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摘要：移动通信基站电磁辐射对环境的影响因素很复杂，包括天线性能、高度、距离、角度、环境背景、基站形状、话务状况等。通信基站的天线是电磁波向周围环境发射窗口，同时也是环境电磁辐射的源头，引发潜在的电磁辐射污染问题。本文分析了使用美化天线存在的电磁辐射，针对存在的弊端提出了相应的污染防治措施，旨在强化美化天线电磁辐射环境管理，保障公众健康与安全。
关键词：美化天线；电磁辐射；监测
近年来，随着移动通信业的迅猛发展，移动用户数量飞速增长，通信基站的建设数量逐年增加。从城市的高层办公写字楼到普通的小区住宅楼，移动通信发射天线随处可见。通信基站的天线是电磁波向周围环境发射窗口，同时也是环境电磁辐射的源头，引发潜在的电磁辐射污染问题。裸露的基站天线常常与周边环境格格不入，影响城市景观，更有可能引发公众对通信基站电磁辐射的过度心理恐惧和担忧，最终导致居民对基站运营商投诉的激增。因而，城市景观问题与公众担忧已经成为了通信基站建设运行过程中两个敏感议题。为了解决这两大问题，美化天线应运而生，并逐步受到广泛应用。
一、移动通讯基站美化天线
美化天线也称为“伪装天线”，即在不影响天线正常功能的情况下，采用损耗小、反射少的非金属材料对天线本身的外表进行装饰，或是在天线外部加装美化罩，使天线与楼宇及周边环境相和谐，进而达到美化的目的。美化天线的应用在一定程度上还减少了公众对基站电磁辐射的心理恐惧和抵触情绪，减少了公众与基站运营商之间的纠纷，为社会和谐做出了贡献。然而，由于缺乏对美化天线的电磁辐射水平的系统分析研究，天线的美化并不能从根本上消除公众对基站电磁辐射污染的担忧，仍有不少居民对美化后的基站进行投诉。此外，美化天线的隐蔽性及多样性也增加了辐射环境监管的难度，若监管不善，可能会加剧基站对周边环境的电磁辐射污染。
二、移动基站美化天线周围电磁辐射水平实测
2.1 监测方法
本研究选某地区位于各种典型环境敏感区域内7种不同类型的美化基站21个，对基站美化天线周围的电磁辐射水平进行现场测量。监测时间为移动通信基站正常工作时话务量的高峰时间段，即一天内的8：00～20： 00。监测在无雪、无雨、无雾、无冰雹的天气条件下进行，同时记录下现场环境温度和相对湿度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆每个监测点位应进行连续5次电场强度测定，每次测量时间不少于15s，并读取稳定状态下的最大值。
2.2 监测结果与分析
1、不同类型美化天线周围电磁辐射水平
监测结果表明，位于不同环境敏感区域内7种常见美化天线基站正常运行时，周边50m范围内可到达区域环境功率密度在0.01～7.17μW/cm2之间，低于《电磁环境控制限值》中规定的30～3000 MHz频率范围内公众曝露限值0.4W/m2（40μW/cm2）。同时也满足单个移动通信基站运行对周围电磁辐射环境影的管理限值0.08W/m2（8μW/cm2）。测量所选择的7种类型美化天线有6中常用于公众关注的居民区，测量结果表明其周围50m范围内公众可到达范围满足文献[3]中规定的公众曝露限值。
2、典型美化基站周围电磁辐射水平分析
方柱型美化天线因其外部美化罩可以装饰成墙体的颜色而与周围景观形成一致，在美化基站中得到广泛的应用，常用于各种环境敏感功能区域如：居住、文化教育、医疗卫生区、行政办公区、科研区等。为了进一步探究美化基站周围电磁场的分布特性，本研究选取某地区10层居民楼天面的方柱型美化基站作为典型基站。对该基站周围50m范围内公众可到达区域进行了详细测测量，采用巡测的方式，找到公众活动区域内电磁辐射最大点位。该基站周围电磁辐射环境监测结果可以看出监测点位覆盖了公众可到达的离天线最近、高差最小的区域。美化天线周围电磁环境辐射监测结果看以看出该基站周围50m范围内电磁环境辐射功率密度范围为0.01～5.25μW/cm2，其中功率密度最大点位出现在天线架设天面与天线水平距离11m垂直距离6m处。以上结果表明该基站美化天线周围50m范围内功电磁辐射率密度均低于文献中规定的公众曝露限值。
三、美化天线电磁环境污染防治对策
3.1优化基站选址。首先应先调查当地的电磁辐射环境背景情况，避免在电磁辐射环境背景值较高的地方建立基站；其次尽量选择共用设施的楼房上而避开私人居民楼，应该尽量选择公众不能经常到达的天面或者非公众居住建筑物，尽可能避免影响周围公众的活动；第三，还应该避免在同一个天面架设过多的天线，防止由于场强的叠加，使该天面的电磁辐射水平高于超过管理目标值；第四，对于架设在楼顶的基站，应加强通往该楼顶的通道管理并在通往天线处悬挂警示牌。
3.2合理选取美化天线的主瓣方向，安装时尽量使天线的主瓣方向避开公众活动区域；市区基站应避免天线主瓣方向非安全距离前方处有高大楼房，以免其受到较大的电磁辐射影响而产生不必要的民事纠纷。
3.3加强管理与监督。在美化天线周围张贴电磁辐射警示标识并划定一定方位的限制公众活动区域，以防止公众因不知道美化天线的存在而靠近，受到不必要的辐射。通信基站的运营商不得随意提高基站的发射功率，应尽可能地降低基站的发射功率，以确保天面的电磁辐射水平低于目标管理值；基站正常运行时，环境保护监管部门应不定期电磁辐射环境抽测检查，保证天面上的电磁辐射水平满足国家标准。
3.4明确针对于美化天线基站环境影响评及验收阶段的公众参与要求。美化天线的“隐蔽性”引发公众环境知情权等相关问题。从短期看，其隐蔽性有助于基站的建设，但如果处理不当势必会导致严重的群众环境事件，因此，及早主动处理沟通才能发挥美化天线的景观优势而避免其负面影响的积累。而环境影响评价及验收阶段的公众参与的主动沟通、协调可从根本上解决环境问题的积累。
四、结束语
美化天线建设已被广泛采纳，在通信基站建设中所占的比例也逐年升高，运行效果良好，既起到了美化环境的作用又达到了移动信号覆盖的目的。本研究对21个位于各种环境敏感区域内不同类型的美化天线类型周围电磁辐射进行现场检测，结果表明：美化天线周围50m范围内的公众可到达区域环境电磁辐射功率密度在0.01～7.17μW/cm2之间，典型的方柱型美化基站周围50m范围内的公众可到达区域环境电磁辐射功率密度在0.01～5.25μW/cm2之间，均低于《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）中规定的30～3000MHz频率范围内公众曝露限值40μW/cm2，天线主瓣方向区域内的功率密度高于天线副瓣区域，且离天线水平距离越远、高差越大的区域功率密度越小。但是美化天线仍存在许多不足之处，需要把握美化天线的使用原则，从基站选址到正常运行都要做好各面的环保工作，并保证环评阶段、验收阶段的公众参与制度，与公众多方面沟通协调，只有这样美化天线才能体现真正的“美”。
参考文献：
[1]蔡绮霞;基站共建共享对电磁辐射性能影响的研究[D];北京邮电大学;2011年
[2]马树宝;移动电话近区场电磁辐射规律及防护措施研究[D];中南大学;2010年
论文作者:王璇
论文发表刊物:《科技中国》2017年3期
论文发表时间:2017/5/27
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