5G基站电磁辐射环境监测的相关探讨

2022-01-10 19:43贺志远
科技信息·学术版 2022年1期
关键词:限值电磁辐射监测点

摘要:随着5G快速发展,5G基站电磁辐射成为了当今全球比较关注的热点之一,做好电磁辐射环境监测工作具有重要意义。本文首先针对电磁敷设进行了简要分析,明确了5G基站电磁辐射环境监测的必要性,其后具体分析了我国5G辐射限值标准要求与5G基站电磁辐射环境监测方法的应用,以期可供参考。

关键词:5G基站;电磁辐射;环境监测;限值标准;监测方法

1 引言

基于移动通信技术的发展,从2G到5G每次升级都会令基站的发射频率发生较大幅度变动,对于基站造成的电磁辐射干扰范畴怎样才能有效把控和监管是当前一大重要课题。最近几年,我国先后出台《电磁辐射环境保护管理办法》、《辐射环境保护管理导则》等,要求企業需在工作中加强对环境的监测水平,尤其是5G移动通信基站是重点监测对象之一。在现实诉求的推动下,不断健全监测工序,完善评价机制,能够促使移动通信行业朝着健康持续化方向发展,大大提高环境保护水平。

2 电磁辐射概述

第五代(5G)移动通信具有大带宽、低时延、海量连接等特点,近年来得到了各国高度重视和大力发展。到2021年底,我国三大运营商将累计建成超过130万个5G(Sub6G)基站(含电信联通共建共享5G基站),5G终端连接数将突破3亿,继续推进5G更好赋能千行百业。由于5G(Sub6G)使用了比4G更大的带宽和更高的载频,通常射频频率越高衰减越大,使得单个5G宏站在城市中心区域的覆盖半径约在300~500m、郊区大概500~1000m、农村1000~2000m,而单个4G宏站覆盖半径可以到1000~3500m。为了确保同样覆盖质量,在城市中心区域的5G基站数则要比4G多3~5倍。面对5G基站数量的激增,5G的电磁辐射也成为了当前全社会非常关注的热点话题之一。

造成电磁辐射产生的零件是基站上的天线,可分作全向天线、定向天线两种。前者是按照水平面角度展开大范畴的辐射,覆盖范围非常广阔,通常只是在郊区亦或者大规模区制地中使用。后者则是在特定的范畴内调节发挥作用,其范畴度相对狭窄,覆盖面偏小,不过其用户应用度颇高,且极为密集。有关研究表示,电磁辐射污染是除了水污染、大气污染、噪声污染外最为严重的第四大环境污染问题。为了减轻和规避这种污染,必须要对移动通信基站的运行展开监测管控,创建高效评价机制,确保其环保、经济效益双重提升。

3我国5G辐射限值标准要求

3.1限值评价标准

我国电磁辐射相关标准主要是参考IEEE、ICNIRP、IEC等机构的标准,总体上比国际标准趋严。在射频段,我国电磁辐射标准包括:《电磁环境控制限值》GB8702-2014、《移动通信基站电磁辐射环境监测方法(试行)》(针对2G/3G/4G基站)HJ972-2018、《5G通信基站电磁辐射环境监测方法(试行)》(针对5G基站)HJ1511-2020。

上述标准中,GB8702-2014是我国电磁辐射领域最基础、最重要的质量评价标准,它规定了射频电磁辐射的公众曝露控制限值,如表1所示。

3.2三大运营商5G电磁辐射限值要求

根据表4射频段公众暴露控制限值要求,我国三大运营商的5G基站辐射的最大功率密度限值要求如表2所示。

4 5G基站电磁辐射环境监测方法与结果分析

4.1监测方法

与前几代的基站相比,5G基站在架构、发射天线以及发射频率方面发生了较大改变,具体需参考最新的HJ1511-2020执行相应的监测方法。

4.1.1监测仪器

本次采用德国NADAR SRM-3006型选频电磁辐射分析仪,可开展全向性测量,量程、分辨率均满足5G基站电磁辐射环境监测要求。选用天线频率测量范围420MHz~6GHz,配备非导电木质三脚架。

4.1.2监测点位

本次被测5G基站设置在一栋商业楼顶层,与地面相距18m,下行发射频率为2515~2615MHz。基站的对面是一栋住宅楼,周边的人流量较大。本次监测点全部在基站天线的覆盖范围内,选择居民室外密集活动位置与住宅楼内,共计5个点位。

4.1.3监测条件

本次监测工作开展时,要求被测5G基站正常工作,检测仪器频率范围处于5G基站发射天线工作状态的下行发射频段。具体监测参数设计如下:测量仪器天线与地面相距1.7m;方均根检波方式;监测项目为磁辐射功率密度;结果类型为平均值,测量值为每个点位监测连续6min的积分值;监测仪器探头尖端与操作人员躯干相距≥0.5m,且与5G终端设备呈水平正向布置且保持1~3m的距离。

4.2监测结果与分析

4.2.1监测结果

本次监测工作开展过程中,运维人员使用电脑与基站连接,并进行数据下载,确保有5G终端在应用。本次各监测点位功率密度为0.00227~0.03102W/m2,具体如下表3所示。

4.2.2结果分析

本次监测的5G基站频率2515~2615MHz,根据标准规定100kHz以上,在远场区,可仅限制电场/磁场强度,或等效平面波功率密度。本文监测点位全部处于远场区,因此只需对功率密度进行评价。根据上表监测结果显示,各个监测点的电磁辐射功率密度远远低于国家标准限值,且不超过限值的7.8%。

5 结语

综上所述,基于5G技术的快速发展,5G基站建设势在必行,对于今后密集密集城区、居民区处5G基站选址与建设,需做好科学规划,并加强建站前电磁辐射影响预评估与建成后的环境监测,实现5G基站电磁辐射风险的有效管控。基于此背景下,我国出台了相关规范标准,监测方法不断更新,相关仪器设备也在不断改进,为5G基站电磁辐射环境环境监测数据与评价提供了重要支撑。

参考文献:

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作者简介:贺志远(1985-),男,山西吕梁人,工程师,本科,工作方向:环境保护工程。

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