关于手机辐射的研究性学习文献综述

关于手机辐射的研究性学习

文献综述

组长：朱邦钊组员：张兆熙、高乐桐

一、何为辐射

辐射指的是由场源发出的能量以电磁波或粒子的形式以波的形式向外直线放射。简而言之就是粒子束或电磁波的从同一个中心向外传播的过程。生活中最为常见的辐射有两种：粒子辐射、电磁辐射。

粒子辐射指的是粒子以波的形式向外传播，一些射线比如阿尔法射线，贝塔射线，伽马射线等粒子射线均是粒子辐射。粒子辐射一般为电离辐射，电离辐射具有足够的能量可以将原子或分子电离化。一般而言，电离是指电子被电离辐射从电子壳层中击出，使原子带正电。由于细胞由原子组成，电离作用可以引致癌症。

电磁辐射就是电磁波。电磁辐射是由同向振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线等等。最常见的热辐射也是一种电磁辐射，只要是本身温度大于绝对零度的物体，都可以发生热辐射，而世间万物都在绝对零度以上。因此，人们周边所有的物体时刻都在进行电磁辐射。电磁波不需要依靠介质传播，各种电磁波在真空中速率固定，速度为光速。

二、何为手机辐射

手机辐射每时每刻都存在。通话、接发短信、联网等等均发生着辐射。

下面我们以通话为例，从手机的通信原理出发去探寻产生辐射的原因。

首先，通话过程中，手机源源不断通过高频振荡发出载波，再将其中间放大。与此同时，手机话筒将人发出的声，也就是声音信号，转换成电信号。这个电信号成为音频信号。然后手机继续将这个音频信号进行音频放大处理，处理过后把这个信号通过调制器和放大后的载波混合起来以电磁波的形式辐射出去。混合后的这个信号成为射频信号（RF）。如图所示：

由此可我们不禁要问，音频信号是要传递的信息，为什么音频信号不直接加到天线发射，而要有高频振荡和调制器，使问题复杂化。这是由于：其中天线理论证明：天线尺寸才能得到最高的传输效率。其中为音频信号的波长，其范围在20~20000km之间。可见，要直接发射音频信号，需要长为5~4000km的伸缩天线，这在技术上是难以实现的。为此，必须借助于高频振荡，用携带音频向外发射。

以上的部分为手机的无线信号的发出部分。下面来说一说接收无线信号的部分。

无线电波接收过程正好和发送相反。如果说无线电波的发送的核心问题是调制，接收则主要体现为解

调，即从已调波中还原为未调制波。当然，除了解调这一核心部件外，还有变频、放大等环节。如图所示：

在无线电通信中，信号是一个极其重要而广义的概念。信号可分为各种类别，如语音信号、图像信号；数字信号、模拟信号；音频信号等，这些信号统称为信息。所以说白了手机的工作原理就是先将语音信息进行打包转换后发射出去，然后再接收对方发射来的打包信息，随后进行解压工作再转变为语音信息。而手机在进行收发短信，联网时也是接受和发射一系列处理过的信息。这些处理过的信息都是射频信号——电磁波。

由此我们不难发现，手机通话、接发短信、联网时产生所谓的辐射，即产生于发射这一过程中，而且这种辐射一定是电磁辐射。至于充电时待机时的手机辐射主要为热辐射，前面也说过，热辐射也是电磁辐射。所以手机辐射均为电磁辐射。

不过显而易见，我们无需防范热辐射，手机通话、接发短信、联网时产生的电磁辐射才有可能为有害的辐射。因此我们大多数时候所说的手机辐射是狭义的，其实并不包括热辐射。本文后续的“手机辐射”也是不包括热辐射的。

三、手机辐射对人体的危害

近几年网络上、报纸上、新闻中经常把手机辐射说的玄乎玄，甚至有人喊出了手机辐射比吸食毒品的危害还要大。其实手机和基站等电磁辐射不会影响人身健康，这本是科学界共识，在国外也从来不是个问题，但在中国却引起了公众恐慌。究其原因，运营商为竞争而散布的辐射谣言是源头，当初推广CDMA手机时，某运营商打出了“绿色手机”的伪概念，拿低辐射作为卖点，用欺骗公众的手段来提高竞争力。其实CDMA手机的辐射功率并不比GSM小，GSM手机峰值功率2W，实际使用过程中，只在1/8的时间发射，所以最大平均功率为250mW，而CDMA是连续发射的，最大平均功率也约为250mW，两种差别不大。

不过话说回来，这指的是通常情况下，而且无害不代表没有，只不过其辐射强度远远达不到对人体造成危害的程度。有的时候，比如在偏僻的地方通话，开关机时手机的辐射功率会陡增到之前的数倍。虽然这仍不足以对人体造成直接的危害，但它或多或少总有一些影响。

总之，就一句话，手机辐射的危害绝对到不了让人类恐慌的程度，但少一点总比多一点好.

四、如测量手机辐射

首先明确一个概念，我们日常所说的辐射的大小或者强弱其实指的就是辐射强度。辐射强度在我们这里采用的是功率密度标准，除此之外通用的还有比吸收率标准。功率密度指的是单位面积所接收到的辐射功率，国际单位为w/m²，有时候直接用功率代替了。我们这次实验的辐射检测仪用的单位是mw/cm²下面是我们的仪器：

我在说明书上找到了它的工作原理，但是各种零部件已经大大超乎了我们的理解范围，所以我们不对这个原理再进行阐述了。总之这部仪器是我们比对了多种检测仪之后选择的一种比较合适、科学的一款。可以确保测出的数据的准确。

五、实验过程

根据现有的资料和文献，我们发现影响手机辐射量的有很多。最终我们定下来这次试验需要的变量有：手机的时代（2G、3G、4G）、状态（发短信、上网、充电、通话、待机）、距离、信号强度，测量量为辐射强度。其中，距离用量尺测得，信号强度由手机app“基站信号测试器”测得，辐射强度由上面提到的辐射检测仪来测得。我们的实验表格如下：

六、实验目的

事实上，我们的主要目的就是通过监测不同款手机在不同状态下的辐射能量的数据，来帮助大家最大程度地避免手机辐射的危害。这也就是我们选择这几个变量的原因。我们希望得出在情理之中最大程度避免辐射方式。这其中就包括我们平时和手机的距离，使用哪一代的手机，在什么样的信号强度下通话最为适宜。所以，我认为我们的实验是很有价值的，值得去研究。