GSM和UMTS通信基站电磁辐射暴露于公众的测量和估2

《GSM和UMTS通信基站电磁辐射暴露于公众的测量和估2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、GSM和UMTS通信基站周围电磁辐射的测量和估计(译文)Chr.Bornkessel,M.Schubert,M.Wuschek,P.Schmidt/著湘潭大学信息工程学院何晴晴/译[内容摘要]：这篇文章概述了德国移动通信研究计划结构中的两种方案。在这两种方案中，分别利用测量和估计方法检测公众在GSM和UTMS基站附近的辐射情况，并综合分析出不同基站周围的磁场分布情况。[关键词]：基站GSM辐射UTMS辐射测量估计一、简介这篇文章概述了利用测量和估计方法两种方案检测一般公众暴露在GSM和UTMS基站的情况，并综合分析不同基站周围的磁场分布情况。对

2、基站周围电磁场空间和时间的小尺度变化研究有利于找到合适的测量方法。这篇文章的研究的核心是合适的测量方法;其中有关测量的时间和空间的平均辐射值也可得出，另外，还提供了结合GSM/.UMTS基站的综合测量结果。再是研究影响辐射的几个重要因素如距离，主波瓣的方向，周围环境等。接着对GSM和UMTS来自相同基站的辐射情况进行比较。最后，对几个在市场上有售的模拟辐射估计工具做一个适当的测试。一个有效的估计方法应包括基站所提供的不同安装情况和使用条件，模拟电磁场的结果与测量结果进行比较。二、测量方法A、空间和时间的变化电磁场在移动电话基站周围表现出在空间上

3、有小范围的变化。这些变化主要来自多径传播引起的快衰落。深度（极大值和极小值）变化通常为10分贝，但是也可能达到20-30分贝。因此，如果只在一个固定点尤其是室内固定点测量一个空间内的电磁辐射平均值或最大值是不具有代表性的。除了空间变化外，磁场在时间上也表现出或大或小的变化。这些影响主要来自于功率控制机制以及DTX（不连续发送）机制。因此，要测量一个基站的辐射在时间上的平均值或最大可能值，在一个固定点的瞬间测量也是不具有代表性的。德国关于磁辐射的指导方针——联邦排放控制法案[1]26法令[1]，要求在一个最大辐射点进行测量，后期处理要在最大电场强

4、度下进行，另外测量必须在基站最大功率运行状态下，否则，则要求推导出相应的最强功率情况。考虑到这些要求，对空间和时间的最大辐射量的合格测量技术必然要迅速发展。B、空间最大化测量空间磁场辐射最大值有三种测量方法可以使用,分别是：扫描法，旋转法，栅格法[2]。采用这三种方法分别进行测量时，特别注意对于栅格方法,采用足够数量的栅格点，则这三种方法经过研究得出的结果都相似。考虑到耗时性和实用性，假设测量是实时情况下而不仅仅是在现场条件，扫描法是最有效的，应该优先考虑。常用于测量辐射的天线是双锥或偶极天线,各向同性天线,和对数周期天线。然而，当电磁波从不同

5、的方向撞击，像对数周期天线这样的定向天线，理论上来说对不在同一视野内的情况有所不足，测量人员对低指向性天线的测量结果会有很大的影响。在某些地方这些影响可达到10分贝，必须列入不确定因素考虑，对于对数天线,这种影响低于0.3分贝。C、时间最大化在磁场中最有效取得某时刻最大磁场的方法就是提取恒功率信道的辐射，通过基站的最大可能传输功率与信道的关系，依此推导出最大可能辐射。例如结合最大可能信道数，再利用频谱分析仪对GSM的广播控制信道进行辐射测量。至于UMTS，频谱分析不行，因为从频谱中无法得到UMTS的负载量。然而，UMTS的P-CPICH公共导频

6、信道是恒功率传输。为了提取他的辐射量，必须使用有代码选择器，这三种设备（Rohde&Schwarz的RFES和TSMU软件、或者频谱分析仪作为射频前端、NardaSRM-3000）可测量出比率，精确度、绝对值和相对动态、线性度、再现性、测量不确定性等。他们都适合精确的UMTS测量，尽管必须进行一些预先处理，例如要满足清除速度，测量模式等。D．空间和时间平均测量例如，假如为了流行病学的研究，而不是最大辐射要求，但是还是要求UMTS进行空间和时间的平均值、频谱测量，由于负载量原因，P—CPICH（公共导频信道）的代码选择性测量不会考虑暂时性变化。对

7、于频率选择性测量来说，频谱仪的正确设置是非常重要的。总结如下表所示：检波方式分辨带宽扫描时间GSM峰值检波或有效值检波200kHz>100ms(对RMS检测器)UMTS有效值检波5MHz>100ms表1.正确的通信频谱分析仪频谱设置三、测量结果A、辐射数据下列测量是在以下环境中;(1)低基站，乡村环境(2)高基站，乡村环境(3)商业区基站(1)低基站，城市环境(2)高基站，城市环境(3)超高位置(4)室内覆盖基站(5)覆盖足球场基站(6)覆盖展览厅基站(7)覆盖微微蜂窝基站(8)屋顶基站，暴露于整个楼房下面测量时，尤其要注意同时有GSM和UMT

8、S系统存在基站的地方或有相同或相似的定位方向。运用扫描方法推测到的最大运行状态进行测量。测量点应选择不同距离，视线，定向以及基站垂直倾斜角。图1显示的