手機與基站的電磁輻射研究

目前，手機逐漸成為現(xiàn)代生活的必需品，而關(guān)于公眾移動電話基站和手機電磁輻射問題的報道也逐漸增多，越來越多的人開始關(guān)注電磁輻射對健康的影響。

一般人們會認為公眾移動電話基站的電磁輻射較大，擔心其會影響身體健康，而對于體積小、功率小且沒有明顯天線的手機，則會認為其比基站的電磁輻射強度要小。那么，手機與公眾移動電話蜂窩基站的電磁輻射強度哪個危害較大？本文通過介紹國家和國際有關(guān)手機與基站電磁輻射標準，以及具體測試數(shù)據(jù)，來分析它們的電磁輻射情況。

1 “電磁輻射”的定義

一般地，電磁輻射（electromagneticradiation）定義為能量以電磁波的形式通過空間傳播的現(xiàn)象。

電磁輻射發(fā)生在無線電的各個頻段：有甚低頻到甚高頻的無線電波，還有頻率更高的紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線及宇宙射線等等。電磁輻射衍生的能量大小，取決于無線電頻率的高低，頻率越高，能量越大。一般來說，電磁輻射可以分為“電離輻射”和“非電離輻射”兩類。

例如X射線、γ射線和宇宙射線產(chǎn)生的能量，足以破壞人體組織結(jié)構(gòu)的分子，甚至可以使原子和分子電離化。這種輻射也稱為“電離輻射”。

而我們常見的電磁輻射，大部分是頻率為9kHz～300GHz的無線電發(fā)射設(shè)備或工、科、醫(yī)電子產(chǎn)品所產(chǎn)生的，其發(fā)射頻率較低，能量也較弱，遠沒達到將分子分解的能量。所以這類輻射也稱為“非電離輻射”。

2 電磁輻射限值

2.1SAR值

國際上，F(xiàn)CC、ICNIRP（國際非電離性照射保護委員會）、IEEE等機構(gòu)先后制定了電磁輻射對人體影響的衡量技術(shù)標準，通常用SAR（SpecificAbsorptionRate，比吸收率）表示單位時間內(nèi)單位質(zhì)量的物質(zhì)吸收的電磁輻射能量。目前通用的標準有兩個，一個是歐洲標準2W/kg，一個是美國標準1.6W/kg。根據(jù)國際電信聯(lián)盟和國際衛(wèi)生組織推薦的衡量手機輻射的技術(shù)標準SAR值的要求，GSM和窄帶CDMA手機的電磁輻射必須在國際權(quán)威衛(wèi)生組織認證的許可范圍以內(nèi)。

我國實施的《電磁輻射與防護》(GB8702-88)標準中，公眾照射標準為：在1天24小時內(nèi)，任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率應(yīng)小于0.02W/kg；職業(yè)照射標準為：在1天24小時內(nèi)，任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.1W/kg。對比表1可以看出，我國目前實行的標準遠比其他國家嚴格。

2.2電場強度和功率密度

手機輻射的基本限值是以SAR值來衡量的，其SAR值的測量是在屏蔽室中進行的。而我們生活的空間無線電波復雜程度遠遠超過屏蔽室，這使人們比較難以接受SAR值的概念。

我國的《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》(GB9175-88)定義了微波頻段電磁波衛(wèi)生標準。

一級安全區(qū)：指在該環(huán)境電磁波強度下長期居住、工作、生活的一切人群，均不會受到任何有害影響的區(qū)域，要求電磁輻射強度<10μＷ/cm2。二級中間區(qū)：指在該環(huán)境電磁波強度下長期居住、工作和生活的一切人群可能引起潛在性不良反應(yīng)的區(qū)域，容許電磁輻射強度<40μＷ/cm2。

3 手機與基站電磁輻射測試

依照《電磁輻射防護規(guī)定》(GB8702-88)等國家標準要求的實測方法，我們采用EMR-300輻射測量儀、在相對屏蔽的屏蔽室（絕對屏蔽室內(nèi)，移動電話沒有下行信號）等條件下盡可能地讓移動電話工作在最大輸出功率狀態(tài)，使用模擬對比法與仿真法對不同廠家生產(chǎn)的、不同類型的多款GSM、CDMA、PHS移動電話機，分別在距手機5cm～8cm、12cm～14cm、20cm處進行了多次測試。其中12～14厘米和20厘米處的測量數(shù)值都比較小，滿足有關(guān)限值要求。而我們更關(guān)心的是符合人們使用手機習慣的5～8厘米距離的情況。

這次的實測結(jié)果表明：在此實驗條件下，不同廠家生產(chǎn)的不同類型的移動電話，其輻射場強雖有一定差別，但電磁輻射強度都遠遠超過國家標準。

我們對某移動基站進行了相關(guān)測量。

離基站發(fā)射天線半徑5米內(nèi)的測試點功率密度基本都超過10μW/cm2（超過國家標準）；而10米外的測量值都比較小。

4 手機與基站的電磁輻射分析

當人們使用手機時，手機會向發(fā)射基站傳送無線電波，基站也會向手機發(fā)射無線電波。手機天線與受話器等緊貼著耳朵，天線距離頭部只有2～5cm，頭部處于手機的近場輻射區(qū)，其受到的電磁輻射是比較大的；而一般公眾移動電話基站距離市民活動區(qū)域大概有15米到50米，就處于其輻射場中的人而言，屬于遠場輻射范圍，并且電磁輻射對人體作用是整體或全方位分散的。

離天線越遠，電磁輻射強度越小，在理想的情況下，某一點的電磁輻射強度（用功率密度表示）與該點到天線的距離的平方成反比，即：在距離天線1厘米處的電磁輻射強度要比在10厘米處的強度大100倍。假設(shè)普通手機的功率為1瓦，距離頭部10厘米進行通話，在理論上來說，這時所接受的電磁輻射強度等同于在功率高達10，000瓦基站的10米之外的電磁輻射強度。事實上，公眾移動電話基站的輻射功率多數(shù)都在20瓦以下。這種情況下，公眾移動電話基站的電磁輻射強度不及手機的五百分之一，即可以忽略不計了。

移動電話機和公眾移動電話基站的電磁輻射強度實測的結(jié)果也與以上的理論分析較為吻合。在距離移動電話基站天線10米之外，輻射強度是比較小的，均在10μW/cm2以下,而在本文所述實驗條件下、距離手機天線5厘米處的輻射強度幾乎在50mW/cm2以上。

實際上，基站的發(fā)射功率取決于手機與基站的通信距離以及用戶數(shù)量，現(xiàn)有的GSM、CDMA系統(tǒng)都采用微蜂窩覆蓋，設(shè)置了成千上萬的小功率基站，基站的發(fā)射功率減小使電磁輻射強度也相應(yīng)減弱。目前公眾移動通信網(wǎng)是非常成熟的，有些小區(qū)基站的覆蓋半徑只有幾十米；同時，這種微蜂窩基站覆蓋系統(tǒng)減少了手機的電磁輻射強度，因為如今的GSM、CDMA、PHS等手機，都有功率調(diào)節(jié)功能，手機搜索到的信號越好、距離基站越近，其發(fā)射功率就越小。本文所做的測試是在手機最大輸出功率條件下進行的，所以，在實際使用手機的過程中，其輻射強度遠比測量值要小。

5 結(jié)論

通過上面的實地測試與分析，我們可以得出以下結(jié)論：

(1)任何無線電發(fā)射裝置，都會產(chǎn)生電磁輻射。從這個角度上看，絕對的“綠色手機”是不存在的。

(2)目前標準規(guī)定的手機輻射限值，一般比可能引起危險的輻射劑量要小50倍，所以，使用手機時應(yīng)盡量選用符合標準的