时间：2023-10-13 09:42:01
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【关键词】 电磁辐射 移动通信基站 环境评价 监测
电磁辐射在人们生活中不可避免，它是由空间共同移送的电能和磁能量组成的，由电荷的移动产生的能量，而移动通信正是依赖电磁辐射来实现传播的。新疆地区地域辽阔，随着新疆地区经济的快速发展，对移动通信的质量要求也越来越高，这势必会导致移动基站的大量建设。为了确定新疆地区移动基站的辐射水平，本文在综合以往研究成果的基础上，对新疆地区典型基站电磁辐射监测数据进行分析、总结和归纳，最终得出其辐射环境影响水平结论。
一、WCDMA移动通信基站
1.1 WCDMA系统简介
WCDMA移动通信系统是第三代无线通讯技术之一，它采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信，速率可达2Mb/s（对于局域网而言）或者384Kb/s（对于宽带网而言）。
1.2 WCDMA移动通信基站组成
WCDMA移动通信基站由天馈系统、GPS天线、传输设备、电源和接地等组成，主要分为室内和室外两个部分。室内部分包括机架及其内部硬件模块，主要包括射频收发信机单元、基带处理单元、RNC接入控制单元及GPS时钟控制单元；室外部分为基站天馈系统（AS），包括智能天线、功率放大器单元（TPA）和各种电缆。
1.3 移动基站工作原理
基站是在一定的无线覆盖区中由移动交换中心（MSC）控制，与手机（移动台，MS）之间进行通信所构成的系统，主要由基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）组成，它是移动通信网的主要组成部分。基站的作用原理是：当小区内任意移动台（手机）发送信息时，基站即开始接受，加工和整理信息，通过无线连接将信息传送到交换中心，同时将交换中心发到本小区的信息分别传送给各个移动台，这个“接”和“发”的过程，就实现了不同地区、不同网际间的无线与无线或无线与有线的信息传递。可见，基站是传送、加工和处理信息的“中转站”。
移动通信基站产生的电磁辐射强度主要由发射功率、天线增益、与天线的距离和与天线的相对高度等因素决定在本评价项目中，移动通信基站均采用定向天线，通过定向天线传递的电磁信号具有一定的方向性，即在一定角度内存在较强的辐射水平，其轴向上的电磁辐射强度最大。
二、电磁辐射评价标准
根据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）的要求，公众总的受照射剂量限值如下：公众在一天（24h）内，环境电磁辐射场的场量参数在任意连续6min内的全身平均值应满足表1的要求。
根据《辐射环境保护管理导则一电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/T10.3-1996）规定：为使公众受到总照射剂量小于GB8702-88的规定值，对单个项目的影响必须限制在GB8702-88规定的功率密度限值的1/5，移动基站的发射频率在900MHz～2900MHz频段，故单个基站的电磁辐射管理值是：40/5=8uW/cO。
三、WCDMA移动通信基站电磁辐射环境的监测
3.1 监测方法
本次监测在以发射天线为中心半径50m的范围内，对人员可以到达的距离天线最近处可能受到影响的环境保护目标和以基站天线的主瓣方向为延长线不同距离的变化值进行监测。测量时测量仪器探头（天线）尖端距地面（或立足点）1.7m，与操作人员之间距离不少于0.5m。在室内测量，一般选取房间中央位置，点位与家用电器等设备之间距离不少于1m。若在窗口（阳台）位置监测，探头（天线）尖端在窗框（阳台）界面以内。在通信基站正常工作时间内进行测量。每个测点连续测5次，每次测量时间不小于15s，并读取稳定状态下的最大值，若监测读数起伏较大时，适当延长监测时间。
3.2 监测基站的选取
按照基站的不同特征及所处环境的不同状况，分别在城市人口和基站密集区、高电磁辐射背景值区、市区、县乡，按照移动基站不同发射频率、单站、共站情况、不同架设方式（楼顶支架、铁塔、美化塔等）、不同等效辐射功率（标称功率、天线增益）、不同最大落地点的基站（天线形式、高度、倾角），分别选择有代表性的基站作为现场调查、监测基站。此次共选取117个具有代表性基站进行监测。
3.3 监测参数的选取
根据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）要求，结合移动通信基站的发射频率，确定测量因子为电场强度（V/m），再转换为评价因子功率密度（uW/cO）。
3.4 监测仪器
此次监测采用的仪器主要包括：NBM-550电磁分析仪（为非选频式辐射测量仪）、EMR-300电磁分析仪（为非选频式辐射测量仪）、SRM3000频谱分析仪（选频）。
3.5 监测结果分析
此次监测的117个基站均属新疆联通公司，设备为华为、中兴公司产品，主要天线架设方式为铁塔、楼顶支架方式。监测结果汇总表见表2。
由表2监测结果可知，建成运行基站周围环境的功率密度最大值为6.611uW/cO，出现在阿克苏第十小学基站240°天线主瓣方向水平距离10米处，监测的117个基站其电磁辐射值均符合《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）中公众照射导出限值40uW/cO要求，同时满足《辐射环境保护管理导则一电磁辐射环境影响评价方法和标准》（HI/T10.3-1996）中单个项目电磁辐射管理值8uW/cO要求。总体上来说，新疆WCDMA移动通信基站电磁辐射对周围环境影响不大，符合国家标准。
四、结论与建议
4.1 结论
此次新疆地区WCDMA移动通信基站电磁辐射环境影响评价工作是针对新疆地区16个地州的117个典型基站进行电磁辐射监测，监测结果表明其电磁辐射值均符合相关规范要求，移动基站引起的电磁辐射水平对环境的影响程度小，符合评价标准要求。
4.2 电磁辐射防护措施建议
（1）移动基站站址应选在地势相对较高或有高层建筑、高塔利用的地方。如果高层的高度不能满足基站天线高度要求，应有房顶设塔或地面立塔的条件，以便保证基站周围视野开阔，附近没有高于基站天线的高大建筑物阻挡；
（2）市区基站应避免天线前方近处有高大楼房而造成障碍或反射后对其周围基站产生干扰；
（3）在住宅楼上建设移动通信基站，建设前建设单位、建筑物产权单位或业主应充分征求所住居民的意见：
（4）应避免在高山上设站。在高山上架设基站干扰范围大且易产生谷底“塔下黑”现象，如果设站应采取相应措施
（5）站址选择时尽量避免附近有模拟集群系统或其他系统的基站天线，如果有，应详细了解其使用频率、发射功率、天线高度等，以便频率配置避开干扰频点，防止相互干扰，不肆意污染基站附近的电磁环境；
（6）新建移动通信基站前要预测用户密度分布，采用最佳的频率复用方式，合理地进行蜂窝分裂，尽量减少基站个数；
关键词：电磁辐射 移动通信基站 环境评价 监测
中图分类号：TN820 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0128-02
Monitoring of the level of Electromagnetic Radiation of Mobile Communications Stations in Xinjiang Hami
Guo Xiaoli
（Xinjiang Radiation Environment Supervision Station，Urumqi Xinjiang，830000， China）
Abstract：In order to evaluate the impact of environment by electromagnetic radiation generated from mobile communication base station in Xinjiang Hami， according to the relevant specifications and requirements， this paper selected the typical mobile base station in Hami to monitor. The monitoring data were collected and the monitoring results show that： the maximum value of the electric magnetic radiation intensity monitoring was 0.446μW/cm2， which was far lower than the goal of environmental management a value of 8μW/cm2. They were in accordance with the relevant requirements. The overall level of electromagnetic radiation level of mobile base station in Xinjiang Hami is low.
Key words：electromagnetic radiation；mobile communication base station；environmental assessment；monitoring
哈密地区位于新疆东部，是新疆通向中国内地的要道，自古就是丝绸之路的咽喉，近些年来随着当地国民经济的快速发展，建设了一大批移动通信基站，而通信基站的大量建设势必会造成电磁辐射环境污染，影响人们的正常生活。为了研究新疆哈密地区移动通信基站的电磁辐射水平，评价其危害程度和环境影响程度，本文在以往研究成果[1-11]的基础上，对新疆哈密地区典型移动基站的电磁辐射水平进行监测，并对监测数据进行整理、分析、总结和归纳，最终确定其对环境的影响程度。
1 移动通信基站工作原理
移动通信基站是连接通信网络与移动用户的纽带，负责将网络侧的信息以无线电磁波的形式与移动终端进行交互，移动通信基站天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波，或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。在无线通信系统中，天线是收发信机与外界传播介质之间的接口。定向GSM移动通信基站采用三扇区，每个扇区天线夹角多为120°，这样三个扇区能对四周进行360°全覆盖。将正北扇区标记为A扇区，顺时针方向，依次标记为B扇区和C扇区。每个扇区有1组天线，每组有1或数根天线，其中1根为收发共用，其余天线为单收。
2 电磁辐射评价标准
此次监测的依据是《电磁辐射防护规定》（GB8702-88），其规定的公众照射限值如下。
（1）基本限值。
在1天24 h内，任意连续6 min按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.02W/kg。
（2）导出限值。
在1天24 h内，环境电磁辐射场的参数在任意连续6 min内的平均值应满足表1要求。
根据《辐射环境保护管理导则―电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/T10.3-1996）规定：为使公众受到总照射剂量小于GB8702-88的规定值，对单个项目的影响必须限制在GB8702-88规定的功率密度限值的1/5，此次监测的移动基站发射频率在870-1840MHz频段，故单个基站的电磁辐射管理值是：40/5=8μW/cm2。
3 移动通信基站电磁辐射环境监测
3.1 监测方法
本次监测在以发射天线为中心半径50 m的范围内，对人员可以到达的距离天线最近处可能受到影响的环境保护目标和以基站天线的主瓣方向为延长线不同距离的变化值进行监测。测量时测量仪器探头（天线）尖端距地面（或立足点）1.7 m，与操作人员之间距离不少于0.5 m。在室内测量，一般选取房间中央位置，点位与家用电器等设备之间距离不少于1 m。若在窗口（阳台）位置监测，探头（天线）尖端在窗框（阳台）界面以内。在通信基站正常工作时间内进行测量。每个测点连续测5次，每次测量时间不小于15 s，并读取稳定状态下的最大值，若监测读数起伏较大时，适当延长监测时间。
3.2 监测参数的选取
根据《电磁辐射防护规定》（GB8702 -88）要求，结合移动通信基站的发射频率，确定测量因子为电场强度（V/m），再转换为评价因子功率密度（μw/cm2）。
3.3 监测仪器
此次监测采用的仪器主要包括：NBM-550电磁分析仪（为非选频式辐射测量仪）、EMR-300电磁分析仪（为非选频式辐射测量仪）、SRM3000 频谱分析仪（选频）。
3.4 监测结果分析
此次监测共选择8个典型基站进行监测，监测结果汇总表。（见表2）和（见图1）
由表2和图1监测结果可知，建成运行基站周围环境的功率密度最大值为0.446μW/cm2，出现在哈密市政公司基站290°主瓣方向20m处，监测的8个基站123组数据其电磁辐射值在0.004～0.446μW/cm2之间，均符合《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）中公众照射导出限值40μW/cm2要求，同时满足《辐射环境保护管理导则-电磁辐射环境影响评价方法和标准》（HJ/T10.3-1996）中单个项目电磁辐射管理值8μW/cm2要求。总体上来说，新疆哈密地区移动通信基站电磁辐射值较低，对周围环境影响不大，符合国家标准。
4 结论与建议
4.1 结论
此次新疆哈密地区移动通信基站电磁辐射环境影响评价工作选择了8个具有代表性的典型基站进行电磁辐射监测，监测得到的123组数据电磁辐射值均小于0.446μW/cm2，监测结果表明其电磁辐射值较低，符合相关规范要求，移动基站引起的电磁辐射水平对环境的影响程度小。
4.2 防护措施建议
（1）做好合理规划和合理布局，建设基站工程之前，应进行环境评价工作，尽量避开环境敏感点，以防为主。
（2）移动通信基站建设前应对拟建地点以及周围环境的电磁辐射水平进行监测，其公众照射导出限值的功率密度大于8 μW/cm2的地区不得建设移动通信基站。
（3）合理选择基站发射功率、载频数、半功率角、下倾角、架设高度、方向角等参数，在满足信号覆盖的前提下，尽量降低基站发射功率。
（4）合理选择新建基站的施工方式，优化工程用地，合理布置施工区，减少铁塔建设及站房建设施工对土地的占有，降低对生态的破坏，工程临时占地在工程结束后积极实施植被恢复。
（5）在住宅楼上建设移动通信基站，建设前建设单位、建筑物产权单位或业主应充分征求所住居民的意见，发生纠纷时应及时向居民做宣传解释工作。
参考文献
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关键词：4G移动通信基站；辐射环境；环境现状监测与评价
随着人们对移动通信技术要求的提高和移动通信技术的快速发展，移动通信技术已进入4G时代。所谓4G，是第四代移动通信技术的英文缩写，是集3G和WLAN与一体，能够快速传输数据、高质量音频、视频和图像等的技术。其拥有以往技术无法比拟的优势：通信速度更快、网络频谱更宽、通信更加灵活、智能性能更高、兼容性能更平滑、实现更高质量的多媒体通信、频率使用效率更高等。因此，为满足人们对4G服务覆盖的要求，4G移动通信基站建设也如火如荼地进行。然而，4G移动通信基站的建设无疑会带来辐射环境的变化，公众对辐射环境的关注度也越来越高。4G移动通信基站的环境影响评价工作以及处理基站的投诉日渐增加。电磁辐射环境监测是环境影响评价的重要环节，贯穿环境影响评价整个过程，其作为一门综合性学科，运用科学的监测手段对移动基站周围电磁辐射水平进行监测，通过对电磁辐射环境现状定量和系统的分析与评价，为环境影响评价或相关的技术问题提供有力的数据支撑。因此，正确的监测方法和科学、客观的评价是环境影响评价文件结论是否正确的重要保障。
一、电磁辐射环境监测
1监测目的
了解基站周围电磁环境现状，为基站选址的环境合理性及环境影响预测提供数据支撑。
（1）对于拟建基站站址，现场监测基站周围电磁环境现状值，确定该站址是否具有电磁环境容量；
（2）对于已运行基站，现场监测基站周围电磁环境现状值，确定基站周围公众活动区域的电磁辐射环境是否满足国家标准。
2监测依据
根据《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）、《辐射环境保护管理导则―电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T 10.2-1996）、《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）制定本项目现场监测实施细则。
3监测对象的选取原则
监测中选取以人口集中区域为重点的环境敏感程度高、与周围公众活动区域水平距离小、与其他运营商共站址、架设形式对环境影响较大的美化天线和桅杆等典型基站，且各抽测基站监测点位的布设应涵盖发射天线所在天面、周围环境敏感点等公众活动区域。所选基站应具有代表性和包络性。
4监测条件
4.1 监测天气情况
无雪、无雨的良好天气。
4.2监测设备
电磁辐射监测仪器设备有：射频电磁辐射分析仪、电磁辐射选频分析仪等。各种测量仪器均应经过国家计量认证部门检定、校准合格，并都在合格证的有效期内，性能满足工作要求。
5质量保证
（1）测量仪器和装置每年经国家计量认证部门检定/校准，检定/校准合格后方可使用；每次测量前、后均检查仪器的工作状态是否正常；几台仪器间进行比对测试。
（2）监测所用仪器与所测对象在频率、量程、响应时间等方面相符合，并保证获得真实的测量结果。
（3）监测布点和监测方法均严格按照《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）的要求进行。监测点位置的选取考虑使监测结果具有代表性，合理布设监测点位，保证各监测点位布设的科学性和可比性。
（4）监测中异常数据的取舍以及监测结果的数据按照统计学原理处理。
（5）建立完整的文件资料。仪器的校准证书、监测布点图、测量原始数据等全部保留，以备复查。
（6）严格实行三级审核制度，经过校对、校核，最后由质量负责人审定。
6 测量方法
6.1基本要求
（1）工作开始前，收集被测基站的基本信息，包括：基站名称、编号、地理位置、基站各项基础参数、天线架设方式、天线架设高度、天线方向角、天线下倾角、半功率角等参数。
（2）测量仪器与所测基站频率、量程、响应时间等方面相符合，以保证监测的准确。
（3）探头（天线）尖端与操作人员之间距离不少于0.5m。
6.2测量点位的选择
测量布点参照《电磁环境控制限值》与《辐射环境管理导则―电磁辐射监测仪器和方法》，并根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）的要求进行。
监测点位布设在以发射天线为中心半径50m的范围内可能受到影响的环境敏感区域公众可到达的距离天线最近处，环境敏感区主要包括：居民区、学校、幼儿园、医院和党政机关等，根据现场环境情况可对点位进行适当调整。
监测点位的布设原则上设在定向天线在辐射主瓣的半功率角内。
对于发射天线架设在楼顶的基站，在楼顶公众可活动范围内布设监测点位。
测量室内电磁辐射环境时，一般选取房间中央位置，点位与家用电器等设备之间距离不少于1m。在窗口或阳台等位置监测时，探头（天线）尖端在窗框或阳台界面以内。
6.3测量时间和读数
测量时间：根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）“4.4监测时间 在移动通信基站正常工作时间内进行监测，建议在8：00-20：00时段进行”，本项目取每日8：00～20：00为测量时段。
测量读数：测量过程中，每个测量点连续读数5次，每次测量时间不小于15s，并读取稳定状态下的最大值。若读数起伏较大时，适当延长测量时间。
结果记录：根据仪器灵敏度的不同和有效数字的选取原则，射频电磁辐射分析仪测量值均取小数点后两位记录。
6.4测量高度
测量仪器探头距或立足点1.5m。根据不同目的，可调整测量高度。
6.5记录
监测记录中包括基站的位置信息记录、基本参数记录、测量时的天气状况记录、监测仪器记录以及测量结果的记录（以基站发射天线为中心，50m范围内的四至图以及测点布置示意图、测量点位具体名称和测量数据、测量点位与基站发射天线的水平距离和高差）。
二、电磁辐射环境评价
根据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88），在30MHz-3000MHz频率范围，公众总的受照射剂量不超过功率密度40μW/cm2，电场强度12V/m。
Abstract： The measurement scheme of public exposure to environmental electromagnetic radiation of Yan'an city was designed， and the electromagnetic radiation database system was based by using Visual Foxpro 6 database software for measurement result， finally analyses the measuring data.
关键词： 电磁辐射；辐射场；数据库
Key words： electromagnetic radiation；radiation field；database
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）07-0210-02
0 引言
随着科学技术的发展，电磁辐射广泛应用于广播、电视、通迅等领域，推动了科学技术的发展和人类进步，但是电气电子设备的大量使用使人类生存空间的电磁场强度迅速增大，过量的电磁辐射会危害人体健康，电磁辐射被认定为造成公害的主要污染物之一[1]。我国许多大中城市也相继展开了对城市市区电磁辐射的调查研究工作。本文笔者在2012年也对延安市区公众暴露电磁辐射进行测量，并建立了延安市区电磁辐射数据库系统。
1 电磁辐射的测量
1.1 测量仪器 工作人员运用先进的PMM8053P非选频式电磁辐射分析仪，实地测量延安市市区公众暴露环境电磁辐射水平。具体运行情况由PAD及相关测控软件进行控制，并与探头和光电数据处理器连接，操作方便，以国内相关标准为依据对射频进行采样测量。用PMM8053P分析仪进行实地测量的过程中，PAD和多种频段的测量探头可以配合使用。采用EP2330S射频探头，将测量精度设定为0.3V/m，对包括手机基站、电磁炉、微波炉、电视、电台和广播等多种频段进行实测，以达到环境监测的基本要求。
1.2 测量布点方案及结果 本次针对延安市区公众暴露环境的测量，依据“一般电磁环境”布点方法进行布点[2]。延安市区的地貌环境比较复杂，长、宽布局非常特殊，城区四面环山，平均宽度大致为0.5Km，地域狭长，河流、公路并行，公路两侧人口分布比较集中。在4条公路主干线上布设测量点，各点间距设计为1Km，将城区划分成多个小方格，测量点就设在每个方格的中心点上，更换不同探头测量了不同频率范围的场强值，最后用非选频探头直接读出测试点的综合场强值。综合场强测量结果见表1。
2 数据库建立
微软公司于1998年推出了Visual Foxpro 6.0可视化数据库管理系统。该系统是基于Windows操作系统而设计出的小型数据库应用系统，它的面向对象程序设计与使用对象的操作要求更为贴近。通过Visual Foxpro 6.0来设置数据库结构，具体内容包括：①数据库结构设计；②数据表结构及关系设计；③表单设计；④查询设计；⑤菜单结构设计；⑥主程序的编制；⑦通过项目管理器编写应用程序并建立用户界面；⑧系统测试。项目管理器属一种组织工具，它能按既定顺序及逻辑关系来组织系统文件，工作人员通过它运用可视化的方法途径来管理数据表单及数据库。设计该数据库结构时，先组建项目文件“dcfs.pjx”，将系统文件存储于“dcfs”目录中，并根据“data”“form”“class”“report”“others”等文件类型进行分类储存，直观、明朗地展示出了整个开发流程。
在下文中，笔者将一个测量点的实测数据作为分析对象，对数据库结构及其构建过程进行详细说明。首先，建立一个项目文件“dcfs.pjx”在其中建立数据库“dcfsl.dbc”并建立表“dcfssjl.dbf”、“cqypltl.dbf”，电磁辐射数据表1与场强与频率曲线图表1分别通过这两个数据表表示。在表“dcfssjl.dbf”中加入字段；测量点，温度，湿度，频率范围，辐射强度，备注。对字段的宽度、类型进行设置后建立测量点的主关键字。同样在表“cqypltl.dbf”中加入字段：测量点，场强与频率曲线，设测量点为主关键字，接下来在数据库“dcfs1.dbc”中通过关键字测量点按照一一对应的顺序建立“dcfssjl.dbf”、“cqypltl.dbf”两个数据表，同时按要求设置参照完整性，一个比较完整的数据库“dcfsl.dbc”便由此产生。根据上述编程模式，用相同的办法就能在项目文件中建立其他测量点的电磁辐射数据表和场强与频率曲线图；再参照已建成的数据库完善数据浏览表、数据查询表和数据维护表，使系统具有数据显示、数据更新、数据查询以及数据维护等功能。
3 数据分析
《环境电磁波卫生标准》（GB 9175-88）公众暴露导出限值标准规定，一级（安全区）电场强度小于5V/m，二级（中间区）电场强度小于12V/m[3]。本次设定的测量点总数为38个，A4点测得的综合场强数据在所有测点中是最大的，最大值是6.458V/m。工作人员进行实地勘察后发现，广播电视转播站、通信基站就设在A4测点的周边，这是该测点综合场强达到最大值的主要原因。即使如此，但该点数值仍低于二级限值。A8、C1、D1测量点的测量值大于1小于2.3，且这三点都集中在延安市中心，说明延安市中心的综合场强较其它区域高，但仍低于一级限值。此次实测数据表明，目前延安城区整体的公众暴露电磁辐射环境较为清洁。
参考文献：
[1]庄振明，谢咏梅等.南京市城区电磁辐射水平调查[J].中国辐射卫生，2008（2）.
关键词：中心；电磁辐射；监测；环境影响；防护；措施
1 项目概况
新疆区域管制中心（下文简称新疆中心）主要任务是提供航行情报，空中交通管制服务和航空器的告警服务及搜寻救援等服务，保证空中交通安全、有序、快捷。新疆中心由乌鲁木齐、吐鲁番、和田等16个民用机场以及20余个台站。现有发射设备包括VHF台、VOR、DME导航台及卫星地面站四类（遥控台）组成。
新疆中心空管设施大多数是在“八五”、“九五”时期配置的，设备先进程度不高，自动化处理能力低，扩容能力差。难以实现信息的全国性联网。存在的主要问题是：⑴空域分布不合理，管制手段较落后。⑵现有空管设施技术标准不统一，难以实现大区域信息联网。⑶管制区内VHF覆盖存在盲区。
总之，现有空域的划分方式、管理模式不合理及空管设施落后等问题直接影响了飞行流量的增加，不利于提高空域利用率和管制工作的效率，对保证飞行安全极为不利。为此，国家有关部门决定在“十一五”期间对该中心进行大规模技术改造。
2 电磁污染源分析与电磁辐射环境质量评价
2.1 电磁污染源分析
项目建成后，新疆中心范围内的电磁辐射源主要由雷达、微波通信、遥控台和卫星地面站等组成，各电磁辐射源的基本参数见表1.3-表1.9。
2.2 电磁辐射环境质量评价
（1）监测仪器
对新疆中心范围内的雷达站、遥控台等电磁环境进行了监测，采用的仪器设备是EMR300高频电磁辐射分析仪。
（2）新疆中心
新疆中心拟选厂址区域电磁辐射环境背景监测布点见表1.4-表1.16。
3 监测结果及分析
为了解不同条件下电磁辐射水平，选取有代表性的台站开展监测，其结果见表1.10～1表1.19。
3.1 乌鲁木齐区域管制中心拟选场址
【1】注：“L”表示监测结果低于仪器灵敏度，监测结果低于0.6V/m，未检出，用0.6L表示，根据电场强度计算功率密度的灵敏度为0.1μW/cm2（以下同）。
根据区管中心电磁环境监测结果统计，各点位综合场强值均低于仪器灵敏度，符合国家公众限值40μW/cm2和影响限值20μW/cm2。该区域电磁环境良好。
3.2 库尔勒VHF台
库尔勒VHF台环境敏感点监测结果和典型辐射体环境监测结果分别见表1.11和表1.19。
根据库尔勒VHF台电磁环境监测结果统计，各点位综合场强值均低于仪器灵敏度，符合国家公众限值40μW/cm2和影响限值20μW/cm2。
库尔勒VHF台位于城市远郊机场内。场址东侧为机场跑道，南、北两侧均有环境保护目标，西侧为进站道路，因此选择以卫星地面站为中心，沿西方位作等值线监测，根据监测结果的统计，其最大值出现在卫星地面站的表面，为11.07μW/cm2，符合国家公众限值40μW/cm2和影响限值20μW/cm2。
随着监测距离的增加，距卫星地面站表面1m开始，功率密度的大小随着距离的增大呈明显衰减趋势。但是总体看来，监测结果很低，这因为卫星地面站以仰角49.2°面向机场跑道向天空发射电磁波，功率较低，这类设备电磁波传播方向上一般不会有居民区等敏感目标。
3.3 库车VHF台
库车VHF台电磁环境监测结果见表1.13。
3.4 塔中VHF台
塔中VHF台电磁环境监测结果见表1.14
3.5 且末VHF台
且末VHF台电磁环境监测结果见表1.15。
3.6 若羌VHF台
若羌VHF台电磁环境监测结果见表1.16。
根据表上述库车、塔中、且末和若羌等4个VHF台电磁环境监测结果统计，各点位综合场强值均低于仪器灵敏度，符合国家公众限值40μW/cm2和影响限值20μW/cm2。这些区域电磁环境良好。
4 电磁辐射防护措施
本着可合理达到尽量低的原则，做好新疆中心的电磁辐射防护措施，主要的措施是：
4.1 合理选址、优化布局
本工程区管中心拟建场址选在空旷、偏远以及地广人稀地段，电磁环境良好，利于管控，工作环境适宜，具备长远发展的潜力。各台站选址符合机场、航路的发展规划，大部分在交通方便，靠近水源、电源的地点，有人值守的台站具备台站值班人员所需的工作和生活条件，也有利于自身工作性能的充分发挥。
4.2 合理避让、搬迁措施
本项目在设计和选址阶段避开了乡镇规划区及密集村庄，对周围地方规划、设施的影响甚微，同时避开了风景名胜区、自然保护区、电台、水源地、军事设施、文物保护单位等，对居民生活影响较小。
4.3 管理措施
新疆中心在整个航空系统中的管理制度是比较完善的。投入运行后，对通信维护人员、气象情报等其他专业人员需求，将通过对空管局相关专业人员进行调剂使用，并辅以少量接收相关专业毕业生等手段，基本满足中心运行后的人员需求，在此基础上，引进中心管制员，进一步加强管理。
参考文献
[1]高水生，蔡意等，饶丹. 成都区域管制中心电磁辐射环境影响分析与防护措施. 环境科学与管理，2010，35（10），190～194
[2]环境保护部环境工程评估中心编. 交通运输类环境影响评价（下）. 北京：中国环境科学出版社，2010
作者简介
关键词：汽车； 电磁干扰； 无线通信; 干扰强度
中图分类号：TN92-34
文献标识码：A
文章编号：1004-373X(2011)09-0206-03
Disturbance Effect of Electromagnetic Wave Emitted by
Automobiles on 2.4 GHz Wireless Communication
HUANG Ru-quan，La En-li
(College of Engineering,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China)
Abstract： In order to analyze the disturbance effect of electromagnetic wave emitted by autos on 2.4 GHz wireless communication,several radiated electromagnetic interference sources are discussed,and the spectrum analyzer is applied to mea-sure the relative disturbance intensity of radiated electromagnetic interference in 2.4 GHz on two different autos. The mea-surement results indicate that there is little disturbance effect on 2.4 GHz wireless communication,from which it concludes that autos can not disturb the 2.4 GHz wireless communication.
Keywords： automobile； electromagnetic interference; wireless communication; disturbance intensity
0 引 言
电子化和智能化已成为汽车技术发展的主要方向。现代汽车装载了大量电子设备，如高性能微处理器，电子变速器、自动巡行控制器、电子燃油喷射系统、车载通信娱乐及导航系统。这些电子设备工作时会向空间发射高频电磁波，进而对其他电路的正常工作造成干扰而形成所谓的电磁干扰。汽车产生的电磁干扰不但会影响其他电子设备正常工作,也会影响汽车电气系统本身的正常工作［1］。
ISM是工业、科学和医疗频段，国际电信联盟无线通信委员会规定，只要设备的发射功率低于一定值且不对其他频段造成干扰，即可免费使用此频段。国际上最常用的ISM频段是433 MHz,915 MHz和2.4 GHz。其中，2.4 GHz为各国共同的ISM频段［2］。目前，无线局域网、蓝牙、ZigBee、WirelessUSB等无线设备均工作在2.4 GHz频段上。
电磁干扰问题由来已久，从1906年开始，人们就提出对汽车产生的电磁干扰加以限制，点火系统作为主要的电磁干扰源，成为研究的重点［3］。本实验主要目的是通过分析汽车上的电磁干扰源和实测汽车在2.4 GHz频段产生的辐射性电磁干扰的相对强度，推断其对部署在汽车上的2.4 GHz无线通信设备的干扰作用。
1 汽车的电磁干扰源
电磁干扰产生于干扰源，它是一种来自外部的、并有损于有用信号的电磁现象［4］。汽车对车载电气设备的干扰分为两种。第一种是辐射干扰，电磁波通过自由空间直接透入电子设备，并激励设备内部的电路，在电路上产生相应的干扰能量，使与电路发生逻辑性错误，足够强的电磁干扰甚至可以直接损坏敏感的电子器件；第二种是传导干扰，干扰源通过电源线、信号线等线缆把干扰信号耦合到其他设备，对其他设备的正常工作造成危害。对于独立供电的车载2.4 GHz通信设备而言，它主要受到汽车的辐射性电磁干扰，所以本文主要分析、测量汽车的辐射性电磁源。
按照电磁波产生与传播理论，只要在直线形的电路上引起电磁振荡，直线形电路的两端就会出现交替的等量异号电荷，这样的电路就会向空间发射电磁波。电磁波在单位时间内辐射的能量与频率的四次方成正比，即电路的振荡频率越高就越容易向外辐射电磁波。汽车上有许多符合此条件的电路，因此汽车可以发出各种频率的电磁干扰。交通密度每增加一倍，干扰噪声功率频谱密度便增加［5］3~6 dB(A)。
汽车电气系统内最强的电磁干扰源是点火系［6］。汽车发动机正常运行时，点火线圈次级的瞬变电压很高，能在50 μs内上升至35 kV。火花塞电极放电时，会形成强烈的电磁辐射向周围的自由空间传播。这种辐射电磁噪声包含很高的频率成分，是电视广播的主要干扰源［7］。
汽车上有着许多的感性负载，比如各种电动机和电磁阀。电磁阀的线圈在开路瞬间，会产生几十倍于其工作电压的反向电压。这个反向电压在由电感与分布电容形成的一个LC串联振荡电路中继续谐振，从而产生谐波非常丰富的电磁辐射。这也是一个非常重要的电磁干扰源。
汽车上还存在许多触点开关，由于触点存在接触电阻的原因，开关在开合时往往会产生电火花。如果电路中的电流比较大，这种电火花引起的电磁辐射也能够干扰其他电器设备。直流电机工作时，炭刷和整流子也会产生较强的火花，在很宽的频率范围内引起辐射性电磁干扰。汽车的雨刮电机普遍用直流电机，对外产生的干扰也较强［8］。
2 汽车的辐射性电磁干扰的测定与分析
2.1 测量方法
在2.4 GHz频段上，分别测量汽车所处环境的电磁波功率和汽车在同一环境工作时的电磁波功率。通过对比这两个值，可得到汽车在2.4 GHz频段产生电磁干扰的相对强度。
2.2 测量过程
测量过程如下：
(1) 安装频谱分析仪。频谱分析仪有一个运行在Windows操作系统的记录软件和驱动程序。首先启动笔记本电脑，用USB线将频谱分析仪FR24-SAU与笔记本电脑相连接，在操作系统提示找到新硬件后安装频谱分析仪的驱动程序，最后在笔记本电脑上安装频谱分析仪的记录软件FRMT。
(2) 测量环境噪声。将频谱分析仪的天线放在副驾驶位置上，启动笔记本电脑并运行频谱分析仪的记录软件，在记录软件上设置频谱分析仪的各项参数，开启频谱分析仪的峰值保持功能，关闭汽车的发动机和所有车载电器设备，连续测量3 min，将测量结果记录为“环境噪声”。
关键词：移动通信基站；电磁辐射；环境影响
0 引言
随着我国经济的快速发展及社会的不断进步，手机的使用越来越普遍，给人们的生活带来了极大便利。当前，为了提高接收单元的灵敏度，满足人们对手机信号的需求，移动通信基站的建设越来越多，其产生的电磁辐射对周围环境的影响越来越受人们的重视。因此，必须要对移动通信基站的电磁辐射环境影响进行分析。基于此，本文展开了研究和介B。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
结合某市移动通信基站的实际建设情况，选取具有代表性的楼顶抱杆等9种不同类型共504个典型基站现场实测，基站塔形以楼顶塔居多，占比82.9%，其中楼顶抱杆塔和楼顶美化天线，分别为177座和132座，占总数的61.2%；楼顶四角塔、楼顶角钢塔和楼顶井字塔多为旧站改造，占比较少，为总数的4.7%；楼顶拉线塔、楼顶景观塔和楼顶集束天线分别占比7.7%、4.9%和4.4%；落地塔占比17.1%。所测基站均为定向天线，有单一站，也有共址站，发射频率涵盖目前电信、移动、联通所有2G、3G网络（基站功率为15W/扇区～20W/扇区，天线高度为9m～80m，天线增益为12dBi～18dBi，垂直半功率角为7°～14°，水平半功率角为65°～90°）。
1.2 仪器与方法
测定仪器采用德国Narda公司生产的非选频式NBM-550型电磁分析仪，选用ProbeEF-0391型探头，为各向同性响应宽带探头，量程0.01V/m～800V/m，响应频率100kHz～3GHz。测定方法严格按照《移动通信基站电磁辐射环境监测方法（试行）》（环发[2007]114号），选择在移动基站话务量较高的8：00～20：00时段。
1.3 布点方法
监测点位布设在天线主瓣方向上，距天线所在楼底或塔底50m范围内（特殊研究除外）。由于基站近场区范围内一般无人活动，且天线架设高度较高，有一定下倾角。因此，不考虑近场影响，重点研究电磁辐射对公众活动较多的地面远场辐射影响。监测点位布设见图1。
图1 监测点位布设
1.4 数据统计与分析
采用IBMSPSS22.0软件。经正态性、方差齐性检验，所得测量结果非正态、方差不齐，故均以中位数表示，组与组之间的比较采用Mann-Whitney和Kruskal-WallisH检验，选取a=0.05为检验水准。
2 结果与讨论
2.1 地面电磁辐射总体强度分析
选取的504个典型基站现场实测结果表明，地面50m范围内电磁辐射最大功率密度值为4.5μW/cm2，远低于40μW/cm2，符合《电磁环境控制限值》（GB8702―2014）中公众曝露控制限值。监测结果见表1。
表1 移动通信基站功率密度监测结果μW/cm2
天线架设方式不同，地面测得的电磁辐射值有一定差异。由表1可知，50m范围内功率密度平均值依次是：楼顶抱杆>楼顶井字塔>楼顶角钢塔>楼顶景观塔>楼顶集束天线>楼顶拉线塔>楼顶四角塔>楼顶美化天线>落地塔。落地塔功率密度平均值（0.043μW/cm2），明显低于楼顶抱杆塔（0.118μW/cm2）。这可能与天线架设高度有关，根据电磁波衰减理论，天线挂高越高，到达地面电磁辐射功率密度值随距离增加成平方降低。这为今后选择基站架设类型提供了技术依据，在能够满足信号覆盖要求的基础上，应尽可能选择落地塔为主要架设方式，可以最大限度减少基站电磁辐射对地面的影响。同时正与某市政府在《市政府关于进一步加快信息基础设施建设的意见》中“合理预留公众通信基站（含广播电视设施）建设场地，结合道路改造，充分利用绿化带建设基站”的要求相吻合，尽可能从源头上解决基站选址问题，将落地塔建设纳入到各类设施建设规划中。
2.2 50m范围内地面电磁辐射水平方向分布特征
总体来看，基站电磁辐射地面水平方向分布随距离增大呈现先增加后逐渐减小的趋势，这与很多研究学者结论基本一致。然而对于不同塔型而言，受天线架设高度、下倾角等因素的影响，分布特征也有所不同。
由表1可知，楼顶抱杆塔，测试比例35%，电磁辐射地面水平分布呈现随距离增加功率密度值先增大后趋于背景水平，30m处达到最大值0.126μW/cm2，而后降低趋于0.1μW/cm2。楼顶美化天线，测量比例26%，地面电磁辐射功率密度随距离增加不断增大，由0.039μW/cm2逐渐升高至0.084μW/cm2，测试50m范围内未见峰值。楼顶景观塔、楼顶角钢塔和楼顶四角塔变化趋势与楼顶美化天线相似。楼顶拉线塔，测试比例占8%，水平分布特征同井字塔、集束天线相似，先升高后降低，而后趋于稳定。
由于基站天线为板状构造，只能向一定角度范围辐射，在楼下近距离处形成辐射的阴影，天线辐射能量不能直达。因此，楼（塔）底功率密度最低，一般处于环境本底水平。然而由表1可知，楼顶抱杆和楼顶四角塔楼底处测试结果显示出相反特征，均出现了一个相对较大值，分别为0.127μW/cm2和0.093μW/cm2。这2种架设方式0m处功率密度SD值（标准偏差，用以衡量数据值偏离算术平均值的程度）为0.145～0.383，较其他SD值明显偏大，说明测试结果间离散程度较大，易受周边环境影响。
2.3 50m范围外地面电磁辐射水平方向分布特征
有研究发现在一定距离，如100m监测范围内会出现2个峰值，与上文所述楼顶美化天线等4种特征表现相似。因此，为进一步研究基站电磁辐射在地面50m范围外的水平分布特征，选取楼顶塔两种塔形即美化天线和角钢塔的典型基站分析，相关技术参数表见表2。根据现场监测条件，点位布设距离基站增设至100m。
表2 典型基站技术参数表
由表2可知，2个典型基站电磁辐射强度最大投射点均在50m外，在地面100m范围内水平分布趋势呈先上升后下降的趋势，基本符合电磁波衰减规律，然而在规范要求的50m监测范围内未达到最大值，基站在距离70m处出现最大值0.51μW/cm2，基站B在距离60m处出现最大值0.81μW/cm2，之后随着距离的增加功率密度迅速衰减至本底水平。2个典型基站中基站A天线相对高度较高，电磁辐射地面强度则较低，与之前得出的结论也一致。基站B电磁辐射分布出现两个峰值，在距离10m处出现功率密度值0.16μW/cm2，明显低于70m处功率密度值。原因可能是在10m处受副瓣的影响，出现个别相对较高值点，之后受塔高、天线俯角等共同作用，主瓣区域覆盖到地面，出现覆盖高值。
3 结语
综上所述，当前，城市移动通信基站的建设越来越密集，其电磁辐射对环境及人们的身体健康具有极大的影响。为了使公众对基站电磁辐射有更深入正确的认识，避免引起不必要的恐慌，基站的电磁辐射强度和特点的研究显得尤为重要。通过实例表明：（1）天线架设方式不同，地面电磁辐射强度有一定差异，楼顶抱杆>楼顶井字塔>楼顶角钢塔>楼顶景观塔>楼顶集束天线>楼顶拉线塔>楼顶四角塔>楼顶美化天线>落地塔。落地塔测值整体低于楼顶塔，可作为主要基站选型。
（2）水平方向上，基站电磁辐射强度分布随距离增大呈现先增加后逐渐减小的趋势。部分基站受天线塔高、俯角等共同作用，主瓣区域在地面的最大投射点会在50 m 范围外。
参考文献
