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1、蜂窩移動通信基站電磁輻射對人體影響的探討http://www.cww.net.cn??2008年7月10日13:55???中國無線電???作者：王孟均 沈豐年 秦芳等?????到目前為止，人類真正開始認識和自覺地應用電磁波只有100年左右的歷史。而現代移動通信技術也從上世紀20年代才開始發(fā)展起來，無線電新技術的不斷出現，大大促進了各類無線電發(fā)射設備的增加，其中GSM數字蜂窩移動通信系統(tǒng)以其頻譜利用率高和系統(tǒng)容量大而得到廣泛應用。為了能更好地服務并滿足日益增加的移動手機用戶數量需求，各大通信運營商建設了大量的蜂窩網基站。從城市的高樓建筑屋頂到居民小區(qū)，從農村的高山到丘陵，蜂窩基站的建設數
2、量及其覆蓋的密度均在不斷增加，人們也逐步開始關注電磁污染的話題。???基于人體安全考慮，世界衛(wèi)生組織（WHO）、國際非電離輻射防護委員會（ICNIRP）、美國國家標準機構（ANSI/IEEE）等組織提出了電磁輻射對人體影響的安全標準。我國也頒布了相應的標準，對電磁輻射程度制定了嚴格的法規(guī)。本文根據個人在蜂窩基站電磁場輻射的監(jiān)測工作中積累的實際經驗，對電磁場輻射對人體組織的影響和安全問題進行探討。???1?無線電電磁波輻射???1.1電磁波輻射???電磁波輻射是指能量以電磁波的形式由輻射源發(fā)射到空間的現象，簡稱電磁輻射。當電磁輻射穿過人體時，其能量會被人體吸收，如果這種能量過大，將會對人
3、體健康構成危害，人體暴露在這樣的電磁輻射環(huán)境中，會產生一定的影響。???目前，電磁輻射源的來源通常有以下幾種：雷達系統(tǒng)、電視和廣播發(fā)射系統(tǒng)、射頻感應及介質加熱設備、射頻及微波醫(yī)療設備、各種電加工設備、通信發(fā)射臺站、衛(wèi)星地球通信站、大型電力發(fā)電站、輸變電設備、高壓及超高壓輸電線、地鐵列車及電氣火車以及大多數家用電器等。???1.2人體組織暴露量指標???1.2.1比吸收率???比吸收率（SAR）作為人體組織對熱量吸收的度量單位，反映了電磁輻射對人體的影響程度。SAR定義為生物體每單位質量所吸收的電磁輻射功率，也即吸收計量率，單位為W/kg。在本文中，SAR主要用來評估人體組織某部位處的比
4、吸收率，該位置的比吸收率SAR與電場強度E的關系可用式（1）表示：???（1）。???其中：P為吸收功率密度，單位為W/m2；???ρ為組織密度，單位為kg/m3；???σ為組織傳導率；???E為測量組織中總的均方根RMS電場強度，???單位為V/m。???1.2.2功率密度（P）???功率密度指在空間某點上電磁波的量值，用單位面積上的功率表示，單位用W/m2表示。???2?現行電磁輻射執(zhí)行標準???目前，國際組織IEEE、FCC、SafetyCode6、ICNIRP都對公眾和職業(yè)暴露給出了最高頻率到300GHz的暴露限值。???我國現行的電磁輻射執(zhí)行標準，主要沿用的是《電磁輻射防護規(guī)
5、定》(GB8702-88)、《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》(GB9175-88)及《電磁輻射暴露限值和測量方法》等，由于所針對的測量要求不同，在實踐中選擇的標準也不盡相同。根據實踐測量的需要，部分內容如表1和表2所示。???表1?人體組織比吸收率（SAR）限值???表2?射頻微波輻射暴露限值???3?測量系統(tǒng)的選取???3.1測量系統(tǒng)的選取???我們使用羅德與施瓦茨(R&S)公司生產的便攜式場強測量系統(tǒng)TS-EMF對蜂窩基站的場強和功率密度進行測量，該系統(tǒng)由全向球形探頭天線(30MHz～3GHz)、R&SFSH3(100kHz～3GHz)頻譜分析儀和控制軟件R&SRFEX(安裝在筆記本電腦)三
6、部分組成，如圖1所示。三軸探頭天線具有等方向的特性，因此我們不需要考慮發(fā)射系統(tǒng)的極化和方向，也就不必過多地在測量中轉動天線進行測量。???圖1?系統(tǒng)連接圖???3.2測量系統(tǒng)工作要求???測量系統(tǒng)的工作條件必須嚴格按照測試系統(tǒng)所要求的工作條件進行，便攜式場強測量系統(tǒng)TS-EMF要求：???（1）頻率范圍為30MHz～3GHz；???（2）測量范圍為1mV/m～100V/m；???（3）工作溫度為0℃～50℃（電池供電情況下）；???（4）相對濕度為95%。???3.3測試系統(tǒng)的校準與測量包設置???為了達到比較好的測試準確性，需要對TS-EMF測試系統(tǒng)進行單獨校準，通過校準，對天線因子
7、和連接電纜損耗等的相關數據校準值將被存儲在RFEX軟件數據的校準包中，當儀器在進行測量時，校準值將自動計算到測量結果中，這樣可以充分保證測量值的準確性。???我們以設置GSM900參數包為例，對測量系統(tǒng)的主要參數進行合理設置。對GSM900的蜂窩系統(tǒng)，測量的分辨率帶寬RBW＝200kHz，軌跡模式為maxhold，駐留時間DT=5000ms，測量周期6分鐘，參考電平值91dBμV。進行合理的設置和校準后，通過RFEX軟件，可以自動測試出需要的結
