李華琴　寧健

摘 要：本文對常見的七種類型的美化天線進(jìn)行了簡單的介紹，并對21個(gè)位于各種環(huán)境敏感功能區(qū)域內(nèi)的美化基站周圍電磁輻射水平進(jìn)行了現(xiàn)場監(jiān)測，還對一個(gè)常用于各種環(huán)境敏感功能區(qū)的方柱型美化天線的典型基站周圍的電磁輻射分布特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析。監(jiān)測結(jié)果表明，各種美化基站周圍50m范圍公眾可到達(dá)區(qū)域內(nèi)，功率密度隨著與天線距離的增加而減小，但均低于《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）規(guī)定的公眾曝露限值0.4 W/m2（40μW/cm2）。此外，本文還探討了使用美化天線的利與弊，美化天線的使用原則，并針對存在的弊端提出了相應(yīng)的污染防治措施，旨在強(qiáng)化美化天線電磁輻射環(huán)境管理，保障公眾健康與安全。

關(guān)鍵詞：通信基站 美化天線 電磁輻射水平 污染防治

前言

近年來，隨著移動通信業(yè)的迅猛發(fā)展，移動用戶數(shù)量飛速增長，通信基站的建設(shè)數(shù)量逐年增加。從城市的高層辦公寫字樓到普通的小區(qū)住宅樓，移動通信發(fā)射天線隨處可見。通信基站的天線是電磁波向周圍環(huán)境發(fā)射窗口，同時(shí)也是環(huán)境電磁輻射的源頭，引發(fā)潛在的電磁輻射污染問題。裸露的基站天線常常與周邊環(huán)境格格不入，影響城市景觀，更有可能引發(fā)公眾對通信基站電磁輻射的過度心理恐懼和擔(dān)憂，最終導(dǎo)致居民對基站運(yùn)營商投訴的激增。因而，城市景觀問題與公眾擔(dān)憂已經(jīng)成為了通信基站建設(shè)運(yùn)行過程中兩個(gè)敏感議題。為了解決這兩大問題，美化天線應(yīng)運(yùn)而生，并逐步受到廣泛應(yīng)用。

美化天線也稱為“偽裝天線”，即在不影響天線正常功能的情況下，采用損耗小、反射少的非金屬材料對天線本身的外表進(jìn)行裝飾，或是在天線外部加裝美化罩，使天線與樓宇及周邊環(huán)境相和諧，進(jìn)而達(dá)到美化的目的[1]。美化天線的應(yīng)用在一定程度上還減少了公眾對基站電磁輻射的心理恐懼和抵觸情緒，減少了公眾與基站運(yùn)營商之間的糾紛，為社會和諧做出了貢獻(xiàn)。然而，由于缺乏對美化天線的電磁輻射水平的系統(tǒng)分析研究，天線的美化并不能從根本上消除公眾對基站電磁輻射污染的擔(dān)憂，仍有不少居民對美化后的基站進(jìn)行投訴。此外，美化天線的隱蔽性及多樣性也增加了輻射環(huán)境監(jiān)管的難度，若監(jiān)管不善，可能會加劇基站對周邊環(huán)境的電磁輻射污染。本文通過對各種典型環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)不同類型的美化天線類型周圍的電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測分析，以揭示不同類型美化天線周圍電磁輻射水平，并在此基礎(chǔ)上提出美化天線周圍電磁輻射污染防治措施及管理措施。

1 常見美化天線的介紹

常見的美化天線一般采用外罩罩住天線 ，根據(jù)外罩的外形特點(diǎn)可以將美化天線分成以下幾種[2]：

（1）方（圓）柱型

一般可做成方柱型或圓柱型立在樓頂天面的面源或者樓梯堡的天面上，高度約為2～4m，外觀的顏色與樓面顏色相似。該類型的美化天線也是目前實(shí)際應(yīng)用最廣泛的一種。

（2）排氣管型

排氣管型美化天線，多應(yīng)用于高層居民小區(qū)或商業(yè)區(qū)樓房天面之上，外觀顏色以白色為主，結(jié)構(gòu)與尺寸與真實(shí)的排氣管一致，一般高度為高出天面2m。

（3）變色龍型

為了符合樓房外墻裝飾顏色，外表跟外墻的顏色、花紋一致?？梢愿鶕?jù)天線的實(shí)際尺寸和數(shù)量做成需要的造型，如半圓形、方形及橢圓形等，既能滿足通信信號覆蓋，又不影響城市建筑的景觀。

（4）空調(diào)機(jī)型

空調(diào)機(jī)型美化天線一般根據(jù)安裝天線的尺寸及數(shù)量，可以選擇做成4匹或6匹的室外空調(diào)機(jī)外型，主要應(yīng)用于人群比較密集的居民生活小區(qū)內(nèi)或者是商業(yè)區(qū)。由于空調(diào)機(jī)型天線的高度有限（一般不超過5m），為了達(dá)到盡可能大的覆蓋范圍，一般安裝在信號覆蓋區(qū)域內(nèi)的最高樓層天面或者掛在外墻上。

（5）燈桿型

燈桿型美化天線適用于商業(yè)區(qū)、交通道路兩旁，立于街邊的高度一般為6～25m，可用于街道的信號覆蓋；放在樓頂?shù)奶烀嫔系母叨纫话銥?～10m，可以用于普通的住宅小區(qū)或商業(yè)區(qū)環(huán)境中。

（6）水箱型

一般常見于舊城區(qū)普通居民樓上或者鄉(xiāng)村，可做成高達(dá)6m的水箱型，饋線用PVC管包裝入水箱中，從外部看像水管，與居民放置在屋頂?shù)奶柲芩湎嗨啤?/p>

（7）美化樹型

一般用于風(fēng)景區(qū)、公園、居民區(qū)的花園或周邊的山上以及廠房較多的工業(yè)園區(qū)或者新開發(fā)區(qū)的路邊綠化帶等等。外表看上去像一棵樹，隱藏在綠色植物當(dāng)中，可以根據(jù)周圍的環(huán)境做成合適的高度。可以和周圍的風(fēng)景形成一致，既不破風(fēng)景又能達(dá)到有效的信號覆蓋。

2 電磁輻射環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)我國的國家標(biāo)準(zhǔn)《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）[3]中的表1規(guī)定，頻率在30～3000MHz之間，公眾曝露限值為：電場強(qiáng)度12V/m，功率密度0.4W/m2（40μW/cm2）?！遁椛洵h(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則—電磁環(huán)境影響評價(jià)與方法》（HJ10.3-1996）對單個(gè)項(xiàng)目的影響必須控制在GB8702-1998（GB8702-2014《磁環(huán)境控制限值》自2015年1月1日起實(shí)施后替代GB8702-88）限值的若干分之一[4]）。因此單個(gè)基站的管理目標(biāo)值選取GB8702-2014《電磁環(huán)境控制限值》中相應(yīng)頻段功率密度限值的1/5，即0.08 W/m2（8μW/cm2）。

3 移動基站美化天線周圍電磁輻射水平實(shí)測

3.1 監(jiān)測方法

3.1.1 監(jiān)測布點(diǎn)

本研究選取廣東省內(nèi)位于各種典型環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)7種不同類型的美化基站21個(gè)（具體見表1），對基站美化天線周圍的電磁輻射水平進(jìn)行現(xiàn)場測量。依據(jù)《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》（試行）（環(huán)發(fā)[2007]114號）[5]規(guī)定進(jìn)行監(jiān)測布點(diǎn)，基站電磁輻射水平監(jiān)測點(diǎn)位優(yōu)先布設(shè)在公眾可以到達(dá)距離天線的最近處，原則上設(shè)在天線主瓣方向內(nèi)。防護(hù)區(qū)內(nèi)如有敏感目標(biāo)，則通過巡測找出輻射水平較高的測點(diǎn)，如無敏感目標(biāo)，則在天線前方50m內(nèi)選取代表向監(jiān)測點(diǎn)。對于發(fā)射天線架設(shè)在樓頂?shù)幕?，在樓頂公眾可活動范圍?nèi)布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)位。點(diǎn)位選擇應(yīng)設(shè)法避免或盡量減少周圍偶發(fā)的其他輻射源干擾。

3.1.2 監(jiān)測時(shí)間、頻次及環(huán)境條件

移動通信的電磁輻射與基站發(fā)射功率、天線增益、頻率以及話務(wù)量密切相關(guān)。話務(wù)量指在特定時(shí)間段內(nèi)呼叫次數(shù)與每次呼叫平均占用時(shí)間的乘積，通常隨著話務(wù)量的升高，基站實(shí)際發(fā)射功率會增大，因而產(chǎn)生的電磁輻射也會有所增強(qiáng)[6]。故監(jiān)測時(shí)間為移動通信基站正常工作時(shí)話務(wù)量的高峰時(shí)間段，即一天內(nèi)的8：00～20： 00。監(jiān)測在無雪、無雨、無霧、無冰雹的天氣條件下進(jìn)行，同時(shí)記錄下現(xiàn)場環(huán)境溫度和相對濕度。

每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位應(yīng)進(jìn)行連續(xù)5次電場強(qiáng)度測定，每次測量時(shí)間不少于15s，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值。

3.1.3 監(jiān)測儀器

現(xiàn)場監(jiān)測采用儀器為德國Narda公司生產(chǎn)的EMR-300型綜合場強(qiáng)儀，該儀器配備18C型探頭。儀器響應(yīng)頻率為100kHz～3GHz，量程為0.20～400V/m，檢測限為0.20V/m。

3.1.4 測量頻段與數(shù)據(jù)處理

測量選取的美化基站為中國電信CDMA2000，發(fā)射頻段為870-880MHz。CDMA基站天線的輻射近場與遠(yuǎn)場的界限大約是8 m，測量選取的美化基站周圍公眾可達(dá)到范圍屬于電磁輻射的遠(yuǎn)場，在遠(yuǎn)場中功率密度與電場強(qiáng)度的關(guān)系式為：Pd=E2/377，因此在遠(yuǎn)場中，通過電場強(qiáng)度的測量即可求得功率密度。

3.2 結(jié)果與分析

3.2.1不同類型美化天線周圍電磁輻射水平

基站的電磁輻射水平不僅會受到周圍地理、環(huán)境條件的影響，還可能與天線的形式結(jié)構(gòu)有關(guān)。為此，本研究對21個(gè)位于典型環(huán)境功能區(qū)內(nèi)（包括居住、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研、行政辦公區(qū)等）不同類型的美化基站周圍電磁輻射電場強(qiáng)度進(jìn)行測量，并重點(diǎn)關(guān)注以發(fā)射天線為中心、半徑50m范圍內(nèi)可能受到影響的居民和人群，結(jié)果見表1。監(jiān)測結(jié)果表明，位于不同環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)7種常見美化天線基站正常運(yùn)行時(shí)，周邊50m范圍內(nèi)可到達(dá)區(qū)域環(huán)境功率密度在0.01～7.17μW/cm2之間，低于《電磁環(huán)境控制限值》中規(guī)定的30～3000 MHz頻率范圍內(nèi)公眾曝露限值0.4W/m2（40μW/cm2）。同時(shí)也滿足單個(gè)移動通信基站運(yùn)行對周圍電磁輻射環(huán)境影的管理限值0.08W/m2（8μW/cm2）。測量所選擇的7種類型美化天線有6中常用于公眾關(guān)注的居民區(qū)，測量結(jié)果表明其周圍50m范圍內(nèi)公眾可到達(dá)范圍滿足文獻(xiàn)[3]中規(guī)定的公眾曝露限值。

3.2.2 典型美化基站周圍電磁輻射水平分析

方柱型美化天線因其外部美化罩可以裝飾成墻體的顏色而與周圍景觀形成一致，在美化基站中得到廣泛的應(yīng)用，常用于各種環(huán)境敏感功能區(qū)域如：居住、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生區(qū)、行政辦公區(qū)、科研區(qū)等。為了進(jìn)一步探究美化基站周圍電磁場的分布特性，本研究選取位于河源市東源縣濱江花園10層居民樓天面的方柱型美化基站作為典型基站。對該基站周圍50m范圍內(nèi)公眾可到達(dá)區(qū)域進(jìn)行了詳細(xì)測測量，采用巡測的方式，找到公眾活動區(qū)域內(nèi)電磁輻射最大點(diǎn)位，14個(gè)監(jiān)測位點(diǎn)的分布如圖1所示。該基站周圍電磁輻射環(huán)境監(jiān)測結(jié)果見表2。

從圖1中可以看出監(jiān)測點(diǎn)位覆蓋了公眾可到達(dá)的離天線最近、高差最小的區(qū)域。表2中美化天線周圍電磁環(huán)境輻射監(jiān)測結(jié)果看以看出該基站周圍50m范圍內(nèi)電磁環(huán)境輻射功率密度范圍為0.01～5.25μW/cm2，其中功率密度最大點(diǎn)位出現(xiàn)在天線架設(shè)天面與天線水平距離11m垂直距離6m處（點(diǎn)位2#）。結(jié)合圖1與表2可知，天線主瓣方向（監(jiān)測點(diǎn)位為1#、8#、9#、10#）區(qū)域內(nèi)的功率密度高于天線副瓣（2#、7#）區(qū)域，且離天線水平距離越遠(yuǎn)、高差越大的區(qū)域功率密度越小。以上結(jié)果表明該基站美化天線周圍50m范圍內(nèi)功電磁輻射率密度均低于文獻(xiàn)[3]中規(guī)定的公眾曝露限值。

4 美化天線的利與弊

4.1 美化天線的有利方面

美化天線的發(fā)展和推廣在一定程度上是因?yàn)楣姷沫h(huán)保意識的加強(qiáng)及對城市景觀要求的提高，對環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的積極意義。主要表面為三個(gè)方面：①美化天線具有的仿生、掩蔽的特征使得基站與其所在的周圍環(huán)境能很好的融合在一起，避免了普通天線雜亂架設(shè)對城市及鄉(xiāng)村景觀的負(fù)面影響；②天線為基站的外置部分，美化天線的采用會減少基站天線對公眾的視覺沖擊，能夠在保障通信的覆蓋與質(zhì)量的同時(shí)，避免了居民對天線輻射的過分恐懼和抵觸，減少了居民心理負(fù)擔(dān)，有利于基站的建設(shè)運(yùn)行[7]；③對于運(yùn)營商來說，美化天線采用分體拆裝結(jié)構(gòu)，體積小，運(yùn)輸、安裝更加簡便，水平轉(zhuǎn)角可調(diào)且調(diào)整方便，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

4.2 美化天線的不利方面

雖然美化天線具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，但是從環(huán)境保護(hù)和保障公眾知情角度來說也存在不可忽視的弊端，集中表現(xiàn)在四個(gè)方面：①某些運(yùn)營商使用美化天線只是為了降低公眾對移動通信基站建設(shè)運(yùn)行的關(guān)注度，進(jìn)而損害了公眾的環(huán)境權(quán)益和知情權(quán)；②美化天線種類繁多、隱蔽性較強(qiáng)，偽裝成生活中常見的各種實(shí)物，增加了環(huán)境保護(hù)部門輻射環(huán)境監(jiān)管難度；③由于美化天線外部加有美化罩，在環(huán)境保護(hù)部門日常監(jiān)管、抽查測量電磁輻射水平時(shí)很難準(zhǔn)確判斷天線主瓣方向、安裝位置及天線的數(shù)量等關(guān)系輻射環(huán)境影響的因素，也難以確定基站電磁環(huán)境輻射重點(diǎn)監(jiān)測范圍；④有可能激發(fā)公眾更強(qiáng)烈的抵觸情緒，比如，美化天線在建設(shè)及運(yùn)行的過程中未充分做好與公眾的溝通工作，公眾獲知美化天線的存在后，情緒更加激動，處理不當(dāng)反而會激化公眾與基站運(yùn)營商之間的矛盾。

5 美化天線使用原則與電磁環(huán)境污染防治對策

5.1 美化天線架設(shè)原則

5.1.1 推薦性使用原則

在風(fēng)景名勝區(qū)、旅游景區(qū)、公園、小區(qū)周邊的花園等對環(huán)境質(zhì)量要求較高的地方，推薦建設(shè)美化天線，以保持上述區(qū)域的景觀協(xié)調(diào)，減小普通裸露天線對公眾視覺的沖擊，使天線能更好的融入周邊的環(huán)境。

5.1.2 限制性使用原則

在樓房密集或樓層較低的居民區(qū)及作為公眾經(jīng)常活動區(qū)域的天面等限制性使用美化天線，因?yàn)槊阑炀€本身具有的架設(shè)高度低、隱蔽性等特點(diǎn)，在上述區(qū)域架設(shè)時(shí)公眾經(jīng)?；顒訁^(qū)域容易出現(xiàn)超標(biāo)情況。

5.2 美化天線的電磁污染防治對策

1、優(yōu)化基站選址，首先應(yīng)先調(diào)查當(dāng)?shù)氐碾姶泡椛洵h(huán)境背景情況，避免在電磁輻射環(huán)境背景值較高的地方建立基站；其次盡量選擇共用設(shè)施的樓房上而避開私人居民樓，應(yīng)該盡量選擇公眾不能經(jīng)常到達(dá)的天面或者非公眾居住建筑物，盡可能避免影響周圍公眾的活動；第三，還應(yīng)該避免在同一個(gè)天面架設(shè)過多的天線，防止由于場強(qiáng)的疊加，使該天面的電磁輻射水平高于超過管理目標(biāo)值；第四，對于架設(shè)在樓頂?shù)幕荆瑧?yīng)加強(qiáng)通往該樓頂?shù)耐ǖ拦芾聿⒃谕ㄍ炀€處懸掛警示牌[8]。

2、合理選取美化天線的主瓣方向，安裝時(shí)盡量使天線的主瓣方向避開公眾活動區(qū)域；市區(qū)基站應(yīng)避免天線主瓣方向非安全距離前方處有高大樓房，以免其受到較大的電磁輻射影響而產(chǎn)生不必要的民事糾紛。

3、在美化天線周圍張貼電磁輻射警示標(biāo)識并劃定一定方位的限制公眾活動區(qū)域，以防止公眾因不知道美化天線的存在而靠近，受到不必要的輻射。

4、加強(qiáng)監(jiān)督與管理工作，通信基站的運(yùn)營商不得隨意提高基站的發(fā)射功率，應(yīng)盡可能地降低基站的發(fā)射功率，以確保天面的電磁輻射水平低于目標(biāo)管理值；基站正常運(yùn)行時(shí)，環(huán)境保護(hù)監(jiān)管部門應(yīng)不定期電磁輻射環(huán)境抽測檢查，保證天面上的電磁輻射水平滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。

5、運(yùn)營商應(yīng)委托有電磁輻射檢測資質(zhì)的單位或企業(yè)每年抽取一定比例的美化基站進(jìn)行電磁輻射檢測并建立電磁環(huán)境檢測數(shù)據(jù)檔案，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電磁輻射環(huán)境問題。

6、明確針對于美化天線基站環(huán)境影響評及驗(yàn)收階段的公眾參與要求。美化天線的“隱蔽性”引發(fā)公眾環(huán)境知情權(quán)等相關(guān)問題。從短期看，其隱蔽性有助于基站的建設(shè)，但如果處理不當(dāng)勢必會導(dǎo)致嚴(yán)重的群眾環(huán)境事件，因此，及早主動處理溝通才能發(fā)揮美化天線的景觀優(yōu)勢而避免其負(fù)面影響的積累。而環(huán)境影響評價(jià)及驗(yàn)收階段的公眾參與的主動溝通、協(xié)調(diào)可從根本上解決環(huán)境問題的積累。

6 結(jié)語

美化天線建設(shè)已被廣泛采納，在通信基站建設(shè)中所占的比例也逐年升高，運(yùn)行效果良好，既起到了美化環(huán)境的作用又達(dá)到了移動信號覆蓋的目的。本研究對21個(gè)位于各種環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)不同類型的美化天線類型周圍電磁輻射進(jìn)行現(xiàn)場檢測，結(jié)果表明：美化天線周圍50m范圍內(nèi)的公眾可到達(dá)區(qū)域環(huán)境電磁輻射功率密度在0.01～7.17μW/cm2之間，典型的方柱型美化基站周圍50m范圍內(nèi)的公眾可到達(dá)區(qū)域環(huán)境電磁輻射功率密度在0.01～5.25μW/cm2之間，均低于《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）中規(guī)定的30～3000MHz頻率范圍內(nèi)公眾曝露限值40μW/cm2，天線主瓣方向區(qū)域內(nèi)的功率密度高于天線副瓣區(qū)域，且離天線水平距離越遠(yuǎn)、高差越大的區(qū)域功率密度越小。但是美化天線仍存在許多不足之處，需要把握美化天線的使用原則，從基站選址到正常運(yùn)行都要做好各面的環(huán)保工作，并保證環(huán)評階段、驗(yàn)收階段的公眾參與制度，與公眾多方面溝通協(xié)調(diào)，只有這樣美化天線才能體現(xiàn)真正的“美”。

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