无线网络电磁辐射环境的定量分析和测试

无线网络电磁辐射环境的定量分析和测试随着现代科技的高速发展，人们对通信的需求日益增强，无线通信网络无疑是通信事业中发展最快的，但是也引来一个有争议的问题，无线网络的电磁辐射有多大，是否对人有伤害?本文旨在从专业角度客观地对无线网络的电磁辐射进行分析和研究。无线通信网络辐射源及特点一般来说，在在无线通通信网络络中，基基站发射射系统、卫卫星地球球通信站站、移动动台（手手机，小小灵通等等）、无无线路由由器、无无线APP，都是是可以产产生各种种形式、不不同频率率、不同同强度的的电磁辐辐射源。电磁辐射场场区可分分为近区区场和远远区场。通通常，对对于电压压高电流流小的场场源（如如发射天天线、馈馈线等），电场要要比磁场场强得多多；对于于电压低低电流大大的场源源（如某某些感应应加热设设备的模模具），磁磁场要比比电场大大得多。远远区场为为弱场，其其电磁场场强度均均较小。所所以，对对于一个个固定的可以以产生一一定强度度的电磁磁辐射源源来说，应应注意电电磁辐射射近区场场的防护护，包括括对作业业人员及及处在近近区场环环境内人人员的防防护，和和对位于于近区场场内的各各种电子子、电气气设备的防护护。而在在远区场场，通常常对人的的危害较较小，这这时应该该考虑的的主要因因素就是是对信号号的保护护。无线通信网网络电磁磁辐射伤伤害定量量分析辐射伤害分分为游离离辐射伤伤害和非非游离辐辐射伤害害。当高高能量电电磁波把把能量传传给其他他物质时时，有可可能撞出该物物质内原原子、分分子的电电子，使使物质内内充满带带电离子子，这种种效应称称为“游游离化”，游游离化电电磁波产产生的伤伤害就称称为游离离辐射伤伤害，游游离辐射射伤害会会与身体体内的物物质抢抢夺电荷荷，产生生离子破破坏生理理组织。非非游离辐辐射伤害害分为热热效应的的非游离离辐射伤伤害和无无热效应应的非游游离辐射射伤害，非非游离伤伤害为一一中低能能辐射，产产生的能能量不打打断分子键或或使原子子游离。其其特点如如表1所所示。辐射伤害分分为游离离辐射伤伤害和非非游离辐辐射伤害害。当高高能量电电磁波把把能量量传给其其他物质质时，有有可能撞撞出该物物质内原原子、分分子的电电子，使使物质内内充满带带电离子子，这种种效应称称为“游游离化”，游游离化电电磁波产产生的伤伤害就称称为游离离辐射伤伤害，游游离辐辐射伤害害会与身身体内的的物质抢抢夺电荷荷，产生生离子破破坏生理理组织。非非游离辐辐射伤害害分为热热效应的的非游离离辐射伤伤害和无无热效应应的非游游离辐射射伤害，非非游离伤伤害为一一中低能辐射射，产生生的能量量不打断断分子键键或使原原子游离离。其特特点如表表1所示示。

表1游离离辐射和和非游离离辐射伤伤害特性性由表1看出出，产生生游离辐辐射伤害害的电磁磁波频段段是10012～～10224Hzz，而无无线通信信网络中中使用的的频段为为1500MHzz、4450MMHz、8800MMHz、1.99GHzz、2..4GHHz、33.5GGHz及及5GHHz或更更高频段段，所使使用的频频段全落落在了非非游离伤伤害所属属的频率率范围内内，远低低于10012HHz，所所以无线线通信网网络中中的电磁磁辐射不不会对人人体产生生游离辐辐射伤害害，仅对对人体产产生非游游离辐射射伤害。热效应定量量分析人体是一个个有机的的生物体体，时刻刻都在进进行着新新陈代谢谢，新陈陈代谢产产生热热量可以以使人体体体温维维持在正正常的温温度范围围内，以以保证人人体生理理系统的的正常生生理机能能。生理理学研究究表明，人人体新陈陈代谢产产生热量量约为1100WW，人身身体表面面积约为为2mm2，若若人体要要保持温温度平衡衡，则人人体要向向外辐射射能量的的功率大大小也应应该为1100WW，即人人体平均均散热功功率为：：而人体对微微波的吸吸收约为为50%%，所以以，当辐辐射场强强功率大大于100mW//cm22时，人人体吸收收辐射平平均功率率也大于于5mWW/cmm2，这这时人体体平均散散热功率率小于人人体吸收收辐射平平均功率率，多余余的能量量回存在在体内，造造成对人人体的伤伤害。故故辐射功功率密度度伤害规规格为88～100mW//cm22。单一辐射场场强密度度与安全全滞留时时间由于无线通通信网络络的射频频辐射伤伤害具有有累积效效应，所所以当处处于射频辐射射下时，人人体是不不会立即即受到伤伤害的，只只有随时时间推移移，累积积到一定定程度时时才会对对人体造造成伤害害。这个个累积过过程为安安全滞留留时间。按按ANNSI（AAmerricaanNNatiionaalSSecuurittyIInsttituute）规规定，辐辐射场强强密度（mmW/ccm2）与与安全滞滞留时间间T的关关系为：其中，K11为频段段内场强强密度规规格值，与与频率关关系如图图1所示示，对某某频率是是一定值值。K22为该频频段场强强密度现现场测量量值，场场强密度度的现场场测量值值越大，安安全滞留留时间TT越短；；反之测测量值越越小，安安全滞留留时间TT越长。

图1场强强密度规规格值与与频率曲曲线图

多个不同频频段辐射射源安全全滞留时时间多个频段辐辐射源下下，安全全滞留时时间为单单一辐射射源安全全滞留时时间和。测测量场强强密度及及测量频频率如表表2所示示。

表2多个个频段的的测量场场强密度度及测量量频率

则安全滞滞留时间间如下式式。手机射频辐辐射的定定量分析析在无线通信信网络中中，手机机、小灵灵通、笔笔记本电电脑移动动台是离离使用者者最近的的辐射体体，本文文以手机机为例定定量分析析手机对对人体的的辐射。手机辐射伤伤害的电电性参数数设手机辐射射场强密密度为EE（V//m），手手机辐射射功率为为P（WW），辐辐射天线线增益比比值为GG，手机机距头部部的距离离为R（mm）。则则E可表示为为：

手机天线线为单棒棒状无方方向性天天线，故故其增益益为0ddB，增增益比值值为1；；R一般般为3ccm。手机辐射伤伤害大小小是通过过手机辐辐射功率率密度KK大小来来度量的的：，ZZ=3777ΩΩ，为空空间阻抗抗欧姆，故故P越大大，E也也越大，伤伤害也越越大。同时，在定定量分析析手机辐辐射伤害害情况要要判定辐辐射伤害害是属于于远场辐辐射还是是近场辐辐射伤害害，判断断的临界界标准为为。当时，为远远场辐射射伤害；；当时，为为近场辐辐射伤害害。计算算近场辐辐射伤害害时，辐辐射场强强密度要要考虑静静电场和和感应场场。1800MHzz/9000MHHz手机机的辐射射情况分分析使用18800MMHz手手机，若若手机发发射功率率为0..55WW，增益益比值为为1，手手机距头头部的距距离为33cm，为远场辐射射，在定定量分析析辐射伤伤害情况况时不需需要考虑虑静电场场和感应应场，则则手机辐辐射场强强密度为为，手机辐射射功率密密度，从图1查出出对应的的单一辐辐射场强强密度规规格值为为10mmW/ccm2，安安全滞留留时间如如下式。

使用9000MHHz手机机，与118000MMHz手手机同样样条件下下，则

为近场辐射射，在定定量分析析时要考考虑静电电场和感感应场，实实际的手手机辐射射场强密密度E22＞E11，相应应的手机机辐射功功率密度度K2也也大，从从图1查查出对应应的单一一辐射场场强密度度规格值值为3mmW/ccm2，安安全滞留留时间如如下式。

如果手机机在邻近近墙角或或有反射射体的环环境中使使用，因因反射增增强，辐辐射强度度也增强强一倍，安安全时间间还会减减少一半半。基站辐射的的定量分分析与手机一样样，基站站的辐射射强度也也与发射射机器输输出平均均功率PPAV、基基站天线线增益比比值和人人与基站站的距离离R相关关，表示示为：。在在分析基基站辐射射伤害特特性时，用用安全滞滞留距离离R来衡衡量。若GSM9900发发射机输输出平均均功率2200WW，基站站天线增增益比值值为133.7，安安全辐射射密度为为4.55W//m2，基基站的辐辐射强度度如下式式。已知GSMM18800发发射机器器输出的的平均功功率为2200WW，基站站天线增增益比值值为133.7，安安全辐射射密度为为9W//m2，则则基站的的辐射强强度如下下式。

从上面分析析结果看看，无论论是手机机还是基基站，GGSM9900系系统的伤伤害都大大于GSSM18000系统的的伤害。无线通信网网络电磁磁辐射的的测试以广西壮族族自治区区辐射环环境监督督管理站站对某通通信有限限责任公公司基站站测试过过程和数数据为例例，测试试方法如如下。测试点选择择沿天线的主主向按一一定的间间距由里里向外布布设，其其余的则则以天线线为中心心呈放射射状向外外布设。在在人群出出现较多多的地方方适当增增加监测测点数。监测测项目及及监测方方法根据HJ//T100.2--19996辐射射环境保保护管理理导则——电磁辐辐射，对对环境电电磁辐射射功率密密度监测测。监测条件和和监测仪仪器在无雨的天天气条件件下，选选择移动动通信高高峰时段段，移动动通信基基站正常常运行状状态下监监测。测测量仪器器采用意意大利PPMM公公司生产产的电磁磁辐射分分析仪。评价标准（1）《电电磁辐射射防护规规定》（GGB87702--88）：：在一天天24hh内，环环境电磁磁辐射场场的场量量参数在在人员连连续6mmin内内的平均均值应满满足表33的要求求。

表3公众众照射导导出限值值

（2）《电电磁辐射射环境影影响评价价方法和和标准》（HHJ/TT10..3-119966）：公公众总的的受照射射剂量量包括各各种电磁磁辐射对对其影响响的总和和，即包包括拟建建设施可可能或已已造成的的影响，还还包括已已有背景景电磁辐辐射的影影响。总总的受照照射剂量量限值不不应大于于国家标标准《电电磁辐射射防护护规定》（GGB87702--88）的的要求。监测结果及及分析移动通信机机站及其其周围环环境电磁磁辐射监监测结果果如表44所示。

表4环境境电磁辐辐射监测测结果统统计表（节节选）可以看出，各各监测点点的环境境电磁辐辐射功率率密度均均低于国国家规定定的标准准限量。应对无线通通信网络络电磁辐辐射的措措施监测报告表表明，无无线通信信网络中中的电磁磁辐射比比国家规规定的标标准限量量低很多多，大可可放心使使用，从从防护角角度出发发，可以以通过一一些方法法有效地地减少无无线通信信网络辐辐射的伤伤害。严格频率管管理，规规范电磁磁辐射设设备设置置各类无线电电发射设设备和电电磁辐射射装置必必须符合合国家相相关技术术指标要要求，还还必须符符合电磁磁辐射防防护规定定的国家家标准，达达到公众众和职业业照射标标准的要要求，使使电磁辐辐射对人人体的影影响减到到最小。严格大功率率短波长长无线电电台站审审批电磁辐射的的波长越越短、人人体吸收收的电磁磁波功率率越大和和被电磁磁波照射射的时间间越长，电电磁波对对人体的的影响就就越大。所