湖北省5G 通信基站電磁輻射環境監測

羅瓊　楊少波

摘 要：對湖北省2021—2022 年建成投入運行的5G 移動通信基站電磁輻射環境質量進行抽測，抽測的266 個5G 基站的功率密度范圍為0. 01～295 μW / cm2 。從監測距離、功能區和基站類型等方面對監測數據進行統計分析，發現湖北省5G 通信基站電磁輻射環境總體良好。居民區等城市建筑密集區內樓頂型基站容易出現較高功率密度值，但水平監測距離50 m 以外所有基站在多種運行模式下均低于控制限值，對湖北省5G 通信基站輻射環境管理有指導意義。

關鍵詞：5G 基站;電磁輻射;輻射環境;環境質量

中圖分類號：X837 文獻標識碼：A

為了解湖北省5G 移動通信基站對公共電磁輻射環境的影響，保障公共電磁環境安全，對省內2021—2022 年建成投運的5G 基站進行了電磁輻射環境抽測。

1 監測方法

本次監測方法主要依據行業標準《5G 移動通信基站電磁環境監測方法（ 試行）》（ HJ 1151—2020）[1] 。本文所有監測都是在5G 手機為引導終端情況下，利用選頻式電磁輻射監測儀在5G 基站附近及公眾生活工作學習距基站最近可達處地面以上1. 7 m 的位置進行功率密度監測。

2 監測儀器

本次監測用的設備均為國產選頻測量設備，基本參數列于表1，經廣東省計量科學研究院按照IEEE 1309—2013（之1 - 9，附錄A-E） 9 kHz ～ 40GHz 電磁場傳感器和探頭（天線除外） 的校準在30 MHz～ 6 GHz 頻率范圍進行校準，其性能符合《5G 移動通信基站電磁環境監測方法（試行）》HJ1151—2020 的要求。監測過程所用引導終端為5G 手機，基本配置列于表2。

3 監測結果與分析

監測時間為2022 年7 月—10 月，各區域基站電磁輻射環境監測期間基站均處于正常工作狀態，監測期間無雨霧。

3. 1 抽測基站分布情況

本次現場監測選取了不同運營商、不同架設方式的5G 基站，在全省范圍內總計抽測了266個，其中電信5G 基站103 個、聯通5G 基站60個、移動5G 基站103 個。一般情況各運營商的5G 基站下行工作頻率都分布在700 MHz～ 5 GHz之間，不同時期因基站設備差異，基站下行工作頻段有差異，但省內2021—2022 年建成投運的5G 基站均為新型設備，其主要下行工作頻率分布列于表3，相應的電磁輻射環境控制限值[2] 列于表4。

3. 2 監測結果

本次抽測266 個5G 基站，設置監測點位986個。監測數據處理按照《5G 移動通信基站電磁輻射環境監測方法（試行）》（HJ 1151—2020）處理，6min 監測譜圖如圖1 所示?？紤]安全邊界，本文中樓面基站和監測距離小于20 m 的點位的監測數據均在數據傳輸流量較大的“數據傳輸”模式下獲得，其他點位的監測數據則是多種應用模式結合下獲得。各市電磁環境監測結果列于表5，在基站所在樓頂平臺，距基站天線較近處采用“ 數據傳輸”場景，下載20G 數據包時進行監測得到功率密度最大值達295. 4 μW / cm2 。

3. 3 結果分析

5G 基站電磁輻射環境監測屬于電磁輻射選頻測量，監測結果受測量基站類型、測量距離、測量引導設備運行場景等因素的影響，為了客觀了解5G 基站輻射環境質量狀況，根據各種因素對監測結果進行統計分析。

3. 3. 1 不同距離處基站監測數據分布

電磁波有隨距離衰減的特點，因此，為了解基站對不同距離處的輻射影響大小，監測人員將全部986 個監測點位與天線直線距離進行分段統計，具體結果列于表6 和表7。統計結果表明，83. 3%監測點位的功率密度值小于1. 0 μW / cm2 ，且隨監測水平距離增加監測點位的功率密度越來越小，當監測距離大于50 m 時，在各種應用模式下，功率密度監測結果都小于電磁輻射環境限值水平[2] 。

3. 3. 2 不同功能區監測數據分布

根據基站所處區域的主要功能，將基站進行環境功能區劃分。266 個基站所處的功能區涵蓋居民區、學校、醫院、商業區和企業廠區等，其中居民區為長期居留場所重點監測，其監測數據分布情況及達標情況列于表8。

3. 3. 3 不同類型基站達標情況分析

根據基站不同的架設方式，將基站分成樓頂基站和地面基站。樓頂基站位于建筑物樓頂，與人群的距離可能更近。因此，監測人員選取了不低于監測總數30%的樓頂基站進行監測。樓面基站的監測距離多小于30 m，但是由于監測點位相對基站發射天線主方向角度和距離的差異，監測結果差異較大。而地面基站，由于塔高要求，監測距離都大于20 m，監測點位一般選擇主方向范圍內，監測數據分布較穩定。監測結果顯示，不達標的均為樓頂基站，具體結果列于表9。

4 討論

經統計分析，被抽測的大部分基站的電磁輻射環境監測數據都低于電磁環境控制限值，只有居民區、商業區和企業廠區出現了較高監測數據，且較高監測數據主要分布在居民區。由于建筑物密集，居民區的樓頂抱桿型基站較多，多為近距離監測。居民區的較高數據均在樓頂抱桿型基站主方向模擬“數據傳輸” 的應用場景下進行監測獲得，代表5G 通信基站電磁輻射環境的風險邊界。這類近距離高流量數據運行的極端情況在實際生活生產應用中并不常見，但是在基站選址和基站架設過程具有指導意義。

通過對全省范圍內選取的266 個5G 基站986個監測點位的監測，功率密度在0. 01 ～ 295 μW /cm2 范圍內，且絕大部分5G 基站電磁輻射環境監測結果低于電磁環境控制限值，表明湖北省5G 基站電磁輻射環境總體情況良好。隨著監測距離的增加，電磁輻射環境質量趨好，距離基站50 m 以外，電磁輻射環境質量全部達標。值得注意的是樓頂基站電磁輻射容易出現較高監測值，在滿足居民的通信質量需求的前提下，此類基站應盡量避免主方向正對居民樓等長期居留場所，盡量通過增加架設高度來增加電磁輻射防護距離，保障居民電磁輻射環境安全。

參考文獻：

[ 1 ] 生態環境部輻射源安全監管司. 5G 移動通信基站電磁環境監測方法（試行）：HJ 1151—2020[S]. 北京：中國環境科學出版社，2020.

[ 2 ] 生態環境部輻射源安全監管司. 電磁環境控制限值：GB 8702—2014[S]. 北京：中國環境科學出版社，2014.