不同天线高度的移动通信基站对周边电磁环境的影响论文_葛晓阳

江苏省苏核辐射科技有限责任公司 江苏南京 210019

摘要：随着移动通信基站数量的不断增多，以及人民群众环境保护意识的不断加强，基站电磁辐射问题越来越受到大众关注。本文通过分析基站周边电场强度测值，对不同天线高度基站对周边电磁环境影响进行研究，进而对移动通信基站架设高度的设置提出建议。

关键词：移动通信基站；天线高度；电磁环境

随着生活水平的不断提升，大众对移动通讯的需求也越来越大，移动通信基站的建设数量也随之急剧增加。同时，如今移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP化[1]。大覆盖面建设造成大量移动通信基站不可避免的建设在居民小区、学校、医院等环境保护目标附近，伴随着大众对基站电磁辐射影响的越来越多的关注，由此带来的环保投诉也越来越多。因此，对不同天线高度移动通信基站对周边电磁环境的影响进行分析是十分必要的。

1. 研究方法

对不同天线高度的4G基站地面主瓣方向以及具备监测条件的楼面进行电场强度监测。

(1) 汇总不同天线高度基站在地面主瓣方向电场强度测值；

(2) 汇总具备楼顶监测条件的楼顶基站所在楼面的电场强度测值；

(3) 分析不同天线高度对周边电磁环境的影响。

2. 监测标准

(1)《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（HJ 972 - 2018）[2]；

(2)《电磁环境控制限值》（GB 8702 - 2014）[3]；

(3)《辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T 10.2-1996）[4]。

3. 监测仪器

Narda NBM-550综合场强仪（EF-0391探头）

检定有效期：2018-10-19 ~ 2019-10-18

监测仪器性能满足《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（HJ 972-2018）的要求。

4. 监测对象及监测时间

监测对象：中国联合网络通信有限公司江苏省分公司无锡地区60个4G基站

监测时间：2019年7月8日~2019年7月28日

5. 监测结果分析

本次研究对中国联合网络通信有限公司江苏省分公司无锡地区60个4G基站进行电场强度现状监测，其中楼顶基站49个，占基站总数的81.67%，分别为楼顶美化天线和楼顶抱杆天线，31个具备楼顶监测条件；落地基站11个，占基站总数的18.33%，分别为落地单管塔、落地路灯杆和落地H杆。60个基站均在地面主瓣方向进行了电场强度监测。

5.1 地面主瓣方向测值分析

不同天线高度基站地面主瓣方向及楼顶基站所在楼楼顶监测情况见表1和图1。

图1 不同天线高度基站地面主瓣方向测值占比汇总图

从表1可以看出，不同天线高度基站，地面主瓣方向电场强度测值的最小值较为接近，处于较低水平；天线高度小于20m时，电场强度最大值为3.69V/m，明显高于天线高度大于50m、天线高度位于20m至30m之间、天线高度位于30m至50m之间基站的电场强度最大测值。

从图1可以看出，各基站地面主瓣方向电场强度测值：天线高度小于20m的基站中，有83.33%的基站测值超过1V/m，有66.67%的基站测值超过2V/m，有33.33%的基站测值超过3V/m；天线高度在20m至30m之间的基站中，有42.86%的基站测值超过1V/m，其余基站测值均小于1V/m；天线高度在30m至50m之间的基站中，有40.00%的基站测值超过1V/m，6.67%的基站测值超过2V/m，其余基站测值均小于1V/m；天线高度大于50m的基站中，有20.00%的基站测值超过1V/m，其余基站测值均小于1V/m。

综上所述，基站在地面主瓣方向电场强度测值与天线高度成反比，天线高度越低，地面主瓣方向电场强度测值越大，基站对地面电磁环境的影响也就越大。

5.2 楼顶测值分析

本次研究在31个具备楼顶监测条件的楼顶基站天线附近均进行了布点监测，各基站天线相对高度均为1m，楼顶电场强度监测情况见表2。

从表2可以看出，31个楼顶基站楼顶测值： 29个基站测值超过1V/m，占比93.55%；15个基站测值超过2V/m，占比48.39%；7个基站测值超过3V/m，占比22.58%。同时，31个楼顶基站天线相对高度均为1m，可以推断，天线相对高度较低时，楼顶基站易对天线附近楼面造成较大的电磁辐射影响。

6. 结论与建议

综合各基站地面主瓣方向及楼顶基站所在楼面电场强度监测结果可知：

(1) 基站在地面主瓣方向电场强度测值与天线高度成反比，天线高度越低，地面主瓣方向电场强度测值越大，基站对地面电磁环境的影响也就越大。

(2) 天线相对高度较低时，楼顶基站易对天线附近楼面造成较大的电磁辐射影响。

根据上述结论，建议通讯运营商在进行基站架设时，在满足覆盖要求的情况下，优化天线布设方案，尽可能加高天线，增大天线与环境保护目标间的垂直距离。

参考文献

[1] 陈志奎, 高静, 宁兆龙. 移动技术与应用[M]. 北京：清华大学出版社, 2017.02: 50.

[2] 生态环境部. 移动通信基站电磁辐射环境监测方法: HJ 972 - 2018[S]. 北京：中国环境科学出版社, 2018.

[3] 环境保护部. 电磁环境控制限值: GB 8702 - 2014[S]. 北京：中国环境科学出版社, 2014.

[4] 国家环境保护局. 辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法: HJ/T 10.2-1996[S], 1996

论文作者:葛晓阳

论文发表刊物:《防护工程》2019年20期

论文发表时间:2020/3/8

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