多网共站址建设的移动通信基站电磁辐射防护区域及防护距离划分的探讨.doc

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1、多网共站址建设的移动通信基站电磁辐射防护区域及防护距离划分的探讨范磊1,潘威2(1.江苏省辐射环境监测管理站,南京210019;2•江苏省辐射环境保护咨询屮心,南京210019)摘耍:随着多网共站址基站的建设越来越多,按工瓣模式划出的电磁辐射防护区域和防护跖.离己经不能适应新的变化。木文根据天线发射的电磁能量分布特性提出了一种新的简洁适用的电磁辐射防护区域划分方式和相关参数的确定,通过理论计•算得出它的防护距离,并与实际测量的结果相比较,结果表明该方式能够较好的反映实际情况。关键词:多网:基站;电磁辐射;防护:区域;距离中图分类号:X82文献标识码:A目前,移动通信基站(以下简称基站)的电磁辐

2、射防护距离一般都是以天线主瓣方向迸行划分的。以前基站多是单网建设,周围环境也比较简单,比较容易就能达到要求。但随着城市的发展、基站的建设,基站周围环境越来越复杂;尤其是2008年下半年以來,国家工业信息化部明确表示,要求三家移动通信运营商(牛国移动、川国联通、中国电信)要实行共站址建段基站⑴。如果还沿用以前的模式,就与实际情况之间存在较大的偏差,同时也给工作带来很大不便,因此合理划分慕站天线的电磁辐射防护区域及确定相应防护距离是十分必要的。1而临的问题通常单网基站的主瓣方向水平防护距程不超过25m,垂直防护距离不超过3m;但当毘站多网共站址建设时,其主瓣方向水平防护匪离理论上最大近50m,垂直

3、防护距离理论上最大超过10mo而实际上由于天线发射方向存在主瓣、副瓣和后瓣之分,电磁能量差异很大,些防护距离较小时,产生的偏差较小;当防护距离较大时,就会与实际情况产牛较大偏差。随着工信部的要求和3G基站的建设,越来越多的多网共站址基站将出现,尤其是以楼顶抱杆天线、楼顶美化天线、隐蔽天线等形式架设的基站,与周I韦I敏感点距离较近,如果不能合理的划分基站天线的电磁辐射防护区域及确肚止确的防护距离,会对公众和环境造成影响。2基站屯磁特性分析2.1基站的基本特点目前所有的基站都由我国三家移动通信运营商所建设和运行,他们所采用的网络模式为:中国移动和中国联通为GSM网(组网方式为900MHz和1800

4、MHz),中国电信为CDMA网。GSM网和CDMA网都是通过基站天线接收和发射信号实现信息的传递。基站接收天线接收来自环境的上行频段的电磁波信号,发射天线向环境发射下行频段的电磁波信号。因此慕站对周围环境的影响主要是下行频段范围内的电磁波辐射所产生的。基站每个扇区的载频数目、发射功率/载收稿日期:2009-03-06作者简介:范磊(1982—),男,2004年毕业于东南大学电子工程系电子科学与技术专业,工程师.E-mail:fanleic频、从发射机端口到天线发射间的衰减、主瓣增益等参数决定了电磁能暈发射的大小;天线辐射的方向图、天线的俯角等参数决龙了电磁能量的分布。这些参数都由实际情况确定,

5、每个基站都不一定完全相同。2.2天线辐射的方向图在天线所有相关参数中,天线辐射的方向图是比较特殊的一个参数,它表示天线向一定方向辐射电磁波的能力。通常用水平平而及垂直平而上表示不同方向辐射电磁波功率大小的曲线来表示天线的方向性,图1和图2分別为水平和垂直方向性不意图。3基站防护区域和防护距离基站的扇区一般都是三个,每个扇区的方向基本一致,都是按照0/120^/240°布置。叵一个基站每个扇区的天线基本一致,并且多网共站址架设基站的同一个扇区天线之间的距离也较小,有些架设在楼顶的天线其至紧挨在一-起,因此下面将着重讨论一个扇区的情况,并将多网共站址架设基站的某一个扇区作为一个整体对待。3.1目前

6、基站防护区域目前基站的防护区域是根据主瓣方向来划分的,近似于一个以天线为中心,主瓣方向水平防护距离为半径、垂直防护距离为高的八个圆锥体,平面示意图如图3所示。3.2新的防护区域和防护距离的划分由于天线发射的电磁能量主要集中在主瓣方向,其他方向的电磁能量衰减很快,因此可以将天线的电磁辐射防护区域进…步细化分为天线主瓣、侧向和后方三个区域,具体定义如下。(1)防护区域主瓣防护区域:天线水平半功率角之间的2403()0210.180150120330270图1水平方向性示意图Fig.1Horizontalsketchmap27()24030033()2103()15016012()图2垂直方向性示

7、惹图Fig.2Verticalsketchmap图3目前基站防护区域和防护距离平面示意图Fig.3Safetyareaandsafetydistanceofabase-stationpresently区域;侧向防护区域:从天线水平半功率角到天线正面水平线之间的区域;后方防护区域:天线背面区域。(2)防护距离主瓣防护区域水平方向防护距离也为主瓣方向防护距离,垂直方向防护距离也为主瓣方向防护距离;侧向

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1、多网共站址建设的移动通信基站电磁辐射防护区域及防护距离划分的探讨范磊1,潘威2(1.江苏省辐射环境监测管理站,南京210019;2•江苏省辐射环境保护咨询屮心,南京210019)摘耍:随着多网共站址基站的建设越来越多,按工瓣模式划出的电磁辐射防护区域和防护跖.离己经不能适应新的变化。木文根据天线发射的电磁能量分布特性提出了一种新的简洁适用的电磁辐射防护区域划分方式和相关参数的确定,通过理论计•算得出它的防护距离,并与实际测量的结果相比较,结果表明该方式能够较好的反映实际情况。关键词:多网:基站;电磁辐射;防护:区域;距离中图分类号:X82文献标识码:A目前,移动通信基站(以下简称基站)的电磁辐

2、射防护距离一般都是以天线主瓣方向迸行划分的。以前基站多是单网建设,周围环境也比较简单,比较容易就能达到要求。但随着城市的发展、基站的建设,基站周围环境越来越复杂;尤其是2008年下半年以來,国家工业信息化部明确表示,要求三家移动通信运营商(牛国移动、川国联通、中国电信)要实行共站址建段基站⑴。如果还沿用以前的模式,就与实际情况之间存在较大的偏差,同时也给工作带来很大不便,因此合理划分慕站天线的电磁辐射防护区域及确定相应防护距离是十分必要的。1而临的问题通常单网基站的主瓣方向水平防护距程不超过25m,垂直防护距离不超过3m;但当毘站多网共站址建设时,其主瓣方向水平防护匪离理论上最大近50m,垂直

3、防护距离理论上最大超过10mo而实际上由于天线发射方向存在主瓣、副瓣和后瓣之分,电磁能量差异很大,些防护距离较小时,产生的偏差较小;当防护距离较大时,就会与实际情况产牛较大偏差。随着工信部的要求和3G基站的建设,越来越多的多网共站址基站将出现,尤其是以楼顶抱杆天线、楼顶美化天线、隐蔽天线等形式架设的基站,与周I韦I敏感点距离较近,如果不能合理的划分基站天线的电磁辐射防护区域及确肚止确的防护距离,会对公众和环境造成影响。2基站屯磁特性分析2.1基站的基本特点目前所有的基站都由我国三家移动通信运营商所建设和运行,他们所采用的网络模式为:中国移动和中国联通为GSM网(组网方式为900MHz和1800

4、MHz),中国电信为CDMA网。GSM网和CDMA网都是通过基站天线接收和发射信号实现信息的传递。基站接收天线接收来自环境的上行频段的电磁波信号,发射天线向环境发射下行频段的电磁波信号。因此慕站对周围环境的影响主要是下行频段范围内的电磁波辐射所产生的。基站每个扇区的载频数目、发射功率/载收稿日期:2009-03-06作者简介:范磊(1982—),男,2004年毕业于东南大学电子工程系电子科学与技术专业,工程师.E-mail:fanleic频、从发射机端口到天线发射间的衰减、主瓣增益等参数决定了电磁能暈发射的大小;天线辐射的方向图、天线的俯角等参数决龙了电磁能量的分布。这些参数都由实际情况确定,

5、每个基站都不一定完全相同。2.2天线辐射的方向图在天线所有相关参数中,天线辐射的方向图是比较特殊的一个参数,它表示天线向一定方向辐射电磁波的能力。通常用水平平而及垂直平而上表示不同方向辐射电磁波功率大小的曲线来表示天线的方向性,图1和图2分別为水平和垂直方向性不意图。3基站防护区域和防护距离基站的扇区一般都是三个,每个扇区的方向基本一致,都是按照0/120^/240°布置。叵一个基站每个扇区的天线基本一致,并且多网共站址架设基站的同一个扇区天线之间的距离也较小,有些架设在楼顶的天线其至紧挨在一-起,因此下面将着重讨论一个扇区的情况,并将多网共站址架设基站的某一个扇区作为一个整体对待。3.1目前

6、基站防护区域目前基站的防护区域是根据主瓣方向来划分的,近似于一个以天线为中心,主瓣方向水平防护距离为半径、垂直防护距离为高的八个圆锥体,平面示意图如图3所示。3.2新的防护区域和防护距离的划分由于天线发射的电磁能量主要集中在主瓣方向,其他方向的电磁能量衰减很快,因此可以将天线的电磁辐射防护区域进…步细化分为天线主瓣、侧向和后方三个区域,具体定义如下。(1)防护区域主瓣防护区域:天线水平半功率角之间的2403()0210.180150120330270图1水平方向性示意图Fig.1Horizontalsketchmap27()24030033()2103()15016012()图2垂直方向性示

7、惹图Fig.2Verticalsketchmap图3目前基站防护区域和防护距离平面示意图Fig.3Safetyareaandsafetydistanceofabase-stationpresently区域;侧向防护区域:从天线水平半功率角到天线正面水平线之间的区域;后方防护区域:天线背面区域。(2)防护距离主瓣防护区域水平方向防护距离也为主瓣方向防护距离,垂直方向防护距离也为主瓣方向防护距离;侧向

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