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今天我们来聊聊基站和手机的辐射。
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8 U$ b ?$ S+ O; l c哈哈,大家有没有虎躯一震?如今这个年头,新闻里三天两头会说这里有辐射,那里有放射性,还有不断增高的癌症发病率,号称都是辐射导致,引得大家人心惶惶。
& F) L# W- B) B0 |) l3 R) a8 Z6 B尤其是通信行业人员,整天和电磁场电磁波打交道,和基站打交道。别人都会说,离辐射那么近,一定生女孩比较多,头发也掉得快,balabala的。
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" t! F# k$ ?6 g$ t8 }还有一些用户,因为担心辐射,阻挠通信施工,甚至破坏小区里的通信设施,让代维工程师们苦不堪言。' Z1 `: Q0 }1 E- y& E4 h. G. Q* `. K
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被剪断的通信电缆
4 M3 j( t P& `: C9 F因此,这篇文章旨在帮助大家彻底搞懂辐射背后的科学原理,消除对基站辐射的误解。
Z( u+ t$ |! z- D; x人们害怕辐射,首先我们要搞明白,到底什么是“辐射”。7 [ n6 S% T& J) A O
辐射的官方定义比较绕——& ?+ d. ?* C: ~7 B
“由场源发出的电磁能量中一部分脱离场源向远处传播,而后不再返回场源的现象,叫做辐射。”! C; C4 O! h$ U3 D
简单来说,辐射就是一个东西向外传送能量。例如光辐射、热辐射,都属于辐射。
, m! S5 m2 q4 ^, R6 O' Z所以说,辐射是一个中性词,而非贬义词。- @7 U3 j/ b( H+ r# i4 j
在我们的生活中,辐射是时刻存在的,并不是全部有害。一部分辐射是大自然本身就有的,也有一部分辐射,是人类制造出来的。
& Q: H0 j' V5 U大自然辐射,最典型的,就是太阳发光发热。太阳就是一个场源。
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而人类制造的辐射,大部分和电有关。# [" j# i% d( T. ?4 ?$ w
电是我们生活中不可缺少的一部分,学过基本的物理知识就会知道,只要有电在传输,就会产生相应的电场和磁场,产生电磁波。! I$ N/ F% z6 d* d4 j1 M% t6 b

( g! ?1 Z6 g) H& H9 J# j电磁波就是一种辐射,包括电灯的灯光,Wi-Fi路由器的信号,无线广播等等,全部是辐射。我们也会把它们叫作光波和电波。
! `! f* |7 a( i* k6 s$ {光波和电波,都是电磁波,之所以看上去差别很大,是因为各自的频率不同。. d: ?- }! H( N) i" B0 Y. u
通过下面这张图,我们可以看到,光波的频率比电波更大。光波里面,频率由小到大,分别是红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。(注意,α射线和β射线不是电磁波。)9 k. l* z: ~- J* e; T

; }, w! z3 D8 v& |% g9 ?4 I( c电磁波的频率越高,它的能量就越大。换言之,它的辐射就越大。: ?" A d) l$ E+ d) G/ w6 H
由电磁波产生的辐射,就是电磁辐射。4 ^' R2 c9 w1 T' F# Q! w
但是,根据电磁波频率的不同,电磁辐射又分为电离辐射和非电离辐射。) U" M+ i6 `. t! R0 @

# A& j z# C! \) O+ t( V通常,我们把波长小于100nm(纳米)的电磁辐射,也就是频率在3×1015Hz以上的电磁辐射,称为电离辐射。
- i8 s- w, c# Q C* y+ ^紫外线,就是电离辐射和非电离辐射的分界线。比紫外线频率更高的,例如宇宙射线、X射线、γ射线,都属于电离辐射。而热辐射、紫外线、电波(微波、短波、中波、长波),都属于非电离辐射。
; p* e8 O( s. @2 R. D真正会对人体造成伤害的,是电离辐射。8 r& K+ d; c" O7 F9 c6 Z. }

" n* a& ~, u7 D1 e1 ~1 |' n之所以要叫作电离辐射,是因为这种高频辐射可以把物质原子或分子中的电子“偷走”,从而使这些原子或分子发生“电离现象”。
1 D# ]! e1 k3 ]8 ~简单来说,人或动植物,都是细胞组成的,细胞是分子原子组成的,如果分子和原子都被破坏了,当然细胞也就被破坏了,对人体就造成伤害了。
# r& A! w, h* P" k3 o9 {另外机体内的水分子,发生电离效应后,会产生一系列氧自由基。氧自由基作用于生物大分子,也会导致细胞损伤。
& B$ A/ V1 [4 W- u5 k5 Y: `持续的电离辐射,通过以上两种方式造成细胞损伤累积及细胞功能异常,最终死亡或癌变。
( A7 I5 y; R/ a电离辐射的来源,主要包括:
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/ p8 [! N3 M# P, m- 核辐射(核弹爆炸、核泄漏事故)
" U7 p$ [. \" B! Z9 k - 医用仪器(CT、X射线)2 q! h& O8 P, l. J j \- Z4 ~
- 工业仪器(损伤检测行业)" s+ m* A% w# C5 X9 l7 f) O& w
- 自然放射源(大自然中存在很多天然放射性元素,它们广泛存在于石头、土壤和空气中)3 j+ j0 E% ?7 K. ^

5 G0 s- u/ v e6 w医院CT室,通常会有电离辐射警告
; @7 g/ `* P9 f7 K电离辐射并不是只有坏处,主要看它的剂量。如果剂量大,就会造成伤害。如果剂量小,就可以被合理利用。0 C* {( v# w2 j3 @5 h7 b3 P; W0 @
例如我们在医院体检时使用的CT、X光、胸片,辐射剂量都被严格限定在安全剂量之内,是非常安全的,不可能致癌,也不会有副作用。3 }4 l( \6 s, T) m, K n! X0 T4 I
说了半天可怕的电离辐射,我们再回过头来看非电离辐射。
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: C! X- K* z6 R非电离辐射的频率,比电离辐射小得多。它的能量,也比电离辐射小得多。
- y) O$ w4 [4 k5 Y我们无线通信,就是使用频率小于1012Hz的电磁波进行通信的一种方式。
' U8 Y- |2 X, `9 U6 M) E. I(点开可看大图)
4 y# b! S/ P( l# F3 ^移动通信属于无线通信的其中一种。目前使用的电磁波频率主要在600M-4000MHz之间。这个频率,离电离辐射还差十万八千里。
" C. e2 s+ _0 G+ U, @4 Q5 k2 S0 A8 f我们再来具体看看基站的辐射到底有多大。+ n; @, v& r/ y8 W F4 A- g: L
基站,就是为手机提供无线通信信号的设备。准确来说,收发信号的,是基站的组成部分之一——天线。
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基站的组成结构
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板状天线
3 X( I& ~( j' s9 O \8 ~- S; N# ]基站分为宏基站和微基站。室外看到的那种大型的、带有板状天线的基站,是宏基站。
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; @" [; ]0 S7 @2 f+ @宏基站
- L' x( j: R) b正常情况下,一个宏基站的功率是40W。基站向外辐射信号,不是点对点,而是点对面的,看上去像一个球体。
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如果按照球面来算,距离10米,能形成的球面面积是4πR2,等于1256平方米。由此可以粗略计算得出,距离基站10米,辐射是 3.18 微瓦/平方厘米。$ t0 Q0 w2 v: `6 y# ]3 r# @) o: S

8 `. h" K: F/ ]4 C8 A为了加强电磁环境管理,保障公众健康,中国于2014年对《电磁辐射防护规定》(GB 8702-88)和《环境电磁波卫生标准》(GB 9175-88)进行整合修订,出台了《电磁环境控制限值》(GB8702—2014),并于2015年1月1日起正式实行。根据该标准,通信频段功率密度应小于40微瓦/平方厘米。(实际情况中,因为考虑到信号叠加,运营商通常会控制在 8 微瓦/平方厘米。)/ Q, D/ P* c! l$ N( L
我国这一标准,远远低于其它国家或地区,是最严格的:
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40微瓦/平方厘米到底有多大呢,为了给大家一个感性的认识,我们就拿太阳光来对比一下。9 u% o7 G0 G/ b0 x0 s
根据太阳的辐射总功率以及地球到太阳的距离,再考虑地球的半径,物理学家已经算出,地球上太阳光的辐射功率面密度大约是1000瓦/平方米,也就是 10万 微瓦/平方厘米。7 I' Y4 `# ?: u2 `
也就是说,我国标准中基站辐射的强度,是太阳光照射强度的2500分之一。1 F4 Z* |3 q# ?( S% L8 y, {5 ?7 E
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这下明白了吧?基站辐射对人体的影响是微乎其微的,几乎可以忽略不计。
3 p2 Y+ t6 G# }& s手机会造成辐射危害吗?
- b( Z3 L$ P& L3 ? R2 k说完基站,我们再看看手机。
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- u/ E& v* }0 j/ u# X0 v其实,相比基站来说,手机对人体的辐射其实要稍微大一些。原因很简单,虽然手机的天线辐射功率(几毫瓦)明显小于基站,但是离人体的距离更近。
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6 C8 w+ y3 h7 y' W! K. T手机电磁辐射还有一个特点,那就是信号越弱,辐射反而越大。% }- c5 u; \7 _# q
因为手机本身设计的原因,但基站覆盖信号较弱时,为保证通信正常,手机会加大自身天线的功率,辐射也随之增加,当然,耗电量也随之增加。这就是为什么我们坐高铁时,或室内信号差时,手机电量掉得很快。
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基站信号越弱,手机信号随之越强
: p+ U4 @4 o! ]: Z% C% }根据网友的测试,苹果手机待机时,辐射是17.1微瓦/平方厘米,通话时,是93.1微瓦/平方厘米。可以看出来,确实手机辐射是比基站更大的。3 \8 V$ S, ?) K
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使用仪器测试手机辐射# ]8 [' L! E7 r: t% {( ~* d
但是,这个值仍然是安全范围以内,不会对人体造成伤害。+ M8 V9 N4 l% {8 k- C8 f5 e: J
手机的辐射,远远小于家里的各类电器,例如微波炉、吹风机,甚至电视机。( e6 N/ }/ s) l4 h% `5 W/ n
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家用电器的辐射值参考(μT是另一种辐射值单位,1 T = 1Wb/m2,用磁通量密度也可衡量辐射强弱,一般工频用μW/cm2,射频用T)手机待机时大约0.1μT,呼叫时瞬间可达3μT,距离稍远时,会大幅下降+ e5 a* S: s( s" m4 T0 ^7 n
但是,建议大家睡觉时,把手机放远一些,不要放在枕头边上。此外,建议拨打和接听电话时,接通后,再靠近耳朵。
& ^# A. ^0 f/ k5G基站辐射会很大吗?1 f$ r$ K& P' C) C: f
那么,现在我们即将迎来5G时代,5G的网速那么快,会不会辐射大很多?会不会对人体造成更大影响呢?
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答案依然是不会。
% p, z: y% M1 p& K- Y3 H5G分为Sub-6频段和毫米波频段。
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5G的两个工作频段范围
! `% N2 z( |* |4 ?( l1 v9 lSub-6频段,就是频率小于6GHz的频段,和我们目前的4G差不多,也和家里用的工作频率2.4GHz/5.8GHz的Wi-Fi也差不多。
( s: z- m& x" L' e9 s( e" r" f毫米波频段,频率大于24GHz,但也就是一个数量级的差距,依然离电离辐射十万八千里。- d/ y+ W! D6 H$ s$ O
频率是无害的,我们再来看看天线发射功率。
" W3 ?6 \4 U& d( H# f) Q& z8 ]5G基站也分为宏基站和微基站,更多的是微基站。& L- o3 F j# p. d
宏基站因为5G采用了天线阵列、波束赋形等技术,所以功率会比4G基站稍微高一些,但仍然在国家标准要求的范围内。(据了解,应该是200W左右。)
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/ B! j% o" w) @% |5G 天线阵列7 ?7 U* T' G9 I
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5G天线最大输出功率
) ~2 P8 o7 Q+ h+ w, p8 @7 E+ V微基站方面,虽然微基站离人体更近,但微基站的天线功率,都在10W以内,更多是100mW(毫瓦)级别。1 N6 l, J) B( K( z, p* K

& A5 S5 }. F8 ~) W6 U所以,微基站也不会对人体造成危害。" l. N9 O; A k7 D# y r
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微基站,和无线路由器差不多大5 l( L0 ^9 y+ v, c
况且,我们国家对公众移动通信基站设备实施严格的入网许可制度,关键设备入网前必须进行检测、核准。通信基站投入使用前,需进行电磁环境测试和设备抽检。设置基站时,必须向主管部门提交申请和报送技术资料。) V: g( ?0 Q( d% s7 Q `/ }
也就是说,对于每一座通信基站,运营单位都会严格按照规定进行环评检测,确保符合环境标准后才会正式投入运营。不仅如此,在通信基站运营后,还会有人不定期地对其检测,确保不出现电磁辐射超标的现象。- s3 Z) z- C. n

0 m% d3 @8 ?( n1 u5 i监测基站辐射
o0 \2 u* J( `所以,不管是2/3/4G,还是5G,都不用担心基站辐射的问题。
' K, ~3 V9 R* V! P警告!破坏基站是违法行为!- M4 _+ O+ u; w
虽然事实非常明确,但仍然有一小部分居民用户,对基站心存疑虑,甚至恐慌。担心基站会对自己或家人的身体健康造成不良影响,进而对基站设备存有敌意,甚至恶意破坏通信设备。
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破坏基站、抵制基站的新闻,时常还会见诸报端。' _* _6 `' b* k# ?

$ {9 O1 p" o8 n1 e8 _6 p0 ?; e在我们国家,刑法第一百二十四条明确指出:破坏公共电信设施,属于违法行为。所以,不管你是否能够接受事实,都不能擅自破坏通信设施,否则是要被追究法律责任的。
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3 F) a) l$ D' w/ X2 t8 g( V恐慌是源于对真相的不了解,谣言往往止于智者。随着越来越多的人搞清楚辐射背后的真相,不理智的行为就会越来越少。- y# l8 `. n2 k4 c
编辑:重光
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来源:http://www.yidianzixun.com/article/0LmyXhOO
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