无线通信基站电磁辐射缓解技术研究

2023-05-24 16:15李增进
无线互联科技 2023年5期
关键词:电磁辐射

李增进

摘要:近年来,随着社会经济的飞速发展,通信技术水平也越来越完善,现代通信已经成为人们生活中必不可少的一部分;为了满足人们的需求,提高人们在通信方面的良好体验,诸多网络运营商开始加大无线通信基站的建设力度,并且建设的密度也在逐渐加大,能够覆盖的区域越来越广泛,为人们提供了良好的体验。但是随着无线通信基站的大量建设,电磁辐射问题也在逐渐增多。为此,文章在对无线通信基站电磁辐射进行阐述分析的基础上,指出其中的危害因素,并提出相应的缓解技术、应用原则和有效策略,进而能够有利于无线通信基站电磁辐射的缓解,进一步避免环境的污染。

关键词:无线通信基站;电磁辐射;缓解技术

中图分类号:TN929.5文献标志码:A

0 引言

目前,移动通信已经成为人们日常生活中的必备内容,人们的沟通、交流以及生意合作的达成等都需要移动通信的支持,而移动通信的发展和稳定性的提升都需要无线通信基站的支持。无线通信基站是移动设备接入互联网的重要接口设施,为众多移动设备提供网络需求,无线通信基站的全面建设能够实现网络的全覆盖,包括人们在旅行途中都能够连接不同的基站来获取网络信号;无线通信基站的更新,有利于提高用户的网络质量,从2G到当今5G的发展,便是无线通信基站不断更新的结果。但是,无线通信基站的建设并不是一件简单的事情,不仅需要大量的人力、物力和时间资源,在建设的过程中也涉及技术内容的支持,并且还伴随着诸多的电磁辐射影响。基于此,加强对无线通信基站建设的研究,缓解电磁辐射的影响便极为重要。

1 无线通信基站电磁辐射概述

1.1 无线通信基站辐射

无线通信基站辐射主要是指无线通信基站内部的设施释放出的辐射。无线通信基站就是一个中转站,需要连接手机与互联网,让手机能够随时随地上网,因此需要进行信号的接收和发射,而在信号的传递过程中便需要依赖于无线通信基站中的诸多设施以及发射电线。这些设施在运行的过程中都会向外界释放一定的辐射,而其中发射电线所释放的辐射最大,主要是由于发射电线中不断会有电流存在,而电流的周围便会存在磁场,进而会造成无线通信基站的辐射现象。

1.2 电磁辐射

电磁辐射一般是指相应的能量以电磁波的形式向外界產生辐射,也是无线通信基站辐射中最需要注意的一种辐射,这种辐射本质上是一种能量波的辐射,如果被不同的生物吸收,进入生物体内会产生不同的反应,可能对生物体有利,也可能诱发生物体的疾病。同样,如果电磁辐射进入人体内也会造成不同程度的影响,低于一定的阈值也许相应的影响可以忽略不计,但是如果高于相应的阈值,所带来的影响则需要引起重视[1]。因此,在无线通信基站建设的过程中,应当对其电场和磁场共同作用下产生的电磁辐射情况予以高度重视,要保证辐射值始终低于规定的标准值,才能保证无线通信基站建设的质量,也能避免其对环境和人体产生不可逆转的伤害。

1.3 无线通信基站电磁辐射的来源

目前,无线通信基站电磁辐射的来源主要有3种:其一,无线通信基站需要进行信号的接收和发送,而基站的信号发射器在发射信号的同时会泄漏一定的电磁,这样便会产生相应的辐射。不过无线通信基站的发射器通常位于基站内部,放置于机房内,属于一个密闭空间,即使产生电磁辐射,基本也都存在于机房内部,不会发生过度外漏,在处理的过程中只需对机房内部进行设计和处理。其二,无线通信基站的电磁辐射主要来源于无线通信基站的天线,天线会不断传送无线电波,这也是电磁辐射最为首要的来源。在无线通信基站运行的过程中,天线高度一般在15 m以上,且涉及大量的天线,这时如果过度产生无线电波必然会造成大量的电磁辐射,因而应当予以高度重视。其三,无线通信基站的高频电缆衔接位置会产生一定的辐射,在通常情况下电缆会对电磁产生一定的屏蔽,因而产生的电磁辐射相对也比较微弱。

1.4 无线通信基站电磁辐射的特点

无线通信基站的电磁辐射是重点问题,通常情况下,基站的电磁辐射并不是一成不变的,而是会因为各种原因而不断发生变化,这也是需要时刻对基站电磁辐射予以关注的重要原因。例如,同一时间使用网络的用户突然增加,那么无线通信基站的负荷也会有所增加,电场和磁场便会发生变化,电磁辐射值可能会随之上升。在无线通信基站中存在移动基站,主要为了移动设备提供网络,也存在固定基站,通常固定基站的电磁辐射值不会轻易发生改变。

无线通信基站的电磁辐射情况还与距离有着密切的联系,在近距离的范围之内,两者往往会呈现正比例的关系,距离越远需要传输的时间越长,电线设备也就越长,必然会产生更大的电磁辐射[2]。如果距离达到一定的峰值,那么电磁辐射与距离之间的关系便会变得不确定,此时需要根据实际情况进行深度观察。

无线通信基站的电磁辐射还具有一定的复杂性,其复杂性主要体现在受外界情况的影响较大,从而导致其辐射并不稳定,变化也比较复杂。例如,在电磁波遇到不同障碍物出现反射、折射现象或者环境气候等方面发生变化时,通信基站周围的电磁辐射都可能受到不同程度的影响,这便充分体现了无线通信基站电磁辐射的复杂性。

2 无线通信基站电磁辐射缓解技术存在的问题

2.1 发射天线架设高度不足

目前,无线通信基站电磁辐射缓解技术在不断地发展,发射天线的相关技术也在不断完善,但是诸多发射天线的架设还不够高。在这样的背景下,架设天线的高度不够对地面产生的电磁辐射必然会有所上升,而且一些地区的电磁辐射缓解技术还不足,难以将发射天线架设得过高,这样更会致使无线通信基站电磁辐射的提高。

2.2 发射器的功率不足

发射器的功率直接关系着电流的输送,也影响着磁场的大小,因此其与电磁辐射之间具有极其密切的关系。在此背景下,降低发射器的功率应当是最为直接且有效的电磁辐射缓解方法,不过在无线通信基站运行过程中应用这一方法,也会导致无线通信基站的覆盖面积有所减少,进而可能会出现用户突然没有网络连接的情况,甚至会造成某个地区的网络瘫痪,影响地区内人们的正常工作。因此,无线通信基站的发展还受到电磁辐射中发射器功率的影响。

2.3 天线增益过低

电磁辐射是基站产生的重要辐射,其辐射在一定条件下拥有方向性,而其方向性也与辐射的缓解具有密切的关系。但是诸多缓解技术对天线增益的影响还比较小,如果辐射值超过相应的阈值便会影响人体的健康。同时,一些地区由于环境的影响,天线的适应性比较低,诸多天线在当地的转换率不够,天线增益也不够,进而会影响无线通信基站电磁辐射的建设和发展。

3 无线通信基站电磁辐射缓解技术发展的有效策略

3.1 增加发射天线架设高度

过度的无线通信基站电磁辐射必然会造成严重的影响,而电磁辐射的产生往往并不是人为可控的,只要无线通信基站存在且运行就一定会产生相应的电磁辐射,因此,如何对电磁辐射进行缓解才是重中之重。对此,在当下形成了诸多无线通信基站电磁辐射缓解技术,其中最为简单且关键的技术,便是增加发射天线的架设高度。发射天线距离地面越远,对地面产生的电磁辐射便会越有所减弱。由此可见,在无线通信基站建设中对电磁辐射进行缓解,可以在距离等其他条件都不变的情况下,增加发射天线的架设高度,从而大幅降低辐射值。不过这一技术的应用依旧存在一定的局限性,在一些地区,位置的高低对电磁辐射的影响程度并不高,还有一些地区并不能够架设过高的发射天线,这样便会影响辐射的有效缓解。

3.2 增加天线增益

缓解技术可以增加天线的增益,也就是在天线的电磁辐射值过高的情况下,固定一个方向进行电磁辐射的发送,能够减少向天空或者地面发射的电磁辐射,也能够降低靠近人员的辐射值,即使辐射值超过相应的标准限定,也不会对人体产生不良的影响[3]。另外,利用天线增益的方法需要注重天线的有效选择,也需要根据相应的辐射对天线做出一定的转换,使其覆盖面积和辐射能力发生不同程度的变化,这样才能真正实现天线增益的效果。

3.3 降低发射器功率

目前,发射器的功率还存在问题,其对无线通信基站电磁辐射的缓解技术也存在一定的问题。由此可见,在使用降低发射器功率的缓解技术时,一定要慎重,大多只应用在某一个固定区域、新建基站或者基站较为密集的地区中,只有基站密集,人们在某个基站获取信号较弱或者不属于覆盖区时,才能够快速从另一个基站获取网络,避免人们的生活和工作出现停滞,也能够缓解电磁辐射。

4 无线通信基站电磁辐射缓解技术的应用原则

4.1 确认电磁辐射主辐射源

在无线通信基站运行的过程中,电磁辐射的产生有多个方面的源头,而这种多源头的情况相对来讲更难处理,不同的源头所产生的电磁辐射必然存在一定的差别。通常情况下,这种多源头产生的电磁辐射往往都有一个主要的引导源头,要加强缓解技术的应用,最主要的便是确认电磁辐射的主辐射源,只有找到主辐射源,对其予以全面控制,对超出辐射标准的部分进行缓解处理,才有利于从根本上降低电磁辐射。

4.2 选择电磁辐射缓解技术

目前,电磁辐射缓解技术逐渐趋于成熟,但是技术的种类也在逐渐丰富,因而在应用的过程中需要进行妥善的選择,应当注意电磁辐射以及无线通信基站的情况,才能选择更为有效的电磁辐射缓解技术,也有利于无线通信基站的发展,保护环境和人体健康的同时也能够促进时代技术的发展。

4.3 验证电磁辐射缓解效果

电磁辐射缓解技术能够对电磁辐射予以缓解,但是真正的缓解效果是未知的,环境条件以及基站情况等诸多因素都会影响缓解技术效果的体现。对此,在确定无线通信基站电磁辐射缓解技术以后,最为关键的还应对相应的缓解效果予以全面验证,如果能够达到相应的效果则可以持续进行应用,如果在验证过程中发现电磁辐射仍旧超过规定的标准,则需要立刻采取保护措施,并做好相应的预防措施,然后再寻找其他方法进行处理和解决[4]。例如可以在辐射区域设立指示牌或者将其与其他区域之间设置隔离带,尽可能缓解电磁辐射造成的影响。

4.4 设定电磁辐射安全距离

在新时代的发展下,诸多缓解技术都能够对电磁辐射起到重要的缓解作用。无线通信基站必须运行,只要运行,便能产生电磁辐射,而用户承载量等因素的变化都可能会导致电磁辐射的突然增加,也可能在某一个时间段出现超过标准值的情况,又不能指派员工对每一个基站的所有区域进行24 h监管。对此,在缓解技术应用的同时,也应当注重电磁辐射安全距离的设定,根据具体的施工数据、用户数据等综合信息进行研判,推算出周围的安全距离进行设置,这样才能进一步保障人员的安全,避免更多意外情况的发生。

5 结语

无线通信基站的建设具有重要的作用,但也伴随着一定的电磁辐射,这些电磁辐射会对环境和人体的健康产生一定的影响,应当予以高度重视。因此,应坚持缓解技术的应用,合理确认电磁辐射的主辐射源,从增加发射天线架设高度、增加天线增益、降低发射器功率等多方面的缓解技术中进行选择,还要对缓解效果进行验证,设定电磁辐射的安全距离。这样才能提高无线通信基站建设的质量,避免产生过多的电磁辐射,同时也能为人们生活质量的改善奠定基础。

参考文献

[1]张培艳,牟丹,成锴.无线基站电磁辐射研究[J].卫星电视与宽带多媒体,2020(13):131-132.

[2]王文卿,吕戈南,刘洋.无线通信基站建设中电磁辐射缓解技术研究[J].中国新通信,2019(10):68.

[3]胡敏刚.小区无线通信基站电磁辐射对居民生活的影响分析[J].现代信息科技,2019(1):57-58.

[4]陈国业.无线通信基站建设中电磁辐射缓解技术应用实践[J].科技与创新,2014(21):146-147.

(编辑 沈 强)

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