分布系统天线对人体辐射影响

收藏 打印 发给朋友 发布者：汪 琰

热度0票  浏览653次 时间：2018年7月31日 08:52

　　摘要：室内室外天线对人体的辐射强度究竟多大，不然在安装基站或者室内分布系统时，容易引起误解或者排斥。为此文章项目分析解释了分布系统天线对人体辐射值的影响究竟如何。

　　关键词：分布系统天线；辐射强度

　　中图分类号：TN929.53 文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2015）10-0206-01.

　　了解天线辐射强度需要知道一个计算公式：RX接收电平＝ 10log（PWR/1mw），例如当 PWR 为 40w（瓦）时，接收电平=10log（40W/1mw）=10log40000=46dbm，也就是说 40W 的发射功率相当于天线发射功率为 46dbm（注意是正值）。目前多数华为基站的发射功率为 40W。但是我们用测试手机或者普通手机的测试菜单上看到的 RX 接收电平都是负值！在办公楼的各个分布系统天线下面，我们通过测试手机可以测量到天线实际手机接收功率为-30dbm 至-50dbm 之间。

　　为什么在室内分布系统天线正下方实际测试到的功率是负值呢？因为实际按照室内分布系统原理设计，每个天线末端的实际接收功率仅 10dbm 左右，设计值为正值。但是由于空间路径的损耗以及全向天线辐射功率的散射性，导致距离天线仅 2m 左右的正下方测试电平最大才为-30dbm 左右。即使用手机直接接触到分布系统天线测试，其电平也不会超过－ 20dbm 左右。其实就以移动公司的室内分布系统来说，四楼放置一个 5W的干放，这个干放需要经过近 2000m馈线、200多个耦合器和功分器的直接损耗，还要经过 100 多个天线的功率分流，还没考虑天线到人体的空间损耗还有其它因素，这么多的损耗和分流后，分布到每个天线的功率还会剩下多少呢？显而易见。

　　确认手机的接收电平为负值后，我们可以推算分布天线发射的信号强度对人体的影响究竟多大。

　　根据公式反向进行推算，例如手机接收功率为:

　　－ 30dbm=10log(x/1mw)

　　即－ 3 ＝ log(x/1mw)，即 X=0.000001w。

　　也就是说，当手机的接收电平为-30dbm时候，实际人体收到的无线电波强度为 0.000001w，这么小的功率对人体难道会有影响么？

　　其实基站对人体的影响远小于手机发射功率对人体的影响，下面了解一下手机的发射功率原理知识。

　　GSM900 手机最大发射功率级别是 5（33dBm），最小发射功率级别是 19（5dBm），DCS1800 手机最大发射功率级别是 0（30dBm），最小发射功率级别是 15（0dBm），每个功率级别差2dB。当手机远离基站，或者处于无线阴影区时，基站可以命令手机发出较大功率，直至 33dBm（GSM900），以克服远距离传输或建筑物遮挡所造成的信号损耗。当手机离基站很近，且无任何遮挡物时，基站可以命令手机发出较小功率，直至5dBm（GSM900）。这里可以看出，GSM 手机发出的最小低功率为 5dBm（GSM900），约为 3.2mW，GSM 手机发出的最大功率 33dBm（GSM900），约为 2W。拨打电话过程中，手机距离人体较基站天线或者分布系统天线的距离要近的多，而且手机天线口的输出功率还要远大于天线口的输出的功率，因此手机对人体的无线电波辐射要比分布系统天线对人体的辐射强度要大很多。

　　目前国际认可的标准是ICNIRP（InternationalCommissiononNonIonizing Radiation Protection），其中对电磁辐射的要求如下图 1：

　　图 1 对电磁辐射的要求

　　对于GSM900，GSM1800 那些频率在 2GHz以下的系统，S 值（功率密度）最大不超过 F/200 (这里 F 的单位是 MHZ，频率取下行频率, S 的单位是 Watt/Sqm）；

　　对于 UMTS2100 或者 LTE2600 等系统，S 值（功率密度）最大不超过 10 W/Sqm。

　　知道 S 的值后，代入下面的公式即可求出距离天线的最小距离：

　　S= P*G/(4Pai*RExp2) ( 其中 Pai 是 3.14, RExp2 是 R 的平方的意思）。

　　此方程中的 P 是天线输入功率，单位 mw；

　　G是天线增益，无单位，数值是线性值（比如但天线增益为3dBi 时，G 的值是 2）；

　　R 的单位是 cm；

　　S 的单位在这个公式中是 mw/cm2

　　举个例子，但F=900MHz，P=21dBm（4个载波，每载波15dBm),S 的要求是 4.5W/Sqm,相当于 0.45mw/cm2，天线增益 G 为 2代入上面的公式计算得出 R=6.7cm

　　所以结论就是距离吸顶天线 6.7cm以外的人就安全了，满足 ICNIRP 的要求。

　　我们从另外一个事例也可以看出手机的辐射功率影响，例如很多人在听广播或者看电视过程中，手机突然来电，电台和广播就会受到严重的影响，但是我们的分布系统或者基站即使放到电视台办公室里，却在任何时间都没有对电视的播出有任何的影响。

　　从以上分析可以看出，安装室内分布系统天线不会造成电磁波的辐射，更不会掉头发，请放心大胆的安装吧！

　　如果大家担心电磁波辐射而影响身体健康，那么安装分布系统天线反而更加有利，安装分布可以加强信号强度，从而减少手机发射功率，从而减少电磁波辐射。为了大家身体健康着想，建议大家使用手机尽量带耳机，有条件尽可能使手机远离身体。

　　作者简介：汪琰（1982-），男，湖北武汉人，硕士，研究方向为通信。