術(shù)科學(xué)的發(fā)展，我國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局、衛(wèi)生部曾制定《公眾照射導(dǎo)出限值》與《環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》兩個(gè)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò) GB8702-88《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》、GB9175-88《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》正式頒布。1997年3月又發(fā)布國(guó)家環(huán)境保護(hù)18號(hào)令，及《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》等。1997年，由信息產(chǎn)業(yè)部牽頭，與國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局、衛(wèi)生部、環(huán)保局一起制定了有關(guān)手機(jī)的電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)消費(fèi)者協(xié)會(huì)曾公布了手機(jī)電磁波輻射結(jié)果，手機(jī)輻射最高的達(dá)到10 mW/cm2，最小值也達(dá)到0.3 mW/cm2，超過(guò)我國(guó)相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)允許的上限。雖然手機(jī)在準(zhǔn)入市場(chǎng)之前要通過(guò)進(jìn)網(wǎng)測(cè)試與安全型號(hào)認(rèn)證（FTA）。FTA測(cè)試要對(duì)基站與手機(jī)的無(wú)線(xiàn)接口進(jìn)行測(cè)試，包括電磁兼容測(cè)試。但是進(jìn)網(wǎng)測(cè)試與FTA測(cè)試并非人體安全認(rèn)證。為了對(duì)人體安全進(jìn)行認(rèn)證，國(guó)際上提出了SAR（Specific Absorption Rate）手機(jī)人體輻射安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。Nokia、Motorola與Ericsson等公司正在采取一致步調(diào)，將于2001年初（可能是4月前）完成SAR測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。一旦標(biāo)準(zhǔn)完成后，將會(huì)公布各種型號(hào)手機(jī)的SAR值，讓消費(fèi)者了解手機(jī)是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò)，我國(guó)至今還沒(méi)公布一個(gè)類(lèi)似于SAR認(rèn)證的手機(jī)安全標(biāo)準(zhǔn)。

 

GB9175-88與GB8702-88兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)給出，安全的輻射電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)小于12 V/m，或功率密度小于40μW/cm2。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)比美國(guó)與西歐的允許功率密度10 mW/cm2要嚴(yán)得多，對(duì)人體更為安全。足見(jiàn)我國(guó)政府在制定有關(guān)電磁輻射環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)方面是極其謹(jǐn)慎的。

 

3  移動(dòng)電話(huà)手機(jī)與基站的發(fā)射功率

 

在我國(guó)，早期的移動(dòng)通信系統(tǒng)使用模擬制式（TACS）的A、B網(wǎng)，通話(huà)時(shí)使用連續(xù)的電磁波，雙向通信使用不同頻率（相差45 MHz）。而現(xiàn)在我國(guó)的移動(dòng)通信系統(tǒng)主要采用數(shù)字制式（GSM）的G網(wǎng)。GSM系統(tǒng)雙向通信使用的頻率仍然相差45 MHz，但通話(huà)時(shí)使用的并不是連續(xù)的電磁波，而是一種突發(fā)信號(hào)（稱(chēng)為T(mén)DMA信號(hào)），每個(gè)突發(fā)的持續(xù)時(shí)間為543 ms。為保證手機(jī)與基站之間既有良好的通話(huà)質(zhì)量，又可減小互相干擾，雙方發(fā)射功率可以根據(jù)系統(tǒng)控制器的要求進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。這樣一來(lái)，還可以便節(jié)省手機(jī)電池的耗電量。

 

一個(gè)GSM移動(dòng)通信蜂窩小區(qū)的最大覆蓋半徑為35 km。但是在城市，尤其是繁華的商業(yè)區(qū)，必須減小蜂窩小區(qū)半徑，以便增大頻率復(fù)用數(shù)，使區(qū)域用戶(hù)容量增大。為了滿(mǎn)足某個(gè)區(qū)域移動(dòng)通信的有效覆蓋，基站數(shù)量建得越多，蜂窩小區(qū)與小區(qū)之間距離越小，則GSM基站與手機(jī)之間距離越近，它們發(fā)射較小的功率已足以維持正常的通信；反之，基站數(shù)量建得越少，站間距離越大，通信時(shí)雙方發(fā)射的功率也越大。GSM基站與移動(dòng)臺(tái)(包括GSM900與DCS1800) 發(fā)射的突發(fā)功率規(guī)范如表1所示。

 

 

表中功控每級(jí)的級(jí)差為2dB。

 

GSM車(chē)載移動(dòng)臺(tái)的最大突發(fā)功率為8 W, 而GSM手機(jī)的最大突發(fā)功率為2W。一個(gè)覆蓋半徑為1 km左右的城市蜂窩小區(qū)，設(shè)基站的最大發(fā)射功率不必太大，選定為10 W已足夠。對(duì)于在該小區(qū)范圍內(nèi)的GSM移動(dòng)手機(jī)而言，當(dāng)手機(jī)與基站相距1 km左右進(jìn)行通話(huà)時(shí)，此時(shí)的GSM手機(jī)發(fā)射的突發(fā)功率最大，可能為0.5W左右，其基站對(duì)應(yīng)信道的發(fā)射功率是10W左右；反之，當(dāng)GSM手機(jī)移近基站時(shí)，GSM基站與手機(jī)兩側(cè)的發(fā)射功率都將分別按2 dB的級(jí)差自動(dòng)下降。例如，相距基站100～200 m時(shí)，手機(jī)發(fā)射功率會(huì)調(diào)節(jié)在0.1 W左右，基站對(duì)應(yīng)信道（頻率與時(shí)隙）的發(fā)射功率也會(huì)下降。由此可見(jiàn)，移動(dòng)通信基站密度越大，每個(gè)基站的最大電磁輻射強(qiáng)度越低；移動(dòng)通信手機(jī)距離GSM基站越近，手機(jī)在使用過(guò)程中對(duì)通話(huà)者的電磁輻射強(qiáng)度越低、越安全。

 

4  移動(dòng)通信基站的電磁輻射

 

設(shè)基站的發(fā)射功率為 P (W)，天線(xiàn)的增益為G（應(yīng)由dBi換算成倍數(shù)），接收點(diǎn)的允許功率密度為 Pd (W/m2)。則可用如下公式計(jì)算輻射安全的最小允許距離r（m）：

 

 r=√PG/(4πPd)

 

有關(guān)專(zhuān)家曾按照Ericsson, Alcatel兩家公司提供的基站技術(shù)參數(shù)P與G，依據(jù)國(guó)家環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)輻射環(huán)境管理導(dǎo)則，使用電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法（HJ/T10.2-1996）進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果在主射線(xiàn)方向的最小允許直線(xiàn)距離 r確認(rèn)為22 m；它與計(jì)算值距離r吻合。當(dāng)偏離主射線(xiàn)時(shí)由于天線(xiàn)增益G將急劇下降，允許的r值也將隨之減小。測(cè)試結(jié)果表明，所測(cè)輻射值均符合 GB8702-88。由于GSM基站天線(xiàn)高度一般均在35～55 m，當(dāng)電磁波穿過(guò)磚墻時(shí)要衰減6 dB 左右，而穿過(guò)帶鋼筋的墻要衰減20 dB左右。因此，GSM 基站天線(xiàn)建在大樓屋頂時(shí)，住宅內(nèi)的居民是安全的。

 

在移動(dòng)通信基站建設(shè)過(guò)程中，工程建設(shè)主管部門(mén)要會(huì)同輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)管理部門(mén)，按照GB8702-88、GB9175-標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)移動(dòng)通信基站的電磁輻射進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測(cè)。典型移動(dòng)通信基站輻射值測(cè)試結(jié)果如表2所示。

 

測(cè)試表明，在任一基站測(cè)試點(diǎn)，在900 MHz通頻帶內(nèi)綜合電場(chǎng)強(qiáng)度均遠(yuǎn)低于12 V/m的公眾照射導(dǎo)出極限值。符合GB9175-88 環(huán)境電磁波容許輻射場(chǎng)強(qiáng)一級(jí)強(qiáng)度安全標(biāo)準(zhǔn)要求。場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試值均符合工程技術(shù)要求與電磁輻射設(shè)計(jì)安全值。

 

5  GSM手機(jī)的電磁輻射及防護(hù)措施

 

現(xiàn)在，我們初略地估計(jì)一下GSM手機(jī)對(duì)人體的電磁輻射強(qiáng)度。

 

GSM 900手機(jī)最大突發(fā)功率Pk為2 W，最大平均功率Ps為2W/8 = 250 mW；設(shè)手機(jī)天線(xiàn)長(zhǎng)度L（包括機(jī)內(nèi)部分）為7.5 cm；通話(huà)時(shí)手機(jī)天線(xiàn)離通話(huà)者頭部距