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今天我们来聊聊基站和手机的辐射。
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+ ^ ^+ f* E; n1 k& k/ {% B5 @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。
9 ]+ p4 F( M- Z4 s1 y2 M% j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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4 F5 X, }! C$ M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。! S8 v% [2 c9 s; ~: B8 ?

2 {0 m! n- S8 h, v, R) Z被剪断的通信电缆& U7 l$ Y. ]5 K* ~7 `% m
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。
% l; c. ?6 b2 A4 B3 r& H/ E人们害怕辐射,首先我们要搞明白,到底什么是“辐射”。. C( f: Q0 l% m; {$ ^
辐射的官方定义比较绕——# q4 M. ?3 j3 m% K2 p2 L
“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。”" Y2 J2 U! c7 w+ ?9 X8 c( J
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。/ y5 R: {7 o6 o
所以说,辐射是一个中性词,而非贬义词。
& N7 [4 I- x9 j1 V3 Z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。
# H: Z2 n" L/ b( B# Y' c; o9 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。
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而人类制造的辐射,大部分和电有关。# `5 o; f( c4 _+ V( ]0 A5 M4 U
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。
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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。
9 C7 G: S5 k6 g5 [( C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。
. N' j: M4 a: ]- n$ {5 i0 F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。)5 Q t q: Q% F8 @/ L9 j

3 ?, S( K- R7 z& F/ j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。
8 j" H! w) V, p# r由电磁波产生的辐射,就是电磁辐射。0 @: V3 O: n: |; ]2 z
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。. U4 q: l7 k3 Q# q

b+ [+ V( M- O" `5 F( V1 ~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。
8 q' l: {2 l6 L 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。
2 \& [. ^, `+ J* a# x+ H* X* d/ a真正会对人体造成伤害的,是电离辐射。6 R9 I% s w2 q1 G7 t1 T# G
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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”。: G6 z+ H0 e/ i' |
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。/ t6 J1 h3 e Z8 Y$ t: T, B- s
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。
1 O; q2 s: U# _2 F- G2 g1 B+ b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。
, n7 T5 M( u5 [3 N# f电离辐射的来源,主要包括:8 w" i0 m) X/ L& n) M" y. @' H
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- 核辐射(核弹爆炸、核泄漏事故)& {& u2 D; @& h {+ ] \
- 医用仪器(CT、X射线)
7 [) }. ~; {+ Q, E0 g - 工业仪器(损伤检测行业)
2 S4 v* b" _3 `$ w5 j( @& Q - 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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' M& s$ \- B, a) B医院CT室,通常会有电离辐射警告# T9 }6 `: R5 J
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。# r+ u8 h' F9 m! k0 P$ I/ q. v
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。
- f# l" E; L+ e" M说了半天可怕的电离辐射,我们再回过头来看非电离辐射。# Z7 s- @ w" O1 y
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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。
6 k8 d+ K( |# N( l% X' ?$ p4 M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。
, y3 [4 Q0 c Y/ |' H; s(点开可看大图)
& N3 Y3 l5 x# T: @+ Z4 p" @) x$ j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。8 N: p) |& b6 I7 r
我们再来具体看看基站的辐射到底有多大。* I/ C/ k" B, E* y5 R
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
. r# L0 c) j% S, @ R* l6 k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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3 }1 n5 d3 @' G& y9 O宏基站5 K4 T$ ?! E- A: b0 o
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。 V( H) z6 f/ F* l! ^1 P; }; o2 ]% u# h

: E x" M2 u- |3 Y; h" z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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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。)
3 j8 j: @7 }+ T! v6 v8 L我国这一标准,远远低于其它国家或地区,是最严格的:3 j* s" d6 A. S+ Z: u

/ D) k G( a- F! U/ N$ m! [9 k! r) t40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。% p; P; n( T& a' }3 ?! k4 z
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。1 X( f0 H1 }0 m" K a
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。( R, c; l' i* p2 s- g; ?

: H; ?: {4 U. X2 l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。
. A' I- j0 a: f( }4 W3 Z手机会造成辐射危害吗?
1 B8 ]# _0 ~1 L说完基站,我们再看看手机。
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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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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。
8 c2 |- ~* ?9 c C0 _0 L. Z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9 d, D, r1 M6 r* i+ q
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。
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! L, M& `0 i( M( A使用仪器测试手机辐射
0 s: S( _# |1 X但是,这个值仍然是安全范围以内,不会对人体造成伤害。
) X2 a- T7 W9 C" v4 g$ }+ e+ C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。* `/ s( | i- n& |0 D: Y5 p
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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) y$ p" s; S# P
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 p2 n( c5 o: @
5G基站辐射会很大吗?$ p) Z: W. ]+ |5 }, ?- x s
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?+ ]0 k2 v8 Y* v6 _' p
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" F, |3 p. o% {: t; S答案依然是不会。. P/ y2 q+ ^. H
5G分为Sub-6频段和毫米波频段。4 H* Z3 w7 t- ?% A( m
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5G的两个工作频段范围
* n: N3 k* v/ M& x+ T) L0 eSub-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。
9 [9 g+ x; h9 ]; F4 O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。
+ m# [' }' @' q4 T: l( M6 u频率是无害的,我们再来看看天线发射功率。0 Y7 u. h* g) I- C) ]
5G基站也分为宏基站和微基站,更多的是微基站。0 s" O' X [& f, X* O+ h5 J
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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* C" O! K- J9 `; V$ ^5G 天线阵列7 }$ J2 m! l& W7 D3 W8 N, h8 q
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5G天线最大输出功率
. c0 q7 v2 {) P" V# \; P5 u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。9 z [/ q1 r) m* [5 L' G
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所以,微基站也不会对人体造成危害。
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微基站,和无线路由器差不多大- ^# _9 b: d, K* z R5 ~& ?
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。
. k P3 j' x; }' N, `# \9 M& G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。. F' Z+ A0 q, ^9 ?+ y- W1 s

7 U9 |0 |5 h7 W. R; p- ]7 g监测基站辐射
# r6 r2 \, [# c) N( s所以,不管是2/3/4G,还是5G,都不用担心基站辐射的问题。
p# j& t" U, }7 e$ J- S警告!破坏基站是违法行为!
. ]% d9 j e7 y# u6 g" i7 {& g+ ]9 l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。' \ @- p' _% F1 o) s: G

7 g6 V+ ]" Y9 C; @破坏基站、抵制基站的新闻,时常还会见诸报端。2 s6 Z9 ^& ~, a0 b3 Y7 o1 L

u, D( X# p/ k# y5 {; _- w. D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。1 O4 g* s# p0 p! f1 I3 \4 C* @
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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。
1 A, Z% U0 G W4 A% d. k, t编辑:重光6 b3 z, i; [: p$ @3 A
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8 v2 [2 r/ m4 _- Q来源:http://www.yidianzixun.com/article/0LmyXhOO! w. f$ }8 b& {$ N' a& e
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