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移動通信電磁環(huán)境影響和管理論文
基站建設(shè)越來越密集，距離公眾越來越近，環(huán)境糾紛矛盾日益加劇，通過預(yù)測模式可以估算出大部分基站(單個項目或系統(tǒng))電磁輻射控制距離水平10～30m，垂直方向為1.0～4.5m，對基站初步選址等提供指導(dǎo)。國內(nèi)目前對基站環(huán)評的管理因為多方面的原因?qū)嶋H未起到有應(yīng)用的作用且在監(jiān)管、建設(shè)和公眾糾紛方面產(chǎn)生了諸多矛盾，應(yīng)從細化分類基站環(huán)評管理、調(diào)整基站環(huán)評時機和內(nèi)容、構(gòu)建有效的公眾參與、主動信息公開等多個方面改進，化解基站運營期面臨的問題，構(gòu)建和諧社會。
前言
進入21世紀后，通信技術(shù)特別是無線通信技術(shù)發(fā)展日新月異，通信技術(shù)給人們的工作、生活方式帶來了極大改變，近幾年提出并大力發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、移動互聯(lián)網(wǎng)等都是以無線通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。因此，在可預(yù)見的將來，通信技術(shù)的發(fā)展將會對人類社會產(chǎn)生更深遠的影響。移動通信基站作為無線通信網(wǎng)絡(luò)重要組成部分，布滿了城市和鄉(xiāng)村的每一個角落，其在提供優(yōu)質(zhì)無線信號和區(qū)域全覆蓋的同時，其產(chǎn)生的電磁輻射問題越來受到人們的關(guān)注，甚至產(chǎn)生投訴、糾紛。
1 移動通信技術(shù)發(fā)展新形勢
自1985年第一代移動通信網(wǎng)絡(luò)(1G)投入商業(yè)運營以來，移動通信技術(shù)不斷發(fā)展，根據(jù)ITU(國際電信聯(lián)盟)的劃分標準，移動通信技術(shù)經(jīng)歷了第一代模擬蜂窩系統(tǒng)(1G)、第二代數(shù)字移動系統(tǒng)(2G)、第三代移動通信系統(tǒng)(3G)、LTE系統(tǒng)(3.9G)、第四代移動通信系統(tǒng)(4G)的演進。
我國移動通信系統(tǒng)的發(fā)展和建設(shè)，初期落后于世界發(fā)達國家，但從第二代移動通信系統(tǒng)開始，建設(shè)速度和規(guī)模已經(jīng)超越發(fā)達國家。新形勢下，基站服務(wù)半徑越來越小，建設(shè)密度越來越大，在城區(qū)，基站的服務(wù)半徑已經(jīng)縮小至約0.1～0.3km;移動通信運營商在大力建設(shè)LTE基站的同時將在相當(dāng)長一段時期繼續(xù)使用2G、3G基站。
2 基站電磁環(huán)境影響
基站天線發(fā)射的電磁輻射場在空間分布范圍和強度，主要受天線輸入功率、天線增益、天線方向性以及空間傳播過程中的吸收衰減等影響。在遠場區(qū)某觀測點的功率密度S可按下式計算：
(W2/m) 公式2-1
式中：G—天線最大增益(倍數(shù));
——天線的相對場強分布系數(shù)，取值在0～1之間;
——觀測點-天線間連線與天線最大輻射方向的垂直夾角;
——觀測點-天線間連線與天線最大輻射方向的水平夾角;
——反射系數(shù)的絕對值，取值在0～1之間。
——觀測點與天線之間的距離(m);
——觀測點與天線的地面鏡像之間的距離(m)。
——吸收系數(shù)，在僅考慮空氣介質(zhì)衰減時，基站電磁輻射值可近似取1。
在實際工作中， P、G數(shù)值容易獲得、但值不容易直接獲得，對于均勻直線陣天線，在垂直面上方向函數(shù)可以近似為：
公式2-2
在基站輻射遠場軸向上，F(xiàn)(θ，φ)=1，此時公式2-1可簡化為：
公式2-3
現(xiàn)實中除了移動通信基站后，還有其它電磁輻射源很多，因為對于基站(單個項目或一套通信系統(tǒng))需要將其管理限值設(shè)定為公眾電磁曝露限值[7]的幾分之一，本文取五分之一，即單個基站或通信系統(tǒng)的管理限值設(shè)定為8?w/cm2。選取2G、3G和LTE基站主流配置參數(shù)，利用公式2-3可估算出大部分基站的電磁輻射控制距離，為基站選址等進行初步篩選提供指導(dǎo)。表2-1 典型基站軸向控制距離估算結(jié)果
網(wǎng)絡(luò)制式 機頂功率(W/載扇或W/通道) 天饋損耗(dB) 天線增益(dBi) 天線俯角(度) 軸向d(m) 水平方向(m) 垂直方向(m)
GSM900/1800 20～40 5～8 15 3～8 10～20 10～20 1.0～3.0
CDMA 20 5～8 15.5 3～8 10.6～14.9 11～15 1.0～2.5
WCDMA 20 1.5～3 17 3～8 22.4～26.6 23～27 2.0～4.0
LTE 15～20 1.5～3 18 3～8 21.7～29.8 22～30 2.0～4.5
3 基站環(huán)境管理分析
國外大多數(shù)國家未要求基站建設(shè)前進行環(huán)評報告編制和審批，對基站建設(shè)前的管理重點放在了公示公告、公眾參與調(diào)查和規(guī)劃選址上[2][3][4]。
根據(jù)中國《環(huán)評影響評價法》要求，基站建設(shè)項目應(yīng)在可研階段即進行環(huán)評，完成環(huán)評報告編制和審批，然后才能合法建設(shè)。到目前為止，實際上該要求并未被很好的執(zhí)行，大部分基站是在已經(jīng)建成后補做環(huán)評。造成這種局面的原因有很多，借鑒國際上的一些做法，國內(nèi)基站環(huán)評可以從下面進行改進：
(1)由政府主管部門牽頭，在公眾廣泛參與的基礎(chǔ)上進行統(tǒng)一的專題研究，制定符合我國基站管理實際的豁免政策。
(2)調(diào)整基站環(huán)評時機和內(nèi)容：基站環(huán)評即要能對基站前期選址起到指導(dǎo)作用，又要充分考慮選址過程的不確定因素，重點對已建成的基站進行符合性檢查或檢測以有有效的監(jiān)管。 為此目的，對于大規(guī)模建設(shè)的基站，環(huán)評模式分為一次規(guī)劃階段環(huán)評和實際運營階段驗收環(huán)評。規(guī)劃階段環(huán)評是對區(qū)域基站規(guī)劃、規(guī)模、總體布局進行前瞻性評價，作為過程文件對基站的建設(shè)提出環(huán)保要求和指導(dǎo)意見，并充分征求公眾、社會組織、運營商等方面意見，規(guī)劃環(huán)評可通信行政主管部門統(tǒng)一組織開展;驗收段環(huán)評主要對已納入規(guī)劃環(huán)評并已建成的基站地址、環(huán)保措施落實、電磁輻射水平、公眾訴求等進行回顧性評價。此兩階段環(huán)評可以解決目前環(huán)評深度與相應(yīng)階段工程條件不匹配，環(huán)評時機不符合實行，又能減少不必要的審批環(huán)節(jié)，讓真正需要環(huán)評的項目能遵守環(huán)評，落實環(huán)評的要求，符合相關(guān)法規(guī)，充分維護相關(guān)的利益。
(3)構(gòu)建有效的公眾參與、主動信息公開
長期以來，在我國的項目、政策、法規(guī)決策系統(tǒng)中，我國公眾參與渠道一直不暢通，許多公眾苦于沒有相應(yīng)的參與渠道而不得參與，又或者采取一些極端、過激的方式表達對決策的異議。在基站環(huán)境管理公眾參與和調(diào)查上，建議依托區(qū)域內(nèi)的獨立協(xié)會或組織，在獲得政府授權(quán)或相應(yīng)高要求的執(zhí)業(yè)執(zhí)照的情況下，獨立組織公眾、專家、建設(shè)單位和其它利益相關(guān)方進行分階段的調(diào)查、討論、監(jiān)督，貫穿項目擬建、建設(shè)、運營的全過程。政府主導(dǎo)主動公開基站建設(shè)信息和運營信息，制定統(tǒng)一的基站建設(shè)的信息公開流程、制度，搭建民眾投訴渠道。
4 結(jié)論
在考慮天線方向性的情況下給出的基站電磁輻射理論預(yù)測模式能較好的反映移動通信基站電磁輻射場空間分布。利用簡化后的估算模式估算出大部分基站的電磁輻射防護控制距離水平方向為10～30m，垂直方向為1.0～4.5m，據(jù)此可對基站初步選址等提供指導(dǎo)。
基站電磁輻射環(huán)境管理離不開法律法規(guī)和制度，中國目前對基站環(huán)評的管理因為多方面的原因?qū)嶋H未起到有應(yīng)用的作用且在監(jiān)管、建設(shè)和公眾糾紛方面產(chǎn)生了諸多矛盾，可從進一步細化分類基站環(huán)評管理、調(diào)整基站環(huán)評時機和內(nèi)容、構(gòu)建有效的公眾參與、主動信息公開等多個方面改進。在現(xiàn)有體制下，由政府主導(dǎo)搭建多方參與的監(jiān)督平臺和科譜宣傳等，以加強項目運營期的監(jiān)管和溝通，化解基站運營期面臨的問題，構(gòu)建和諧社會。
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