移动通信电磁辐射水平计算和说明

移动通信电磁辐射水平计算和说明

公众常常认为移动通信网络基站设备及天线的电磁辐射较大，担

心其会影响身体健康，而对比体积小、功率小且没有明显天线的生活必需品手机，则会认为其比基站的电磁辐射强度要小。实际情况恰好相反。在严格遵守为保证健康制定的电磁标准限值，严格执行国家环保部对移动通信基站电磁辐射环评及监测的流程下，基于知情权，仍要同贵方进行有效沟通、解释和普及宣传，相信对移动通信电磁辐射的担忧会逐渐缓解。

根据我国国家标准GB9175-88“环境电磁波卫生标准”，将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级，一级标准为安全区，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群，均不会受到任何有害影响的区域。第二级标准为中间区，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群可能引起潜在性不良反应的区域。对于300MHz~300GHz的微波，一级标准为：（10μw/cm2），二级标准为：（40μw/cm2），因此，对于酒店及写字楼应按一级标准设计，对于商

场、商贸中心，可按二级标准设计。

【注】实际室内天线功率在0-5dBm，不超过15dBm，一般小于10dBm。

基站天线功率小于35dBm。

室内天线辐射水平计算：

假设天线的EIRP是10dBm=10mw=10000μw。按一级标准计算：允许的功率密度为10μw/cm2，那么能满足要求的最小距为：10000μw/4π d2=795.77 /d2=10μw/ cm2

d2=79.577(cm2) ≈8.92 cm

即在距离天线下方9cm的地方可满足一级卫生标准。

假设要求离天线20cm处为安全区，则最大EIRP为：

4π d2=4⨯3.14⨯202=5024 cm2

EIRP=50240μw≈50mw=17dBm

由此可见，按照最为严格的一级标准计算，即使天线功率达到17dBm，在超过天线20cm的地方即为可以长期生活的安全区域，之后该辐射水平将呈指数级衰减。这就是我们要求室内分布系统EIRP 不超过15dBm的原因。当然对于商场、机场等非长期居住地区，可按二级标准衡量，其EIRP的范围就更加宽松了。

基站天线辐射水平计算：

假设天线的EIRP是35dBm=3162.3mw=3162300μw。按一级标准计算：允许的功率密度为10μw/cm2，那么能满足要求的最小距为：3162300μw/4π d2=795.77 /d2=10μw/ cm2

d2=25177.55(cm2) ≈158.7 cm

即在距离天线158.7cm的地方可满足一级卫生标准。

假设要求离天线5米(500cm)处为安全区，则最大EIRP为：

4π d2=4⨯3.14⨯5002=3140000 cm2

EIRP=31400000μw≈31400mw=45dBm

由此可见，即使基站天线功率大于室内覆盖天线，在距离天线1.59米的地方已经符合一级卫生标准，之后该辐射水平将呈指数级衰减。

基站信号越差，手机辐射越大：

基站信号越差（变现为手机信号栏显示不满格等），手机为了和基站进行有效通信，会增大发射功率。GSM制式的手机最大发射功率可达2W（33dBm），而手机天线是介乎贴着人脑的，因此基站信号越差，对人体辐射越大。

当人们使用手机时，手机会向发射天线传送无线电波，基站设备也会向手机发射无线电波。手机天线与受话器等紧贴着耳朵，天线距离头部只有2～5cm，头部处于手机的近场辐射区，其受到的电磁辐射是比较大的；而一般室内天线距离活动区域大概有2米到20米，

就处于其辐射场中的人而言，属于远场辐射范围，并且电磁辐射对人体作用是整体或全方位分散的。

离天线越远，电磁辐射强度越小，在理想的情况下，某一点的电磁辐射强度（用功率密度表示）与该点到天线的距离的平方成反比，即：在距离天线1厘米处的电磁辐射强度要比在10厘米处的强度大100倍。假设普通手机的功率为1W（【注】换算成可比较功率为30dBm，GSM 通话中最大发射功率为2W即33dBm，平均发射功率约30dBm左右，考虑到GSM手机只在八分之一时隙时间内发射，在时间上的等效平均发射功率可减少9dB到21dBm。推到过程取1W、10cm、10m是为了方便对数计算），距离头部10厘米进行通话，在理论上来说，这时所接受的电磁辐射强度等同于在功率高达10，000W 天线10米之外的电磁辐射强度。事实上，天线的辐射功率多数都在10 -2 W（【注】即10dBm）以下。这种情况下，天线的电磁辐射强度仅及手机的百万分之一，即可以忽略不计了。

专业机构电磁辐射强度实测的结果也与以上的理论分析较为吻合。在距离移动天线1米之外，辐射强度是比较小的，均在10μW/cm2以下,而在本文所述实验条件下、距离手机天线5厘米处的辐射强度几乎在50mW/cm2以上。

实际上随着无线网络覆盖的建设，通信环境的改善，还减少了手机的电磁辐射强度，手机搜索到的信号越好、距离基站越近，其发射功率就越小。手机发射功率会成指数级下降。CDMA、3G等手机，由于有功率控制，平均发射功率更是控制在一个很低的水平上（3dBm 左右）。

通过上面的实地测试与分析，可以看出：

[1]目前标准规定的手机辐射限值，一般比可能引起危险的辐射剂量要小50倍，所以，使用手机时应尽量选用符合标准的。

[2]使用手机时，应尽量让天线远离自己的脑部，最好使用耳机。

[3]天线的电磁辐射值远比手机的电磁辐射值小得多。

[4]随着无线网络覆盖的建设，通信环境的改善，还减少了手机的电磁辐射强度，手机搜索到的信号越好、距离基站越近，其发射功率

就越小。手机发射功率会成指数级下降。CDMA、3G等手机，由于有功率控制，平均发射功率更是控制在一个很低的水平上（3dBm左右）。

我国电磁辐射标准说明：

实际上，我国的标准要求十分严格，美国及欧洲标准比我们宽松得多。因此，对适当设计的移动通信系统的电磁安全问题不必多虑。

欧洲、美国及我国标准的对比。