劉桂蓮　程福宇

摘 要：針對目前人們對TD基站所產(chǎn)生的電磁輻射的恐懼和誤解，本文從專業(yè)角度客觀地對TD無線網(wǎng)絡(luò)的電磁輻射進(jìn)行分析和研究，讓使用者和TD基站附近的居民有理性的認(rèn)識，從而對移動通信基站電磁輻射的擔(dān)憂會逐漸緩解。

關(guān)鍵詞：TD；基站；移動通信；電磁輻射

隨著北京綠色奧運(yùn)會的成功舉辦，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將會全面鋪開?；緮?shù)量增多了，天線體積變大了，特色服務(wù)豐富了，然而問題也隨之而來了，那就是部分市民所擔(dān)心的基站輻射問題。擔(dān)心的原因有以下幾點(diǎn)：一是TD-SCDMA等3G技術(shù)是一項新生事物，是高新技術(shù)的產(chǎn)物，市民對此相對陌生；二是輻射本身是“看不到，摸不著”的，市民自身無法評估；三是TD基站的智能天線體積較GSM天線大很多，從而使輻射的恐懼有增無減；四是人們的環(huán)保意識增強(qiáng)了，渴望人類與環(huán)境的和諧相處。那么TD基站的電磁輻射究竟有多大？會對我們的生活造成影響嗎？本文將從以下幾方面進(jìn)行分析論述。

1 基站輻射的定義

基站輻射，指移動通訊基站設(shè)施放射出的輻射。移動通信系統(tǒng)中，空間無限信號的發(fā)射和接收都是依靠移動基站發(fā)射天線來實(shí)現(xiàn)的，在傳輸信號時，基站的發(fā)射天線有一定強(qiáng)度的電磁輻射量，這就產(chǎn)生了我們通常所說的基站輻射。

2 電磁輻射的衡量

電磁輻射是指能量以電磁波的形式在空間中傳播的現(xiàn)象。電場和磁場相互作用決定電磁輻射的效應(yīng)。這種電磁交互作用的研究是一個物理學(xué)的重要分支。

由于電磁波是一種能量波，其被生物體吸收后必然會造成機(jī)體的不同層面反應(yīng)，其中有一些反應(yīng)會破壞生物機(jī)體從而導(dǎo)致疾病，而另一些反應(yīng)甚至對機(jī)體有利。這些反應(yīng)同生物吸收電磁波的劑量、時間十分相關(guān)。

大多數(shù)研究表明，當(dāng)電磁波劑量高過一定程度，且照射時間高過一定程度后，其對人體會產(chǎn)生影響。為此，國際國內(nèi)的政府和標(biāo)準(zhǔn)化組織通過研究確定了公眾暴露于不同波段電磁輻射的限制值，當(dāng)輻射劑量低于該限制值時，則認(rèn)為不會對公眾健康構(gòu)成危害。

各個國家通信運(yùn)營商、設(shè)備制造商在進(jìn)行設(shè)備制造、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營之前都須進(jìn)行環(huán)境評估和環(huán)境監(jiān)測，以保證其網(wǎng)絡(luò)的電磁輻射低于上述限制值。同時，世界衛(wèi)生組表明：截止到目前為止，沒有研究證明手機(jī)或移動通信基站在安全劑量范圍內(nèi)的無線電波輻射會引起任何健康問題。

3 TD基站與GSM基站的電磁輻射的比較

3.1 頻段因素比較

自1987年GSM標(biāo)準(zhǔn)提出以來，GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋全球移動通信網(wǎng)絡(luò)的70%以上，并沒有出現(xiàn)因輻射而危害用戶身體健康的情況。ICNIRP(國際非電離輻射保護(hù)協(xié)會)給出的功率強(qiáng)度安全值為：在現(xiàn)行的900MHzGSM移動電話頻率范圍內(nèi)每平方米4.5W；在GSM1800頻段，這一指標(biāo)可以放寬至每平方米9W；對于使用2000MHz頻段的3G基站而言，這一指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步放寬為每平方米10W。這一參考性指標(biāo)說明，3G基站的輻射強(qiáng)度低于現(xiàn)行GSM900與GSM1800移動基站。TD-SCDMA系統(tǒng)屬于3G移動通信系統(tǒng)，其工作頻率在1880MHz到2300MHz左右，根據(jù)通信頻率輻射特性，頻率越高其輻射特性越差，理論上，TD-SCDMA系統(tǒng)電磁輻射應(yīng)小于GSM系統(tǒng)電磁輻射。

3.2 天線因素比較

TD-SCDMA采用了智能天線，其天線尺寸為之前2G天線的兩倍左右。由于智能天線尺寸的增大使得人們易形成新的擔(dān)憂和恐慌。人們普遍認(rèn)為，天線尺寸的增加必然帶來發(fā)射功率的增大，也就會導(dǎo)致電磁輻射的增大，然而事實(shí)恰恰相反。智能天線與普通天線的最大區(qū)別是，天線以多個高增益窄波束動態(tài)地跟蹤多個期望用戶，接收模式下，來自窄波束之外的信號被抑制，發(fā)射模式下，能使期望用戶接收的信號功率最大，同時使窄波束照射范圍以外的非期望用戶受到的干擾最小。智能天線是利用用戶空間位置的不同來區(qū)分用戶，在相同時隙、相同頻率或相同地址碼的情況下，仍然可以根據(jù)信號不同的空間傳播路徑來區(qū)分。因此，必須采用多個天線陣子的聯(lián)合檢測和計算方能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的連續(xù)覆蓋。而不同于普通天線的是，這多個天線陣子并不輻射同一方向，而是分散輻射，這樣非但不會增加對某一方向的電磁輻射強(qiáng)度，而由于形成不同波束的輻射，反而會在平均輻射范圍內(nèi)減少輻射強(qiáng)度。

3.3 覆蓋因素比較

3 G基站覆蓋范圍小，發(fā)射功率低，比2G基站更健康、更安全。

目前，移動基站大致分為宏蜂窩(macrocell)、微蜂窩(microcell)與微微蜂窩(picocell)三種類型。其中，宏蜂窩主要用于實(shí)現(xiàn)大面積的覆蓋，基站天線置于相對高的地方，發(fā)射功率較強(qiáng)，覆蓋半徑可達(dá)25公里左右。一般情況下，這種類型的基站大多部署于城區(qū)之外，距離居民區(qū)較遠(yuǎn)。

微蜂窩主要用于解決熱點(diǎn)或盲點(diǎn)問題，基站天線置于相對低的地方，發(fā)射功率較小，一般在1W-2W之間，覆蓋半徑大多在300米以內(nèi)。微微蜂窩實(shí)際上是發(fā)射功率與覆蓋范圍更小的一種微蜂窩，覆蓋半徑一般只有幾十米。部署于居民區(qū)的3G基站主要為微蜂窩與微微蜂窩，基站的密度大，但發(fā)射功率小，輻射強(qiáng)度相對較低。

4 TD基站電磁輻射分析

4.1 發(fā)射功率因素分析

從基站的發(fā)射功率來看，TD基站一般為8瓦，這要比其他移動通信系統(tǒng)30瓦的發(fā)射功率低3～5dB(3倍左右)。

4.2 多址方式因素分析

由于TD-SCDMA系統(tǒng)是TDD方式的，系統(tǒng)和終端均是一半時間在接收信號，另一半時間在發(fā)送信號，因此，TD-SCDMA的平均輻射功率又減少了一半。

4.3 智能天線因素分析

TD-SCDMA系統(tǒng)使用的是智能天線，智能天線的一個特點(diǎn)就是將功率只發(fā)給正在使用的用戶，這有些像聚光燈的使用。沒有使用的用戶只接收公共信道和導(dǎo)頻信道的信號，而這部分信號是不計算智能天線增益的，接收時間相對較短、場強(qiáng)相對較小。因此，TD-SCDMA系統(tǒng)的輻射比其他移動通信系統(tǒng)還要低7～9dB。

4.4 實(shí)驗分析

為了驗證TD基站的電磁輻射情況，有關(guān)部門特在TD-SCDMA試驗網(wǎng)中針對TD-SCDMA進(jìn)行了電磁輻射測試。在測試條件、測試方法均符合《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》的要求條件下，選擇了兩個基站進(jìn)行了測試，一個基站為單獨(dú)建設(shè)TD-SCDMA基站，一個基站為TD-SCDMA與GSM共站。測試點(diǎn)也選擇在了基站周圍公眾能夠到達(dá)的區(qū)域。

根據(jù)測試結(jié)果顯示，TD-SCDMA基站周邊所有點(diǎn)的電磁輻射流通密度都小于0.1μw/cm2，遠(yuǎn)低于GSM的電磁輻射流通密度，更遠(yuǎn)低于國家電磁輻射限制值。而且測試都是在基站滿功率發(fā)射的情況下進(jìn)行的，而在實(shí)際應(yīng)用中，TD的輻射會更低。

4.5 TD建站有法可依

根據(jù)《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》(國家環(huán)境保護(hù)總局令第18號)規(guī)定,無線通信基站屬于電磁輻射建設(shè)項目。因此,各地運(yùn)營商在建設(shè)基站前需向當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門提交相應(yīng)的環(huán)評報告,并正式提出項目申請。所以，TD-SCDMA基站的建設(shè)嚴(yán)格執(zhí)行了基站輻射控制的國家標(biāo)準(zhǔn)。無論是TD-SCDMA單獨(dú)建站還是TD/GSM共站的情形，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB8702-88《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》的限值標(biāo)準(zhǔn)(40μw/cm2)。

事實(shí)上，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的移動基站的輻射強(qiáng)度不及一臺電視機(jī)或一臺電腦的輻射強(qiáng)度。一些專家認(rèn)為，3G基站輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于手機(jī)。而且，大部分基站距地面高度為15米到50米，基站形成的輻射場對人而言，屬于遠(yuǎn)場輻射范圍。我們習(xí)慣于使用電視機(jī)、電腦和手機(jī)等電子產(chǎn)品，而顧慮3G基站的輻射污染，問題就出在人們對3G技術(shù)還比較陌生。

5 結(jié)論

從以上分析可見，只要移動運(yùn)營商、設(shè)備制造商、地方環(huán)保部門在設(shè)備購置、基站建設(shè)時遵守國家標(biāo)準(zhǔn)限制值，服從環(huán)境監(jiān)測程序，并更有效地與公眾進(jìn)行溝通和普及宣傳，相信人們對移動通信基站電磁輻射的擔(dān)憂會逐漸緩解。且隨著3G知識的進(jìn)一步普及，3G技術(shù)也將逐漸被人們所了解，TD-SCDMA低輻射的特性也將會為更多的人所接受， 3G終端和3G基站也將成為社會生活的和諧伴侶，人們對基站輻射的擔(dān)心必將成為“笑談”。