針對手機與基站的電磁輻射研究

目前，手機逐漸成為現代生活的必需品，而關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手機與基站電磁輻射標準，以及具體測試數據，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象。

電磁輻射發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射線和宇宙射線產生的能量，足以破壞人體組織結構的分子，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的無線電發射設備或工、科、醫電子產品所產生的，其發射頻率較低，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，FCC、ICNIRP（國際非電離性照射保護委員會）、IEEE等機構先后制定了電磁輻射對人體影響的衡量技術標準，通常用SAR（SpecificAbsorptionRate，比吸收率）表示單位時間內單位質量的物質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。根據國際電信聯盟和國際衛生組織推薦的衡量手機輻射的技術標準SAR值的要求，GSM和窄帶CDMA手機的電磁輻射必須在國際權威衛生組織認證的許可范圍以內。

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，任意連續6分鐘按全身平均的比吸收率應小于0.02W/kg；職業照射標準為：在1天24小時內，任意連續6分鐘按全身平均的比吸收率（SAR）應小于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《環境電磁波衛生標準》(GB9175-88)定義了微波頻段電磁波衛生標準。

一級安全區：指在該環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域，要求電磁輻射強度<10μＷ/cm2。二級中間區：指在該環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的區域，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，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，使用模擬對比法與仿真法對不同廠家生產的、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厘米處的測量數值都比較小，滿足有關限值要求。而我們更關心的是符合人們使用手機習慣的5～8厘米距離的情況。

這次的實測結果表明：在此實驗條件下，不同廠家生產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測量。

離基站發射天線半徑5米內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，手機會向發射基站傳送無線電波，基站也會向手機發射無線電波。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，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，基站的發射功率取決于手機與基站的通信距離以及用戶數量，現有的GSM、CDMA系統都采用微蜂窩覆蓋，設置了成千上萬的小功率基站，基站的發射功率減小使電磁輻射強度也相應減弱。目前公眾移動通信網是非常成熟的，有些小區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，都有功率調節功能，手機搜索到的信號越好、距離基站越近，其發射功率就越小。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 結論

通過上面的實地測試與分析，我們可以得出以下結論：

(1)任何無線電發射裝置，都會產生電磁輻射。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，使用手機時應盡量選用符合標準的