手機和移動基站輻射對人體影響的數(shù)據(jù)分析

1、手機和移動基站輻射對人體影響的數(shù)據(jù)分析一般基站的輸出功率是43dbm ，室分設計的各個網(wǎng)絡頻段天線輸出口功率有-30dbm左右呢？為什么還是負數(shù)呢？也為正值例如：gsm ：5-13dbm，但為什么我們在天線口用手機測到的最高也只對于這個問題，困惑了很久，也百度了n 次，始終沒有一個說明能讓自己很清晰，無奈身邊也沒有人給自己解釋，問了好多人，回答都那么牽強，不做贅述。最后還是自己翻來覆去的看了好多問答，有點模模糊糊的感覺是明白了，心里沒把握， 但基本能在自己的腦海里形成邏輯證據(jù)鏈條，帶著猶豫與糾結，決定把內(nèi)心的困惑寫出來，希望高手們能給予指導和解惑，小弟在此表示不甚感激！首先，功率的單位換算問題

2、功率與 dbmdbm 是一個考征功率絕對值的值，計算公式為：10lgp（功率值 /1mw ）。例 1 如果發(fā)射功率p 為 1mw ，折算為dbm 后為 0dbm。例 2 對于 40w 的功率，按dbm 單位進行折算后的值應為：10lg（ 40w/1mw)=10lg（40000 ）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dbm。由換算公式不難得出：它是一個功率值與1mw 的比較，大于1mw 的用 dbm 表示時計算出來的就是正的， 小于 1mw 的用 dbm 表示時計算出來的就是負值，等于 1mw 時就是 0dbm 。注意一般性思維問題，別一聽是負數(shù)。怎么怎么。腦袋里一堆的問題，怎么功

3、率還有負的了，這是代表欠人家功率么？什么亂七八糟！思路是否清晰了一些？再看以下數(shù)學常識：由一般對數(shù)關系可知：10lg1=0 10lg2=3 （準確值 3.0103 ）10lg3=5 （準確值 4.7712 ）10lg4=10lg2+10lg2=3+3=6 10lg5=7 （準確值 6.9897 ）10lg6=8 10lg7=8.5 （準確值8.4510 ）10lg8=9 10lg9=9.5 （準確取值10lg3=4.7712）10lg10=10看到這些，我相信，應該會有跟我一樣頭大的，如此的換算，真是讓每一位搞通信的我們，都先要成為一個數(shù)學家啊。別急！早就有高手為我們做好了換算法則，作為菜鳥的

4、我們，趕快享用前輩們的成果吧！“1 個基準 ” ：30dbm 1w “2 個原則 ” ：1)3dbm ，功率乘2 倍； 3dbm，功率乘1/2 2) 10dbm ，功率乘10 倍； 10dbm ，功率乘 1/10 +1dbm ，功率乘1.25 倍； +2dbm ，功率乘1.6 倍；-1dbm ，功率乘0.8 倍； -2dbm ，功率乘0.625 倍口訣： 30 是基準，等于1w 整，換算不算難，口算可完成，加3 乘以 2，加 10 乘以 10，減 3 除以 2，減 10 除以 10，例如：30dbm=1w 31dbm=30+10-3-3-3=1*10/2/2/2=1.25w 32dbm=30+

5、3+3+3+3-10=1*2*2*2*2/10=1.6w 33dbm=30+3=1*2=2w 再記?。?2 倍加 3，5 倍加 7，10 倍加 10 漸漸的以下就成了常識性問題：1w=30dbm 2w=33dbm 5w=37dbm 10w=40dbm 3dbm=0.002w 10dbm=0.01w有了這些，我相信，不會再有伙伴們分不清5w 的干放是多少dbm 了吧，那些個設備說明書里的一些簡單指標應該沒問題了吧。說到這里， 有的伙伴門可能就會問了，既然是好好的功率，而且有現(xiàn)成的單位，干嘛非要再造出一個單位來，搞成對數(shù)關系什么dbm 的弄的一頭霧水，亂七八糟啊，不知有沒有人這樣想過， 反正我當初

6、剛接觸通信的時候是問過大俠們這個問題的，當時給我解釋的為什么要用 dbm 做單位呢？原因大致有幾個：1、對于無線信號的衰減來說，不是線性的，而是成對數(shù)關系衰減的。用分貝更能體現(xiàn)這種關系。2、用分貝做單位比用瓦做單位更容易描述，往往在發(fā)射機出來的功率幾十上百瓦，到了接收端已經(jīng)是以微微瓦來計算了。3、計算方便，衰減的計算公式用分貝來計算只用做加減法就可以了。說實話，當初那個階段，那兒體味得到這些啊，能記住給出的解釋理由就不錯了，慢慢的，隨著在室分行業(yè)呆了一年多，才漸漸能明白換算單位后的好處，尤其是在做室分設計配功率的時候，這才明白，如果不做換算，直接在功率w 的單位下計算輸出功率均衡問題，瞬間大腦

7、就爆了！希望與我有類似困惑的伙伴們實在不明白，也就先記下來， 隨著實踐經(jīng)驗的慢慢積累，領悟吧，總有一天會頓悟的！天道酬勤！其次：自由空間損耗模型算法自由空間損耗自由空間損耗公式：空間損耗=32.4 + 20lg（f）+20lg （d）f 為頻率，單位：mhz； d 為距離，單位：km；可見在距離一定的情況下：頻率越高，損耗越大注意公式的以下幾種變換，只是套用公式時候的單位不同而已，實質(zhì)就是一個公式，在學習的過程中， 我搜索資料的時候，看到過有人對以下幾種公式的變換方法有質(zhì)疑，望與我一樣的菜鳥門能稍微留心一下，免得讓自己困惑。ls=-32.4+20lgd(km)+20lgf(mhz)ls=-27

8、.56+20lgd(m)+20lgf(mhz)ls=92.4+20lgd(km)db+20lgf(ghz)自由空間基本傳輸損耗ls 僅與頻率f 和距離 d 有關。 當 f 和 d 擴大一倍時，ls 均增加 6db，那么一個顯而易見的常識就是gsm1800 基站傳播損耗在自由空間就比gsm900 基站大 6 個，在做設計或者是督導的時候，手里拿過不同方案的伙計門，有沒有注意過這個直觀的計算呢？關于自由空間損耗，就說這些吧！最后：天線發(fā)射功率與手機測試到的功率問題。天線發(fā)射功率與手機測試到的功率以上圖兩例簡單室分功率流程圖紙為例：天線口的輸出功率:eirp= 輸出總功率 -耦合損耗 -天饋損耗 +

9、 天線增益那么手機的接收電平=eirp-path loss 所以算出來是個負值如果我們測試手機帖著天線外殼測試，天線的發(fā)射極板與外殼之間有最少5 厘米的距離， 而且手機天線與發(fā)射天線之間并不是直接連接，是靠感應， 手機天線是靠感應所在位置上的功率密度，假設發(fā)射接收極板距10 厘米。那么我們可以計算空間損耗=32.45+20lg900m+20lg0.00001=91.5-50=41.5db 如果天線功率20dbm ，那么手機接收的就應該是20dbm-41.5dbm=-21.5dbm，可能有時候你放的距離更近或者更遠點，手機接收場強都改就很大，再加上手機接收的一個波動，所以這個值是正常的例如 1：

10、某天線口處發(fā)射功率為30dbm（ 1w）,我們在 100m 以外的地方測試（無阻擋），那么我們的手機接收到的rscp應該是：粗略計算：rscp=30-(32.4+20*log（100/1000)+20*log（2000) rscp=-48.2dbm 例如 2：某室內(nèi)分布天線口處發(fā)射功率為0dbm, 我們在 10m 以外的地方測試（無阻擋），那么我們的手機接收到的rscp應該是：粗略計算：rscp=0-(32.4+20*log（10/1000)+20*log（2000) rscp=-78.4dbm附：分布系統(tǒng)天線對人體輻射影響的討論了解天線輻射強度需要知道一個計算公式：rx接收電平 10log(

11、pwr/1mw)，例如當pwr 為40w(瓦) 時，接收電平 =10log(40w/1mw)=10log40000=46dbm ，也就是說40w的發(fā)射功率相當于天線發(fā)射功率為46dbm(注意是正值！)。目前多數(shù)華為基站的發(fā)射功率為40w 。但是我們用測試手機或者普通手機的測試菜單上看到的rx接收電平都是負值！在聯(lián)通辦公樓的各個分布系統(tǒng)天線下面，我們通過測試手機可以測量到天線實際手機接收功率為-30dbm 至-50dbm 之間。為什么在室內(nèi)分布系統(tǒng)天線正下方實際測試到的功率是負值呢？因為實際按照室內(nèi)分布系統(tǒng)原理設計， 每個天線末端的實際接收功率僅10dbm左右， 設計值為正值。 但是由于空間路徑

12、的損耗以及全向天線輻射功率的散射性，導致距離天線僅2 米左右的正下方測試電平最大才為 -30dbm 左右。即使用手機直接接觸到分布系統(tǒng)天線測試，其電平也不會超過20dbm左右。其實就以聯(lián)通公司的室內(nèi)分布系統(tǒng)來說，四樓放置一個5w的干放，這個干放需要經(jīng)過近 2000 米饋線、 200 多個耦合器和功分器的直接損耗，還要經(jīng)過100 多個天線的功率分流，還沒考慮天線到人體的空間損耗還有其它因素，這么多的損耗和分流后，分布到每個天線的功率還會剩下多少呢？顯而易見。確認手機的接收電平為負值后，我們可以推算分布天線發(fā)射的信號強度對人體的影響究竟多大。根據(jù)公式反向進行推算，例如手機接收功率為:30dbm=1

13、0log(x/1mw) ，即 3log(x/1mw) ，即 x=0.000001w。也就是說，當手機的接收電平為-30dbm時候，實際人體收到的無線電波強度為0.000001瓦，這么小的功率對人體難道會有影響么？其實基站對人體的影響遠小于手機發(fā)射功率對人體的影響，下面了解一下手機的發(fā)射功率原理知識。gsm900 手機最大發(fā)射功率級別是5 （33dbm ） ， 最小發(fā)射功率級別是19 （5dbm ） ， dcs1800手機最大發(fā)射功率級別是0（30dbm ），最小發(fā)射功率級別是15（0dbm ），每個功率級別差2db。 當手機遠離基站， 或者處于無線陰影區(qū)時，基站可以命令手機發(fā)出較大功率，直至

14、33dbm（gsm900 ），以克服遠距離傳輸或建筑物遮擋所造成的信號損耗。當手機離基站很近，且無任何遮擋物時，基站可以命令手機發(fā)出較小功率，直至5dbm （ gsm900 ）。這里可以看出，gsm 手機發(fā)出的最小低功率為5dbm （gsm900 ），約為 3.2mw ，gsm 手機發(fā)出的最大功率33dbm（gsm900 ），約為2w 。撥打電話過程中，手機距離人體較基站天線或者分布系統(tǒng)天線的距離要近的多， 而且手機天線口的輸出功率還要遠大于天線口的輸出的功率，因此手機對人體的無線電波輻射要比分布系統(tǒng)天線對人體的輻射強度要大很多。我們從一個事例也可以看出手機的輻射功率影響，例如很多人在聽廣播或者看電視過程中，手機突然來電， 電