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無線網(wǎng)絡(luò)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(luò) 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(luò)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(luò)輻射源及特點

一般來說,在無線通信網(wǎng)絡(luò)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(yīng)加熱設(shè)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(yīng)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(nèi)人員的防護,和對位于近區(qū)場內(nèi)的各種電子、電氣設(shè)備的防護。而在遠區(qū)場,通常對人的危害較小,這時應(yīng)該考慮的主要因素就是對信號的保護。

無線通信網(wǎng)絡(luò)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(dāng)高能量電磁波把能量傳給其他物質(zhì)時,有可能撞出該物質(zhì)內(nèi)原子、分子的電子,使物質(zhì)內(nèi)充滿帶電離子,這種效應(yīng)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(nèi)的物質(zhì)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(yīng)的非游離輻射傷害和無熱效應(yīng)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(luò)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(nèi),遠低于1012Hz,所以無線通信網(wǎng)絡(luò)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(yīng)

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(nèi),以保證人體生理系統(tǒng)的正常生理機能。生理學(xué)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(yīng)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(dāng)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(nèi),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(luò)的射頻輻射傷害具有累積效應(yīng),所以當(dāng)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(guān)系為:

佳工機電網(wǎng)

其中,K1為頻段內(nèi)場強密度規(guī)格值,與頻率關(guān)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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