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無線網(wǎng)絡電磁輻射環(huán)境的定量分析和測試

作者: 時間:2013-05-21 來源:網(wǎng)絡 收藏
隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展,人們對通信的需求日益增強,無線通信網(wǎng)絡無疑是通信事業(yè)中發(fā)展最快的,但是也引來一個有爭議的問題,的電磁輻射有多大,是否對人有傷害?本文旨在從專業(yè)角度客觀地對的電磁輻射進行分析和研究。

無線通信網(wǎng)絡輻射源及特點

一般來說,在無線通信網(wǎng)絡中,基站發(fā)射系統(tǒng)、衛(wèi)星地球通信站、移動臺(手機,小靈通等)、無線路由器、無線AP,都是可以產(chǎn)生各種形式、不同頻率、不同強度的電磁輻射源。

電磁輻射場區(qū)可分為近區(qū)場和遠區(qū)場。通常,對于電壓高電流小的場源(如發(fā)射天線、饋線等),電場要比磁場強得多;對于電壓低電流大的場源(如某些感應加熱設備的模具),磁場要比電場大得多。遠區(qū)場為弱場,其電磁場強度均較小。所以,對于一個固定的可以產(chǎn)生一定強度的電磁輻射源來說,應注意電磁輻射近區(qū)場的防護,包括對作業(yè)人員及處在近區(qū)場環(huán)境內人員的防護,和對位于近區(qū)場內的各種電子、電氣設備的防護。而在遠區(qū)場,通常對人的危害較小,這時應該考慮的主要因素就是對信號的保護。

無線通信網(wǎng)絡電磁輻射傷害

輻射傷害分為游離輻射傷害和非游離輻射傷害。當高能量電磁波把能量傳給其他物質時,有可能撞出該物質內原子、分子的電子,使物質內充滿帶電離子,這種效應稱為“游離化”,游離化電磁波產(chǎn)生的傷害就稱為游離輻射傷害,游離輻射傷害會與身體內的物質搶奪電荷,產(chǎn)生離子破壞生理組織。非游離輻射傷害分為熱效應的非游離輻射傷害和無熱效應的非游離輻射傷害,非游離傷害為一中低能輻射,產(chǎn)生的能量不打斷分子鍵或使原子游離。其特點如表1所示。

表1 游離輻射和非游離輻射傷害特性
佳工機電網(wǎng)

由表1看出,產(chǎn)生游離輻射傷害的電磁波頻段是1012~1024Hz,而無線通信網(wǎng)絡中使用的頻段為150MHz、450MHz、800MHz、1.9GHz、2.4GHz、3.5GHz及5GHz或更高頻段,所使用的頻段全落在了非游離傷害所屬的頻率范圍內,遠低于1012Hz,所以無線通信網(wǎng)絡中的電磁輻射不會對人體產(chǎn)生游離輻射傷害,僅對人體產(chǎn)生非游離輻射傷害。

熱效應

人體是一個有機的生物體,時刻都在進行著新陳代謝,新陳代謝產(chǎn)生熱量可以使人體體溫維持在正常的溫度范圍內,以保證人體生理系統(tǒng)的正常生理機能。生理學研究表明,人體新陳代謝產(chǎn)生熱量約為100W,人身體表面積約為2m2,若人體要保持溫度平衡,則人體要向外輻射能量的功率大小也應該為100W,即人體平均散熱功率為:

佳工機電網(wǎng)

而人體對微波的吸收約為50%,所以,當輻射場強功率大于10mW/cm2時,人體吸收輻射平均功率也大于5mW/cm2,這時人體平均散熱功率小于人體吸收輻射平均功率,多余的能量回存在體內,造成對人體的傷害。故輻射功率密度傷害規(guī)格為8~10mW/cm2。

單一輻射場強密度與安全滯留時間

由于無線通信網(wǎng)絡的射頻輻射傷害具有累積效應,所以當處于射頻輻射下時,人體是不會立即受到傷害的,只有隨時間推移,累積到一定程度時才會對人體造成傷害。這個累積過程為安全滯留時間。按ANSI(American National Security Institute)規(guī)定,輻射場強密度(mW/cm2)與安全滯留時間T的關系為:

佳工機電網(wǎng)

其中,K1為頻段內場強密度規(guī)格值,與頻率關系如圖1所示,對某頻率是一定值。K2為該頻段場強密度現(xiàn)場測量值,場強密度的現(xiàn)場測量值越大,安全滯留時間T越短;反之測量值越小,安全滯留時間T越長。

佳工機電網(wǎng)
圖1 場強密度規(guī)格值與頻率曲線圖


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