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今天我们来聊聊基站和手机的辐射。
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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。
1 l* `# S" X; {3 C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。" a5 U5 k* ?9 g' X4 X3 Q* v* z% o& ?) _( `
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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。
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被剪断的通信电缆
' E; i9 r7 ~! W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。
7 E8 w3 @$ M6 x1 ?% J0 M人们害怕辐射,首先我们要搞明白,到底什么是“辐射”。2 C2 Z. D3 A, @* N& p) _, A
辐射的官方定义比较绕——
! R3 }5 H1 E, w“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。”
; }: n% f8 X% ]% K% A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。
1 z' h# d8 J5 u) |所以说,辐射是一个中性词,而非贬义词。
! }8 w1 G- v6 n) G& k3 k7 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。
# o2 J2 _. \: {9 z1 K2 P% e6 \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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7 g# K) A& s6 |9 j% p! ~而人类制造的辐射,大部分和电有关。
' q* g7 y1 P3 P/ A/ @6 j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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& s! R1 Y% J9 F4 l8 o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。% l+ P1 h1 J; S v0 C# k
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。" B. K9 e0 A& \
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。)( K: P: y2 x2 h
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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。7 G( h3 t R/ ~; p4 r
由电磁波产生的辐射,就是电磁辐射。
9 F+ M# e k4 G. d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。( h# z1 H/ k% h, R

! Y0 ~0 J# K) X' E& a) Y# j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。
3 v5 l0 ]; U* ?, l F: s2 c j* x9 j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。
: T1 m z( D* ^; W( [# T真正会对人体造成伤害的,是电离辐射。
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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”。9 z1 ?7 ?) O! \0 d* l: J( G* Q1 k {' m
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。# u+ O2 |1 s5 a1 n/ c' J+ L
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。
6 M' t- o1 f% [) d( G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。/ C. q0 X% _% w: N D/ w( A3 b& w! ~
电离辐射的来源,主要包括:
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- 核辐射(核弹爆炸、核泄漏事故)
9 ~ l5 u. l4 E, M - 医用仪器(CT、X射线)3 o, B& }7 |+ @1 f8 z: R; P
- 工业仪器(损伤检测行业)
$ L& b: t1 W: v5 _" c2 }" b - 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): i" B0 b; B4 }% o8 K

% r3 l, r2 x$ ^0 _5 P' A医院CT室,通常会有电离辐射警告
9 G# E* I7 x; H% k4 h( {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。
- B, u* Y. v D* a7 v+ P8 h( [ `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。. M( l) q' v# y
说了半天可怕的电离辐射,我们再回过头来看非电离辐射。 C+ b+ O; v$ S/ @+ U! j1 K. l
0 }! j! W+ k9 C) H% W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。/ l# C' Q+ X2 v+ R$ w5 a4 A& l
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。 + g! h3 N) F; _! X8 a7 a0 o% z# I2 e) {
(点开可看大图)
2 v1 Q. R/ o- H2 g u" z4 G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。2 f- h! ^6 } k" M0 R( D( t
我们再来具体看看基站的辐射到底有多大。
' R/ s( E6 [$ Q7 g2 Q5 n |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, ?& \# z1 y/ [: b5 Q/ O, R: s* Q
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板状天线/ n* Y$ `5 E/ o S9 Y
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。/ O2 ] p( q7 H! `& @7 Z+ \1 z* V

4 {7 I2 M1 t4 p/ `宏基站 P' {! _5 m$ w8 D
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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% I1 t2 `+ p4 M; |5 z5 \; x. l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。); O& ^; P' Z! ^ Z: I
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。' T3 g) U2 Z% m" }7 _( R" K8 x) }
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。! `, j' v! Y% E; w9 x
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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; G& f' w1 s3 v& D) g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。5 U- }" X2 @% y6 g# J! [
手机会造成辐射危害吗?
" r/ X7 s! m" |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。
+ x. {* M) B7 r: F4 Y2 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。
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基站信号越弱,手机信号随之越强
# p$ ~9 V2 G: K/ S l1 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。% I o( y" u* F Q. N) t* i
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使用仪器测试手机辐射
3 P4 M0 I+ M% H4 m: k6 U; l7 x: B但是,这个值仍然是安全范围以内,不会对人体造成伤害。
- a( |0 }; M! W4 ^& X/ O7 D5 N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。
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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
$ n: c& T; j5 Q- l+ C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。- Y! y2 A# G- {1 Q) p3 {5 P
5G基站辐射会很大吗?4 ~2 f9 G' e$ u5 M8 c
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?- J- _5 b1 x; D) v1 Z9 G/ Q& A# q
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答案依然是不会。# ]/ d! l" E( S
5G分为Sub-6频段和毫米波频段。
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, R% @0 E! ~1 V' U5G的两个工作频段范围
4 B' n6 ?! t& W( [8 c" uSub-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。
, }: P: x( [( ^: z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。" W6 e8 U$ [6 W) x/ G) U
频率是无害的,我们再来看看天线发射功率。
8 s) X, p; Z' W, t+ T5G基站也分为宏基站和微基站,更多的是微基站。
# k4 r# F$ d/ w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。)& _. x9 E, \! @5 S
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5G 天线阵列
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) T& z3 m9 t% O3 G/ M5G天线最大输出功率) S& }3 V6 Q! k5 ^* B" Q' v* Q
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。. ~+ N* O; ~" b# `6 k( y

0 }' u( f! }$ m) ^6 U所以,微基站也不会对人体造成危害。
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; p+ z; Y% q. |$ ]* B4 B微基站,和无线路由器差不多大( F) a! Y. s* c! |8 _
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。3 G/ g4 g, i& ~( k
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。
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监测基站辐射9 g' `( `/ N. O0 _, ]4 o6 C5 R
所以,不管是2/3/4G,还是5G,都不用担心基站辐射的问题。
4 x# F. k+ h9 z' \ G7 e警告!破坏基站是违法行为!. [1 W( H5 a8 L) ^0 e% ~
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。* \3 n- ]( B7 C) j" F3 ?% V" P

1 R, O' b" ?- ~破坏基站、抵制基站的新闻,时常还会见诸报端。 o9 M# K1 H& ^* |3 [
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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。
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$ v6 K9 w9 g) H2 [1 ^3 `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。$ C3 i; h" O! O9 [2 E
编辑:重光
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来源:http://www.yidianzixun.com/article/0LmyXhOO2 P& W/ a; Q: ?6 i' R
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