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今天我们来聊聊基站和手机的辐射。% Y" p! j% E8 m+ s

1 ] e! ?6 w3 i5 H: c# y' }) r7 z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,引起大家人心惶惶。4 m/ D1 R$ p) w( O1 A; K' D6 r l
尤其是我们通信行业,整天和电磁场电磁波打交道,和基站打交道。别人都会说,我们离辐射那么近,一定生女孩比较多,头发也掉得快,balabala的。$ K& L! Z2 q% P# `8 ]
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还有一些用户,因为担心辐射,所以阻挠通信施工,甚至破坏小区里的通信设施,让代维工程师们苦不堪言。& Y- J6 p; O5 m6 `* `! X

5 ~/ k7 Q+ O6 _8 l被剪断的通信电缆& n# t$ q" R# G) V, Q' p5 T! m
阅读这篇文章,能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。
. C& d5 y- d, B$ y& g" T人们害怕辐射,首先我们要搞明白,到底什么是“辐射”。& ], y" B# f6 K# s- Z: O. b9 i
辐射的官方定义比较绕——: Q0 N# Z3 b, J5 p
“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。”
L: K3 c" s" S& \. e# w6 l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。
# V% Y) H$ n! f所以说,辐射是一个中性词,而非贬义词。 ` g0 K: W. ? _2 W6 K8 k, e6 x
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。
; i6 h/ A! z2 u% d: m9 I; O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。1 D7 {! f1 S5 X- w4 @! u, F8 |
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而人类制造的辐射,大部分和电有关。- q0 `+ R7 \- }! l/ C: D
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。! ^* N3 a- v6 j( G5 d, [8 ?

1 R# Q& Y( Y& B) o! o+ P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。* J+ ?# M* }* t$ u
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。
" b2 K P3 c- D. D: }' C1 X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。)
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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。' K4 e& p+ z, j7 f2 N
由电磁波产生的辐射,就是电磁辐射。/ a1 U c) n6 Q# f* b% X
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。
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8 ` v( S5 j) J7 j6 i4 C8 U# N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。( L8 k0 A' S# t) A/ e
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。
; t/ \" ^! |6 L+ l8 Z9 P真正会对人体造成伤害的,是电离辐射。
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- J3 q; K: f4 C6 T4 U5 H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”。4 W, G* s7 i4 d8 F/ A
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。
5 A6 H! J1 A8 ` P, U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。) d0 [0 V' a* V5 H1 Z! B: A0 y
持续的电离辐射,通过以上两种方式导致细胞损伤累积及细胞功能异常,最终死亡或癌变。 p) f p \1 z
电离辐射的来源,主要包括:9 c9 r# Y* }. ]0 ?
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- 核辐射(核弹爆炸、核泄漏事故)
9 U+ T+ X3 N1 h0 l( M9 x! Z - 医用仪器(CT、X射线)6 |% e+ u0 \9 {) f4 Y3 K; C) N
- 工业仪器(损伤检测行业) H" h ^% E, a! y9 L! s0 R2 ^+ _
- 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)
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6 z" L! O: I* l0 x医院CT室,通常会有电离辐射警告 K; O; |3 Q7 [6 ?8 A& Q
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。
) {+ C) J" Q: [6 l4 k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。6 E3 W1 I; O! G& |. {: Q" B
说了半天可怕的电离辐射,我们再回过头来看非电离辐射。0 }; m! g6 s$ u+ w4 x' j
7 f/ f" \6 Z, c; Q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。& E. y, W# l; \1 c# n8 V
频率小于1012Hz的电磁波进行通信的一种方式。 ( Y0 E/ E8 p3 V8 J" p* U' l
(点开可看大图)
* |+ r+ \6 y* y( W4 ?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。6 K8 X( ]7 d0 N( q. T, S
我们再来具体看看基站的辐射到底有多大。& M, c& [: h# t, I
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6 J9 ?7 G( [, G" n3 A& x2 L+ s% L
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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宏基站
% k4 b( ]. T( q7 M: [ W- k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。6 G. A: R5 S+ ~) a/ x/ i
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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。
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8 E* k' C4 A9 N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。)5 O' I: _0 T! p8 z& W4 y; Y- C
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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4 j3 h+ X. Q6 D0 |0 F40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。
! ?% _# r2 @9 Q9 \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瓦特每平方米,也就是 10万 微瓦/平方厘米。
- p, x" w% i5 b0 o* z' Z5 L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。
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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。0 @. P8 `" j# M* r( x
手机会造成辐射危害吗?2 P- P ?. Z4 k, ]& K v! i
说完基站,我们再看看手机。
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P" _3 d4 O5 x- w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。% w1 v2 u! J4 t

r2 ? Z" ]5 {* I' B [2 E- W H. w8 w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。
9 N+ r, o, p$ D: B& C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。6 W4 T/ [8 ^9 _# @1 z
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基站信号越弱,手机信号随之越强
: J% B2 P" l/ h8 T* M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。. O) J _' m& V2 d' D* c" u
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使用仪器测试手机辐射) o7 n. T! t8 A" |
但是,这个值仍然是安全范围以内,不会对人体造成伤害。; Q7 T& A( b; W7 b
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。( S3 R# h, f" _3 b

& A4 N6 A7 n" |2 O, b: [& h+ ~家用电器的辐射值参考(μT是另一种辐射值单位,微特斯拉)) S, Y3 y' W' n- a# \0 [( [, a, I
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9 x$ P. ?/ y* h! Q3 A
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。" N, y- s _7 S! a. F7 \
5G基站辐射会很大吗?$ E- `) C/ E- z# G4 ^" ?
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?, t+ U" c; @+ R7 l$ K% X3 E# e
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7 _. b8 y* s' ]9 R9 Y' @答案依然是不会。% A* K( n+ ` l6 H8 O
5G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
' {2 d- k2 K, {5 @2 \Sub-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 ]- d Z' O( R9 }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。
/ ]' k: G$ `# h频率是无害的,我们再来看看天线发射功率。
/ X6 y( j7 f5 h4 z5G基站也分为宏基站和微基站,更多的是微基站。
% P5 K' K" C; S3 M B% k- z; [# y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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5G 天线阵列
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r( p3 j7 Y! s) U5G天线最大输出功率, l) m: ~1 s A" r0 `
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。* s# ?# B- G! g4 z* [# j
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所以,微基站也不会对人体造成危害。
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- j; {8 R' g3 l4 W" @微基站,和无线路由器差不多大2 }8 Z7 K1 L u
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。
$ o0 P! J! `3 T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。. ?: Z4 K& `: R" v* B0 @9 `
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监测基站辐射
- A- G! }/ D2 s9 [& ^7 S) V所以,不管是2/3/4G,还是5G,都不用担心基站辐射的问题。0 ~1 V- C! V- E& K% X) C4 I2 _3 Q
警告!破坏基站是违法行为!
1 y% C- @8 I+ F6 U! y$ c: L+ Z/ _. G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。
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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。, E0 P2 v& d( e2 P+ Q* f
V' j" g* N+ J8 }3 R, w2 Z
有些小区,少部分不明真相的业主不断阻挠基站建设,结果,三大运营商和中国铁塔一纸通告,联合断网,反而激起了其他更多业主的强烈不满,引起了更激烈的冲突,更是得不偿失。
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部分业主要求基站拆除,被其他业主骂是“神经病”! T# } s, w6 s, I# a7 Q
恐慌是源于对真相的不了解,谣言往往止于智者。我相信,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,我们通信工程师就能少受委屈,能更好地为广大用户服务!5 B& Y0 b: R n
审核:王小龙
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1 G' Y( } ^+ R! K9 Y2 n来源:http://www.yidianzixun.com/article/0LnD9KkU
$ j; r. w$ S6 D/ n9 s+ @3 o免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作! |
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