5G 电磁辐射选频与非选频监测模式对比分析与应用研究

［罗森文］

1 引言

2021 年全球5G 商业网络建设进入到了新高度，截止到2021 年底，我国通信运营商将计划累计建成约132 万个5G（FR1 频段）基站，2022 年5G 基站建设将会达到高潮，而5G 的电磁辐射又备受各方关注，如何客观评估5G 电磁辐射的影响面临很大挑战，因此采取一种合理、科学的监测方法来衡量和反映5G 基站的真实电磁辐射水平显得尤其重要。

与传统的2G/3G/4G 约120°波束宽度的扇区天线相比，因5G 采用了mMIMO（Massive MIMO：超大规模输入输出天线阵列）等新技术，5G mMIMO 天线可以产生增益更高（如25 dBi）、宽带更窄（如5～30°）和指向性更强的赋形波束，使得5G 基站的射频信号功率在用户方向上更加集中，从而确保5G 流量信道的高速传输性能。鉴于5G 通信基站的电磁辐射机理明显有别于传统的2G/3G/4G 网络制式，因此，5G 的电磁辐射监测方法应符合5G 的辐射技术特点，需要与传统的监测方法进行对比测试分析与研究。

本文对比分析了电磁辐射选频监测和非选频监测的技术特点与应用场景，并针对5G mMIMO 波束赋形的电磁特性，通过选频模式和非选频（宽带模式），进行了5G电磁辐射监测案例对比测试实践，研究了选频和非选频测试结果与国家电磁辐射限值要求的符合度，同时探讨了选频监测模式下，5 分钟平均功率密度指标作为5G 电磁辐射环境质量评估的必要性和重要性。

2 选频与非选频监测的技术分析与应用场景

目前我国通信基站包括了2G、3G、4G、5G，工作频率均在6 GHz 以下的各个不同频段，电磁辐射的监测有非选频式的宽带监测、选频式监测等两种方法，这两种监测方法的监测因子均为射频电磁场，监测参数通常为功率密度或电场强度。……