“有研究指出外加電磁場可破壞生物電的自然平衡,使生物電傳遞的信息受到干擾,讓人出現(xiàn)頭暈頭疼、失眠多夢、易激動、易疲勞、記憶力減退等癥狀”
那么,問題來了:
大家對日漸離不開的手機(jī),周圍日漸增加的基站,總是想搞清楚它們的輻射到底有多大,對人體是否有傷害?
今天我們一起搞清楚這三個問題:
1. 國家標(biāo)準(zhǔn)人體輻射要控制在多少以內(nèi)?
2. 基站輻射的功率到達(dá)人體的功率密度為多少?
3. 手機(jī)輻射功率有多少?
公眾暴露控制的限值
首先,我們先從國標(biāo)中給出的“公眾暴露控制限值”來看看我們能暴露在多大的電磁輻射中。我國的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)苛于國際標(biāo)準(zhǔn),那么,如果我們周圍的電磁輻射小于國標(biāo)中的限值,則認(rèn)為是安全的。
國標(biāo)《GB8702-2014》指出:為控制電場、磁場、電磁場所致公眾曝露,環(huán)境中電場、磁場、電磁場場量參數(shù)的方均根值應(yīng)滿足下表要求。
從上表可以看出,當(dāng)頻率在30~3000MHz范圍內(nèi)時,電磁輻射的功率密度限值是0.4W/m2,隨著頻率的升高,該限值提高為2W/m2。
功率密度指的是單位面積所接收到的輻射功率,它所測量的是信號強(qiáng)度,還可以用電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度來表示。
單位W/m2要換算成uW/cm2,將數(shù)值乘以100即可。
0.4W/m2=40uW/cm2,2W/m2=200uW/cm2。
基站的輻射
計算題:假設(shè)基站的發(fā)射功率是40W,天線增益15dBi,你站在距離基站40米遠(yuǎn)處,基站高約30米,那么受到的輻射大約是多少?
由勾股定理可知你距離基站50米遠(yuǎn),根據(jù)上圖右上角中的公式可以計算出你所在位置的功率密度0.04W/m2。即使將你與基站的距離拉近到10m,功率密度為1W/m2。
此處計算考慮了天線的定向增益15dBi,并假設(shè)你處于最大增益處受到的輻射。如果你再往塔下走走,雖然距離近了,但是你可能落入天線副瓣,輻射可能比較小。
上面是理論估算,你還可以用自己的手機(jī)來檢測基站的輻射強(qiáng)度。
安卓用戶,進(jìn)入撥號界面,輸入“*#*#4636#*#*”即可快速進(jìn)入工程測試模式。在菜單中點擊“手機(jī)信息”,在“信號強(qiáng)度”文字后顯示的數(shù)值即為基站信號強(qiáng)度。蘋果手機(jī)是輸入“*3001#12345#*”,我從來沒有用過蘋果手機(jī),未親測。
中國移動的規(guī)范規(guī)定,手機(jī)接收電平>=(城市取-90dBm;鄉(xiāng)村取-94dBm)時,則滿足覆蓋要求。-67dBm比要求的-90dBm高23dB,表明信號較好。
衡量手機(jī)信號強(qiáng)度的另一個指標(biāo)asu(alone signal unit獨立信號單元)是Google給Android手機(jī)定義的特有信號單位,它與dBm之間的關(guān)系是:dBm=-113+2*asu。
更多dBi/dBm相關(guān)知識可以查看《dB、dBm、dBi、dBd、dBc的含義與區(qū)別》。
手機(jī)的輻射
大家的普遍的認(rèn)知是當(dāng)距離基站較近信號較好時,手機(jī)的輻射功率會降低;而當(dāng)距離基站較遠(yuǎn)信號較弱,手機(jī)的發(fā)射功率會增大。
在GSM協(xié)議規(guī)定,手機(jī)發(fā)射功率是可以被基站控制的。基站通過下行SACCH信道,發(fā)出命令控制手機(jī)的發(fā)射功率級別,每個功率級別差2dB,GSM900手機(jī)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(jī)最大發(fā)射功率級別是0(30dBm),最小發(fā)射功率級別是15(0dBm)。
當(dāng)手機(jī)遠(yuǎn)離基站,或者處于無線陰影區(qū)時,基站可以命令手機(jī)發(fā)出較大功率,直至33dBm(GSM900),以克服遠(yuǎn)距離傳輸或建筑物遮擋所造成的信號損耗。如果手機(jī)離基站很近,且無任何遮擋物時,基站可以命令手機(jī)發(fā)出較小功率。
如下圖舉例所示,手機(jī)在距離基站天線近時,收到其信號就強(qiáng)(-65dBm),發(fā)射也較小(8dBm);而在距離基站天線遠(yuǎn)時,接收信號就弱(-93dBm),因此發(fā)射功率也就要更大(20dBm=100mW=0.1W)。
就功耗而言,接收的信號差,發(fā)射的功率就大,消耗的電量就多。這里有一點需要說明,那就是:發(fā)射功率大,手機(jī)消耗電量多,但不代表手機(jī)電量低輻射會大哦。也就是有說“低電量打電話輻射大”是沒有道理的。
CDMA IS-95A規(guī)范對手機(jī)最大發(fā)射功率要求為0.2W~1W(23dBm~30dBm)。4G手機(jī)的最大發(fā)射功率為0.2W(23dBm)。
最后,我們來對比一下基站與其他家用電器的輻射情況,打消基站增多對人體會噪聲傷害的顧慮。相反,距離基站近一些,信號好一點,手機(jī)的輻射功率相對較小,對人體的輻射小一點。
除了通過粗略計算和估計來幫大家打消對通信基站的顧慮,如果說要有什么建議的話,那就:多做事,少打電話扯淡!
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