隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，一種看不見(jiàn)、模不著的污染源日益受到各界的關(guān)注，這就是被人們稱(chēng)為“穩(wěn)形殺手”的電磁輻射。今天，越來(lái)越多的電子、通信設(shè)備投入使用，使得各種頻率的不同能量的電磁波充斥著地球的每一個(gè)角落乃至更加廣闊的宇宙空間，電磁輻射對(duì)人的影響程度與輻射強(qiáng)度、頻率、作用時(shí)間、環(huán)境等因素有關(guān)，輻射強(qiáng)度越大、作用于人體的時(shí)間越長(zhǎng)、頻率越高，影響就越大。一定程度的電磁輻射對(duì)人體的傷害已成定論，是危害人類(lèi)健康的大敵。

　　一、基本概念

　　電磁輻射是指以電磁波形式通過(guò)空間傳播的能量流，且限于非電離輻射，包括信息傳遞中的電磁波發(fā)射，雷達(dá)系統(tǒng)、電視和廣播發(fā)射系統(tǒng)、射頻感應(yīng)及介質(zhì)加熱設(shè)備、射頻及微波醫(yī)療設(shè)備、各種電加工設(shè)備、通信發(fā)射臺(tái)站、衛(wèi)星地球通信站、大型電力發(fā)電站、輸變電設(shè)備、高壓及超高壓輸電線等都可以產(chǎn)生各種形式、不同頻率、不同強(qiáng)度的電磁輻射。

　　1、電磁輻射場(chǎng)區(qū)的劃分

　　電磁輻射場(chǎng)區(qū)一般分為遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)和近區(qū)場(chǎng)。近區(qū)場(chǎng)是指以場(chǎng)源為中心，在一個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的區(qū)域，也可以稱(chēng)為感應(yīng)湯。近區(qū)場(chǎng)內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小沒(méi)有確定的比例關(guān)系。即：E×H≠377。一般情況下，對(duì)于電壓高電流小的場(chǎng)源（如發(fā)射天線、饋線等），電場(chǎng)要比磁場(chǎng)強(qiáng)得多，對(duì)于低電流大的場(chǎng)源（如某些感應(yīng)加熱設(shè)備的模具），磁場(chǎng)要比電場(chǎng)大得多。

 

　　近區(qū)場(chǎng)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度比遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)大得多。從這個(gè)角度上說(shuō)，電磁防護(hù)得重點(diǎn)應(yīng)該在近區(qū)場(chǎng)。近區(qū)場(chǎng)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度隨距離的變化比較快，在此空間內(nèi)的不均勻度較大，遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)是指以場(chǎng)源為中心，半徑為一個(gè)波長(zhǎng)之外的空間范圍，也可稱(chēng)為輻射場(chǎng)。在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)中，所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播，這種場(chǎng)輻射強(qiáng)度的衰減要比感應(yīng)場(chǎng)慢得多。電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度有如下關(guān)系：E×H=377，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的運(yùn)行方向互相垂直，并都垂直于電磁波的傳播方向。遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)為弱場(chǎng)，其電磁場(chǎng)強(qiáng)度均較小。

　　對(duì)于線天線而言，近似地認(rèn)為遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)只有輻射場(chǎng)，而近場(chǎng)區(qū)只有感應(yīng)場(chǎng)。如距離的增強(qiáng)，感應(yīng)場(chǎng)逐漸減弱，輻射場(chǎng)逐漸增加，進(jìn)入輻射區(qū)。從λ/2π至D2/2λ間稱(chēng)為輻射近區(qū)，這一區(qū)域的電磁波基本集中在以天線口面為柱狀的管狀波束內(nèi)。從D2/2λ至2D2/2λ間稱(chēng)為輻射中區(qū)，電磁波開(kāi)始由管狀波束向外擴(kuò)散。2D2/2λ以遠(yuǎn)稱(chēng)為輻射遠(yuǎn)區(qū)。（這里D為天線直徑）

　　二、電磁輻射測(cè)試的依據(jù)

　　為防止電磁輻射污染、保護(hù)環(huán)境、保障公眾健康和促進(jìn)電磁技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用與發(fā)展，相繼頒布發(fā)國(guó)際GB8702-88“電磁輻射防護(hù)規(guī)定”（國(guó)家環(huán)�？偩郑�、國(guó)際GB9175-88“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”（衛(wèi)生部）。我國(guó)制定的微波輻射標(biāo)準(zhǔn)均分為居民（公眾）標(biāo)準(zhǔn)，即每天24小時(shí)連續(xù)照射和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即每天照射時(shí)間不超過(guò)8小時(shí)，具體規(guī)定為下表。

　　居民標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

　　居民標(biāo)準(zhǔn)（一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）為安全區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)24小時(shí)連續(xù)照射時(shí)，在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長(zhǎng)期居住、工作、生活的一切人群，均不會(huì)受到任何有害影響。在這個(gè)區(qū)域中新建、改建或擴(kuò)建的電臺(tái)、電視臺(tái)和雷達(dá)站等發(fā)射天線，在其居民覆蓋區(qū)內(nèi)，必須符合“一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”的要求。

　　職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)每天照射時(shí)間不超過(guò)8小時(shí)，GB9175-88沒(méi)有規(guī)定職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但它的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為中間區(qū)，可建造工廠和機(jī)關(guān)，但不許建造居民住宅、學(xué)校、醫(yī)院和療養(yǎng)院等。超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為危險(xiǎn)區(qū)，對(duì)人體可帶來(lái)有害影響，在此區(qū)內(nèi)可作綠化或種植農(nóng)作物，但禁止建造居民住宅及人群經(jīng)�；顒�(dòng)的一切公共設(shè)施，如機(jī)關(guān)、工廠、商店和影劇院等。

　　三、電磁輻射的計(jì)算

　　1、輻射強(qiáng)度

　　以場(chǎng)源為中心，距離大于5—0.5米范圍的區(qū)域，均為遠(yuǎn)區(qū)輻射場(chǎng)。移動(dòng)基站一般架設(shè)在建筑物樓頂，距離居民均在5米以上，因此，基站的電磁輻射可用遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)來(lái)分析。

　　下面我們以常用的集群系統(tǒng)為例，來(lái)計(jì)算基站的輻射。

　　基站最大發(fā)射功率：70W（48.5dBm）

　　基站發(fā)射天線增益：10dB

　　基站發(fā)射頻率：850MHz

　　則距離基站5米處的功率密度為：

　　10log（S0）=10log｛100PTG/（πd2）｝

　　=20+10logPT+10logG-10log（πd2）

　　=20+10log70+10-10log（3.14*52）

　　=29.55dBuW/cm2

　　S0＝901.57uW/cm2

　　同樣可算出，當(dāng)S0=10Uw/cm2時(shí)，居民離基站的距離為：d=42.3m

　　2、照射時(shí)間和總劑量

　　電磁輻射對(duì)人的影響除了輻射強(qiáng)度外，連續(xù)照射時(shí)間和每天照射的總劑量也是重要因素。每天允許接受照射的總劑量等于單位時(shí)間（小時(shí)）的平均功率密度與規(guī)定照射時(shí)間的乘積。

　　如GB12638-90規(guī)定微波連續(xù)波輻射的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為50uw/cm2，每天工作8小時(shí)，則全天接受的總劑量為50×8=400uw/cm2。安全限值與照射時(shí)間的關(guān)系為：pd=400/tuw/cm2

　　式中：pd為平均功率密度，uw/cm2t為每日暴露時(shí)間0．1＜t＜8單位為小時(shí)。當(dāng)每天暴露時(shí)間小于8小時(shí)時(shí)，平均功率密度可加大，如t=0.1時(shí)，則允許的最大功率密度為4000uw/cm2；若每天暴露4小時(shí)，則允許的最大功率密度為100uw/cm2。因此，限制暴露時(shí)間可減少電磁輻射對(duì)人體的影響。

　　四、結(jié)論

　　從以上計(jì)算可知，當(dāng)基站以最大功率發(fā)射時(shí)，在距離基站5米處的輻射強(qiáng)度高達(dá)901.57uw/cm2。只有距離基站42米以上時(shí)，輻射強(qiáng)度才降為10uw/cm2；移動(dòng)通信系統(tǒng)一般采用蜂窩覆蓋，小區(qū)半徑越小，基站密度就越大，這時(shí)基站發(fā)射功率就越小，單個(gè)基站對(duì)環(huán)境的影響就越小，但這時(shí)必須考慮多個(gè)基站對(duì)環(huán)境的影響；如果基站在某點(diǎn)的輻射限值超過(guò)國(guó)際規(guī)定，就應(yīng)該考慮采取防護(hù)措施。