　　則

　　為近場輻射，在定量分析時(shí)要考慮靜電場和感應(yīng)場，實(shí)際的手機(jī)輻射場強(qiáng)密度E2＞E1，相應(yīng)的手機(jī)輻射功率密度K2也大，從圖1查出對(duì)應(yīng)的單一輻射場強(qiáng)密度規(guī)格值為3mW/cm2，安全滯留時(shí)間如下式。

　

　

　　假如手機(jī)在鄰近墻角或有反射體的環(huán)境中使用，因反射增強(qiáng)，輻射強(qiáng)度也增強(qiáng)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(jī)一樣，基站的輻射強(qiáng)度也與發(fā)射機(jī)器輸出平均功率PAV、基站天線增益比值和人與基站的距離R相關(guān)，表示為：。在分析基站輻射傷害特性時(shí)，用安全滯留距離R來衡量。

　　若GSM900發(fā)射機(jī)輸出平均功率200W，基站天線增益比值為13.7，安全輻射密度為4.5 W/m2，基站的輻射強(qiáng)度如下式。

　

　

　　已知GSM1 800發(fā)射機(jī)器輸出的平均功率為200W，基站天線增益比值為13.7，安全輻射密度為9W/m2，則基站的輻射強(qiáng)度如下式。

　　

　　從上面分析結(jié)果看，無論是手機(jī)還是基站，GSM900系統(tǒng)的傷害都大于GSM1 800系統(tǒng)的傷害。

無線通信網(wǎng)絡(luò)電磁輻射的測(cè)試

　　以廣西壯族自治區(qū)輻射環(huán)境監(jiān)督治理站對(duì)某通信有限責(zé)任公司基站測(cè)試過程和數(shù)據(jù)為例，測(cè)試方法如下。

　　測(cè)試點(diǎn)選擇

　　沿天線的主向按一定的間距由里向外布設(shè)，其余的則以天線為中心呈放射狀向外布設(shè)。在人群出現(xiàn)較多的地方適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及監(jiān)測(cè)方法

　　根據(jù)HJ/T10.2-1996輻射環(huán)境保護(hù)治理導(dǎo)則—電磁輻射，對(duì)環(huán)境電磁輻射功率密度監(jiān)測(cè)。

　　監(jiān)測(cè)條件和監(jiān)測(cè)儀器

　　在無雨的天氣條件下，選擇移動(dòng)通信高峰時(shí)段，移動(dòng)通信基站正常運(yùn)行狀態(tài)下監(jiān)測(cè)。測(cè)量儀器采用意大利PMM公司生產(chǎn)的電磁輻射分析儀。

　　評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

　　（1）《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）：在一天24h內(nèi)，環(huán)境電磁輻射場的場量參數(shù)在人員連續(xù)6min內(nèi)的平均值應(yīng)滿足表3的要求。

　　（2）《電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）：公眾總的受照射劑量包括各種電磁輻射對(duì)其影響的總和，即包括擬建設(shè)施可能或已造成的影響，還包括已有背景電磁輻射的影響。總的受照射劑量限值不應(yīng)大于國家標(biāo)準(zhǔn)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）的要求。

　　監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

　　移動(dòng)通信機(jī)站及其四周環(huán)境電磁輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果如表4所示。

　　可以看出，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境電磁輻射功率密度均低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限量。

應(yīng)對(duì)無線通信網(wǎng)絡(luò)電磁輻射的措施

　　監(jiān)測(cè)報(bào)告表明，無線通信網(wǎng)絡(luò)中的電磁輻射比國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限量低很多，大可放心使用，從防護(hù)角度出發(fā)，可以通過一些方法有效地減少無線通信網(wǎng)絡(luò)輻射的傷害。

　　嚴(yán)格頻率治理，規(guī)范電磁輻射設(shè)備設(shè)置

　　各類無線電發(fā)射設(shè)備和電磁輻射裝置必須符合國家相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求，還必須符合電磁輻射防護(hù)規(guī)定的國家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到公眾和職業(yè)照射標(biāo)準(zhǔn)的要求，使電磁輻射對(duì)人體的影響減到最小。

　　嚴(yán)格大功率短波長無線電臺(tái)站審批

　　電磁輻射的波長越短、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，電磁波對(duì)人體的影響就越大。所以應(yīng)從根本上關(guān)注大功率、短波長電磁波輻射設(shè)備和被電磁波照射的時(shí)間問題。

　　移動(dòng)用戶注重問題

　　（1）使用手機(jī)時(shí)，手機(jī)不要緊貼耳部，盡量保持天線距離耳部3cm以上的距離。（2）手機(jī)在弱信號(hào)區(qū)因會(huì)自動(dòng)調(diào)高手機(jī)天線發(fā)射功率而增加輻射傷害機(jī)率，因此盡量避免在弱信號(hào)區(qū)通話。（3）由于人體處于電磁輻射下，存在安全時(shí)間滯留時(shí)間，所以要盡量減少通話時(shí)間，長話短說，既安全又省錢。