通信基站美化天線周圍電磁輻射水平分析及污染防治措施.doc

1、通信基站美化天線周圍電磁輻射水平分析p 及污染防治措施打開(kāi)文本圖片集摘 要：本文對(duì)常見(jiàn)的七種類型的美化天線進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，并對(duì)21個(gè)位于各種環(huán)境敏感功能區(qū)域內(nèi)的美化基站周圍電磁輻射水平進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，還對(duì)一個(gè)常用于各種環(huán)境敏感功能區(qū)的方柱型美化天線的典型基站周圍的電磁輻射分布特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析p 。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，各種美化基站周圍50m范圍公眾可到達(dá)區(qū)域內(nèi)，功率密度隨著與天線距離的增加而減小，但均低于電磁環(huán)境控制限值（GB8702-20_）規(guī)定的公眾曝露限值0.4 W/m2（40W/cm2）。此外，本文還探討了使用美化天線的利與弊，美化天線的使用原則，并針對(duì)存在的弊端提出了相應(yīng)的污染防治措施，

2、旨在強(qiáng)化美化天線電磁輻射環(huán)境管理，保障公眾健康與安全?！娟P(guān)鍵詞】：p ：通信基站 美化天線 電磁輻射水平 污染防治前言近年來(lái)，隨著移動(dòng)通信業(yè)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)用戶數(shù)量飛速增長(zhǎng)，通信基站的建設(shè)數(shù)量逐年增加。從城市的高層辦公寫字樓到普通的小區(qū)住宅樓，移動(dòng)通信發(fā)射天線隨處可見(jiàn)。通信基站的天線是電磁波向周圍環(huán)境發(fā)射窗口，同時(shí)也是環(huán)境電磁輻射的頭，引發(fā)潛在的電磁輻射污染問(wèn)題。裸露的基站天線常常與周邊環(huán)境格格不入，影響城市景觀，更有可能引發(fā)公眾對(duì)通信基站電磁輻射的過(guò)度心理恐懼和擔(dān)憂，最終導(dǎo)致居民對(duì)基站運(yùn)營(yíng)商投訴的激增。因而，城市景觀問(wèn)題與公眾擔(dān)憂已經(jīng)成為了通信基站建設(shè)運(yùn)行過(guò)程中兩個(gè)敏感議題。為了解決這兩大問(wèn)

3、題，美化天線應(yīng)運(yùn)而生，并逐步受到廣泛應(yīng)用。美化天線也稱為“偽裝天線”，即在不影響天線正常功能的情況下，采用損耗小、反射少的非金屬材料對(duì)天線本身的外表進(jìn)行裝飾，或是在天線外部加裝美化罩，使天線與樓宇及周邊環(huán)境相和諧，進(jìn)而達(dá)到美化的目的1。美化天線的應(yīng)用在一定程度上還減少了公眾對(duì)基站電磁輻射的心理恐懼和抵觸情緒，減少了公眾與基站運(yùn)營(yíng)商之間的糾紛，為社會(huì)和諧做出了貢獻(xiàn)。然而，由于缺乏對(duì)美化天線的電磁輻射水平的系統(tǒng)分析p 研究，天線的美化并不能從根本上消除公眾對(duì)基站電磁輻射污染的擔(dān)憂，仍有不少居民對(duì)美化后的基站進(jìn)行投訴。此外，美化天線的隱蔽性及多樣性也增加了輻射環(huán)境監(jiān)管的難度，若監(jiān)管不善，可能會(huì)加劇基

4、站對(duì)周邊環(huán)境的電磁輻射污染。本文通過(guò)對(duì)各種典型環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)不同類型的美化天線類型周圍的電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析p ，以揭示不同類型美化天線周圍電磁輻射水平，并在此基礎(chǔ)上提出美化天線周圍電磁輻射污染防治措施及管理措施。1 常見(jiàn)美化天線的介紹常見(jiàn)的美化天線一般采用外罩罩住天線 ，根據(jù)外罩的外形特點(diǎn)可以將美化天線分成以下幾種2：（1）方（圓）柱型一般可做成方柱型或圓柱型立在樓頂天面的面或者樓梯堡的天面上，高度約為24m，外觀的顏色與樓面顏色相似。該類型的美化天線也是目前實(shí)際應(yīng)用最廣泛的一種。（2）排氣管型排氣管型美化天線，多應(yīng)用于高層居民小區(qū)或商業(yè)區(qū)樓房天面之上，外觀顏色以白色為主，結(jié)構(gòu)與尺寸與真

5、實(shí)的排氣管一致，一般高度為高出天面2m。（3）變色龍型為了符合樓房外墻裝飾顏色，外表跟外墻的顏色、花紋一致?？梢愿鶕?jù)天線的實(shí)際尺寸和數(shù)量做成需要的造型，如半圓形、方形及橢圓形等，既能滿足通信信號(hào)覆蓋，又不影響城市建筑的景觀。（4）空調(diào)機(jī)型空調(diào)機(jī)型美化天線一般根據(jù)安裝天線的尺寸及數(shù)量，可以選擇做成4匹或6匹的室外空調(diào)機(jī)外型，主要應(yīng)用于人群比較密集的居民生活小區(qū)內(nèi)或者是商業(yè)區(qū)。由于空調(diào)機(jī)型天線的高度有限（一般不超過(guò)5m），為了達(dá)到盡可能大的覆蓋范圍，一般安裝在信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的最高樓層天面或者掛在外墻上。（5）燈桿型燈桿型美化天線適用于商業(yè)區(qū)、交通道路兩旁，立于街邊的高度一般為625m，可用于街道的

6、信號(hào)覆蓋；放在樓頂?shù)奶烀嫔系母叨纫话銥?10m，可以用于普通的住宅小區(qū)或商業(yè)區(qū)環(huán)境中。（6）水箱型一般常見(jiàn)于舊城區(qū)普通居民樓上或者鄉(xiāng)村，可做成高達(dá)6m的水箱型，饋線用PVC管包裝入水箱中，從外部看像水管，與居民放置在屋頂?shù)奶?yáng)能水箱相似。（7）美化樹型一般用于風(fēng)景區(qū)、公園、居民區(qū)的花園或周邊的山上以及廠房較多的工業(yè)園區(qū)或者新開(kāi)發(fā)區(qū)的路邊綠化帶等等。外表看上去像一棵樹，隱藏在綠色植物當(dāng)中，可以根據(jù)周圍的環(huán)境做成合適的高度。可以和周圍的風(fēng)景形成一致，既不破風(fēng)景又能達(dá)到有效的信號(hào)覆蓋。2 電磁輻射環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電磁環(huán)境控制限值（GB8702-20_）3中的表1規(guī)定，頻率在303000

7、MHz之間，公眾曝露限值為：電場(chǎng)強(qiáng)度12V/m，功率密度0.4W/m2（40W/cm2）。輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)與方法（HJ10.3-1996）對(duì)單個(gè)項(xiàng)目的影響必須控制在GB8702-1998（GB8702-20_磁環(huán)境控制限值自20_年1月1日起實(shí)施后替代GB8702-88）限值的若干分之一4）。因此單個(gè)基站的管理目標(biāo)值選取GB8702-20_電磁環(huán)境控制限值中相應(yīng)頻段功率密度限值的1/5，即0.08 W/m2（8W/cm2）。3 移動(dòng)基站美化天線周圍電磁輻射水平實(shí)測(cè)3.1 監(jiān)測(cè)方法3.1.1 監(jiān)測(cè)布點(diǎn)本研究選取廣東省內(nèi)位于各種典型環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)7種不同類型的美化基站21個(gè)（具

8、體見(jiàn)表1），對(duì)基站美化天線周圍的電磁輻射水平進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。依據(jù)移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法（試行）（環(huán)發(fā)20_7114號(hào)）5規(guī)定進(jìn)行監(jiān)測(cè)布點(diǎn)，基站電磁輻射水平監(jiān)測(cè)點(diǎn)位優(yōu)先布設(shè)在公眾可以到達(dá)距離天線的最近處，原則上設(shè)在天線主瓣方向內(nèi)。防護(hù)區(qū)內(nèi)如有敏感目標(biāo)，則通過(guò)巡測(cè)找出輻射水平較高的測(cè)點(diǎn)，如無(wú)敏感目標(biāo)，則在天線前方50m內(nèi)選取代表向監(jiān)測(cè)點(diǎn)。對(duì)于發(fā)射天線架設(shè)在樓頂?shù)幕?，在樓頂公眾可活?dòng)范圍內(nèi)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。點(diǎn)位選擇應(yīng)設(shè)法避免或盡量減少周圍偶發(fā)的其他輻射干擾。3.1.2 監(jiān)測(cè)時(shí)間、頻次及環(huán)境條件移動(dòng)通信的電磁輻射與基站發(fā)射功率、天線增益、頻率以及話務(wù)量密切相關(guān)。話務(wù)量指在特定時(shí)間段內(nèi)呼叫次數(shù)與每

9、次呼叫平均占用時(shí)間的乘積，通常隨著話務(wù)量的升高，基站實(shí)際發(fā)射功率會(huì)增大，因而產(chǎn)生的電磁輻射也會(huì)有所增強(qiáng)6。故監(jiān)測(cè)時(shí)間為移動(dòng)通信基站正常工作時(shí)話務(wù)量的高峰時(shí)間段，即一天內(nèi)的8：0020： 00。監(jiān)測(cè)在無(wú)雪、無(wú)雨、無(wú)霧、無(wú)冰雹的天氣條件下進(jìn)行，同時(shí)記錄下現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度和相對(duì)濕度。每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位應(yīng)進(jìn)行連續(xù)5次電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)定，每次測(cè)量時(shí)間不少于15s，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值。3.1.3 監(jiān)測(cè)儀器現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)采用儀器為德國(guó)Narda公司生產(chǎn)的EMR-300型綜合場(chǎng)強(qiáng)儀，該儀器配備18C型探頭。儀器響應(yīng)頻率為100kHz3GHz，量程為0.20400V/m，檢測(cè)限為0.20V/m。3.1.4 測(cè)量頻段與數(shù)據(jù)處理測(cè)

10、量選取的美化基站為中國(guó)電信CDMA20_，發(fā)射頻段為870-880MHz。CDMA基站天線的輻射近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)的界限大約是8 m，測(cè)量選取的美化基站周圍公眾可達(dá)到范圍屬于電磁輻射的遠(yuǎn)場(chǎng)，在遠(yuǎn)場(chǎng)中功率密度與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式為：Pd=E2/377，因此在遠(yuǎn)場(chǎng)中，通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量即可求得功率密度。3.2 結(jié)果與分析p 3.2.1不同類型美化天線周圍電磁輻射水平基站的電磁輻射水平不僅會(huì)受到周圍地理、環(huán)境條件的影響，還可能與天線的形式結(jié)構(gòu)有關(guān)。為此，本研究對(duì)21個(gè)位于典型環(huán)境功能區(qū)內(nèi)（包括居住、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研、行政辦公區(qū)等）不同類型的美化基站周圍電磁輻射電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，并重點(diǎn)關(guān)注以發(fā)射天線為中

11、心、半徑50m范圍內(nèi)可能受到影響的居民和人群，結(jié)果見(jiàn)表1。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，位于不同環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)7種常見(jiàn)美化天線基站正常運(yùn)行時(shí)，周邊50m范圍內(nèi)可到達(dá)區(qū)域環(huán)境功率密度在0.017.17W/cm2之間，低于電磁環(huán)境控制限值中規(guī)定的303000 MHz頻率范圍內(nèi)公眾曝露限值0.4W/m2（40W/cm2）。同時(shí)也滿足單個(gè)移動(dòng)通信基站運(yùn)行對(duì)周圍電磁輻射環(huán)境影的管理限值0.08W/m2（8W/cm2）。測(cè)量所選擇的7種類型美化天線有6中常用于公眾關(guān)注的居民區(qū)，測(cè)量結(jié)果表明其周圍50m范圍內(nèi)公眾可到達(dá)范圍滿足文獻(xiàn)3中規(guī)定的公眾曝露限值。3.2.2 典型美化基站周圍電磁輻射水平分析p 方柱型美化天線因其外部

12、美化罩可以裝飾成墻體的顏色而與周圍景觀形成一致，在美化基站中得到廣泛的應(yīng)用，常用于各種環(huán)境敏感功能區(qū)域如：居住、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生區(qū)、行政辦公區(qū)、科研區(qū)等。為了進(jìn)一步探究美化基站周圍電磁場(chǎng)的分布特性，本研究選取位于河市東縣濱江花園10層居民樓天面的方柱型美化基站作為典型基站。對(duì)該基站周圍50m范圍內(nèi)公眾可到達(dá)區(qū)域進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)測(cè)量，采用巡測(cè)的方式，找到公眾活動(dòng)區(qū)域內(nèi)電磁輻射最大點(diǎn)位，14個(gè)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)的分布如圖1所示。該基站周圍電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。從圖1中可以看出監(jiān)測(cè)點(diǎn)位覆蓋了公眾可到達(dá)的離天線最近、高差最小的區(qū)域。表2中美化天線周圍電磁環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果看以看出該基站周圍50m范圍內(nèi)電磁環(huán)境

13、輻射功率密度范圍為0.015.25W/cm2，其中功率密度最大點(diǎn)位出現(xiàn)在天線架設(shè)天面與天線水平距離11m垂直距離6m處（點(diǎn)位2#）。結(jié)合圖1與表2可知，天線主瓣方向（監(jiān)測(cè)點(diǎn)位為1#、8#、9#、10#）區(qū)域內(nèi)的功率密度高于天線副瓣（2#、7#）區(qū)域，且離天線水平距離越遠(yuǎn)、高差越大的區(qū)域功率密度越小。以上結(jié)果表明該基站美化天線周圍50m范圍內(nèi)功電磁輻射率密度均低于文獻(xiàn)3中規(guī)定的公眾曝露限值。4 美化天線的利與弊4.1 美化天線的有利方面美化天線的發(fā)展和推廣在一定程度上是因?yàn)楣姷沫h(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)及對(duì)城市景觀要求的提高，對(duì)環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的積極意義。主要表面為三個(gè)方面：美化天線具有的仿生、掩蔽

14、的特征使得基站與其所在的周圍環(huán)境能很好的融合在一起，避免了普通天線雜亂架設(shè)對(duì)城市及鄉(xiāng)村景觀的負(fù)面影響；天線為基站的外置部分，美化天線的采用會(huì)減少基站天線對(duì)公眾的視覺(jué)沖擊，能夠在保障通信的覆蓋與質(zhì)量的同時(shí)，避免了居民對(duì)天線輻射的過(guò)分恐懼和抵觸，減少了居民心理負(fù)擔(dān)，有利于基站的建設(shè)運(yùn)行7；對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，美化天線采用分體拆裝結(jié)構(gòu)，體積小，運(yùn)輸、安裝更加簡(jiǎn)便，水平轉(zhuǎn)角可調(diào)且調(diào)整方便，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。4.2 美化天線的不利方面雖然美化天線具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，但是從環(huán)境保護(hù)和保障公眾知情角度來(lái)說(shuō)也存在不可忽視的弊端，集中表現(xiàn)在四個(gè)方面：某些運(yùn)營(yíng)商使用美化天線只是為了降低公眾對(duì)移動(dòng)通信基站建設(shè)運(yùn)行的關(guān)注度，進(jìn)

15、而損害了公眾的環(huán)境權(quán)益和知情權(quán)；美化天線種類繁多、隱蔽性較強(qiáng)，偽裝成生活中常見(jiàn)的各種實(shí)物，增加了環(huán)境保護(hù)部門輻射環(huán)境監(jiān)管難度；由于美化天線外部加有美化罩，在環(huán)境保護(hù)部門日常監(jiān)管、抽查測(cè)量電磁輻射水平時(shí)很難準(zhǔn)確判斷天線主瓣方向、安裝位置及天線的數(shù)量等關(guān)系輻射環(huán)境影響的因素，也難以確定基站電磁環(huán)境輻射重點(diǎn)監(jiān)測(cè)范圍；有可能激發(fā)公眾更強(qiáng)烈的抵觸情緒，比如，美化天線在建設(shè)及運(yùn)行的過(guò)程中未充分做好與公眾的溝通工作，公眾獲知美化天線的存在后，情緒更加激動(dòng)，處理不當(dāng)反而會(huì)激化公眾與基站運(yùn)營(yíng)商之間的矛盾。5 美化天線使用原則與電磁環(huán)境污染防治對(duì)策5.1 美化天線架設(shè)原則5.1.1 推薦性使用原則在風(fēng)景名勝區(qū)、旅

16、游景區(qū)、公園、小區(qū)周邊的花園等對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求較高的地方，推薦建設(shè)美化天線，以保持上述區(qū)域的景觀協(xié)調(diào)，減小普通裸露天線對(duì)公眾視覺(jué)的沖擊，使天線能更好的融入周邊的環(huán)境。5.1.2 限制性使用原則在樓房密集或樓層較低的居民區(qū)及作為公眾經(jīng)常活動(dòng)區(qū)域的天面等限制性使用美化天線，因?yàn)槊阑炀€本身具有的架設(shè)高度低、隱蔽性等特點(diǎn)，在上述區(qū)域架設(shè)時(shí)公眾經(jīng)?；顒?dòng)區(qū)域容易出現(xiàn)超標(biāo)情況。5.2 美化天線的電磁污染防治對(duì)策1、優(yōu)化基站選址，首先應(yīng)先調(diào)查當(dāng)?shù)氐碾姶泡椛洵h(huán)境背景情況，避免在電磁輻射環(huán)境背景值較高的地方建立基站；其次盡量選擇共用設(shè)施的樓房上而避開(kāi)私人居民樓，應(yīng)該盡量選擇公眾不能經(jīng)常到達(dá)的天面或者非公眾居住建筑

17、物，盡可能避免影響周圍公眾的活動(dòng)；第三，還應(yīng)該避免在同一個(gè)天面架設(shè)過(guò)多的天線，防止由于場(chǎng)強(qiáng)的疊加，使該天面的電磁輻射水平高于超過(guò)管理目標(biāo)值；第四，對(duì)于架設(shè)在樓頂?shù)幕荆瑧?yīng)加強(qiáng)通往該樓頂?shù)耐ǖ拦芾聿⒃谕ㄍ炀€處懸掛警示牌8。2、合理選取美化天線的主瓣方向，安裝時(shí)盡量使天線的主瓣方向避開(kāi)公眾活動(dòng)區(qū)域；市區(qū)基站應(yīng)避免天線主瓣方向非安全距離前方處有高大樓房，以免其受到較大的電磁輻射影響而產(chǎn)生不必要的民事糾紛。3、在美化天線周圍張貼電磁輻射警示標(biāo)識(shí)并劃定一定方位的限制公眾活動(dòng)區(qū)域，以防止公眾因不知道美化天線的存在而靠近，受到不必要的輻射。4、加強(qiáng)監(jiān)督與管理工作，通信基站的運(yùn)營(yíng)商不得隨意提高基站的發(fā)射功率

18、，應(yīng)盡可能地降低基站的發(fā)射功率，以確保天面的電磁輻射水平低于目標(biāo)管理值；基站正常運(yùn)行時(shí)，環(huán)境保護(hù)監(jiān)管部門應(yīng)不定期電磁輻射環(huán)境抽測(cè)檢查，保證天面上的電磁輻射水平滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。5、運(yùn)營(yíng)商應(yīng)委托有電磁輻射檢測(cè)資質(zhì)的單位或企業(yè)每年抽取一定比例的美化基站進(jìn)行電磁輻射檢測(cè)并建立電磁環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)檔案，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電磁輻射環(huán)境問(wèn)題。6、明確針對(duì)于美化天線基站環(huán)境影響評(píng)及驗(yàn)收階段的公眾參與要求。美化天線的“隱蔽性”引發(fā)公眾環(huán)境知情權(quán)等相關(guān)問(wèn)題。從短期看，其隱蔽性有助于基站的建設(shè)，但如果處理不當(dāng)勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的群眾環(huán)境事件，因此，及早主動(dòng)處理溝通才能發(fā)揮美化天線的景觀優(yōu)勢(shì)而避免其負(fù)面影響的積累。而環(huán)境影響評(píng)價(jià)及驗(yàn)收階段的公眾參與的主動(dòng)溝通、協(xié)調(diào)可從根本上解決環(huán)境問(wèn)題的積累。6 結(jié)語(yǔ)美化天線建設(shè)已被廣泛采納，在通信基站建設(shè)中所占的比例也逐年升高，運(yùn)行效果良好，既起到了美化環(huán)境的作用又達(dá)到了移動(dòng)信號(hào)覆蓋的目的。本研究對(duì)21個(gè)位于各種環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)不同類型的美化天線類型周圍電磁輻射進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，結(jié)果表明：美化天線周圍50m范圍內(nèi)的公眾可到達(dá)區(qū)域環(huán)境電磁輻射功率密度在0.017.17W/cm2之間，典型的方柱型美化基站周圍50m范圍內(nèi)的公眾可到達(dá)區(qū)域環(huán)境電磁輻射功率